Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. Baskýdaki Makaleler: PAJES-90167 | DOI: 10.5505/pajes.2024.90167

Kritik görevlerin gözetimini yapan akýllý yer ve hava sistemlerinin tasarýmý: örnek sistem orman yangýný

Hikmetcan Özcan, Enes Kesen, Suhap Þahin
Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliði Ana Bilim Dalý, Kocaeli

Bu çalýþma, orman yangýnlarýyla mücadele için literatürde sunulan çeþitli planlama stratejileri, haberleþme aðý sistemleri ve yangýn söndürme teknolojilerini analiz ederken, bu sistemlerin gerçek dünya koþullarýnda sýnanma ve deðerlendirilme ihtiyacýný ortaya koymaktadýr. Bu kapsamda gerçekleþtirilen literatür taramasý sonucunda minimum gereklilikler tespit edilerek bir insansýz hava aracý (ÝHA) tasarlanmýþ ve üretilmiþtir. Tasarýmýn üç boyutlu katý modellemesi SOLIDWORKS ve CATIA programlarý kullanýlarak gerçekleþtirilmiþtir. Orman yangýnlarý gibi kritik görev süreçleri de dikkate alýnarak ÝHA da bulunmasý gereken performans özellikleri; maksimum kalkýþ aðýrlýðý, menzil, uçuþ süresi, seyir hýzý, stall hýzý, kanat açýklýðý, uzunluk, iletiþim mesafesi ve itki kullanýlarak ANSYS analiz programýnda deðerlendirilmiþtir. ÝHA'nýn inþasý, bir lazer kesim makinesi ve tutkal kullanýlarak, yapýsal montaj yöntemi ile gerçekleþtirilmiþtir. ÝHA'nýn elektronik sistemleri için belirlenen gereklilikler doðrultusunda uçuþ kontrol kartý ve güç kontrol kartýnýn tasarýmý yapýlmýþ ve PCB üretimi gerçekleþtirilmiþtir. Alt elektronik birimler olarak ise uçuþ kontrol birimi, görüntü iþleme ve haberleþme birimi ve güç kontrol ve tahrik birimi entegre edilmiþtir. Ayrýca ÝHA’nýn sistem durum bilgisini gözlemlemek ve görevlendirmek için de bir yer kontrol istasyonu geliþtirilmiþtir. ÝHA’nýn gerçek dünya koþullarýnda kritik görevlerdeki performansýný deðerlendirmek amacýyla bir orman yangýný senaryosu için detaylý bir prosedür hazýrlanmýþtýr. Senaryo sonucunda ÝHA tüm prosedürü tamamlamýþ ve kritik görevlerde baþarýlý olabileceðini kanýtlamýþtýr.

Anahtar Kelimeler: Güç kontrol kartý, Ýnsansýz hava aracý, Kablosuz haberleþme, Uçuþ kontrol kartý

---

Design of smart ground and air systems that monitor critical missions: example system forest fire

Hikmetcan Özcan, Enes Kesen, Suhap Þahin
Department Of Computer Engineering, Kocaeli University, Kocaeli, Turkey

While this study analyzes various planning strategies, communication network systems, and fire extinguishing technologies presented in the literature for combating forest fires, it reveals the need to test and evaluate these systems in real-world conditions. As a result of the literature review carried out in this context, an unmanned aerial vehicle (UAV) was designed and produced to determine the minimum requirements. Three-dimensional solid modeling of the design was performed using SOLIDWORKS and CATIA programs. Considering critical mission processes such as forest fires, the performance features of the UAV are maximum take-off weight, range, flight time, cruise speed, stall speed, wingspan, length, communication distance, and thrust were evaluated using the ANSYS analysis program. The construction of the UAV was carried out by structural assembly method, using a laser cutting machine and glue. In line with the requirements determined for the electronic systems of the UAV, the flight control card and power control card were designed, and PCB production was carried out. The flight control unit, image processing and communication unit, and power control and propulsion unit are integrated as sub-electronic units. In addition, a ground control station has been developed to observe the system status information of the UAV and to assign the UAV. A detailed procedure has been prepared for a forest fire scenario to evaluate the performance of the UAV in critical missions in real-world conditions. As a result of the scenario, the UAV has completed the entire procedure and has proven that it can be successful in critical missions.

Keywords: Power control board, Unmanned aerial vehicle, Wireless communication, Flight control board

---