LEE- Uçak ve Uzay Mühendisliği-Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19475

Gözat

Yazar "Aslan, Alim Rüstem" ile LEE- Uçak ve Uzay Mühendisliği-Doktora'a göz atma
  • Öge
    A feedback star identification algorithm via regularized pattern recognition using a unique feature extraction
    (Graduate School, 2024-07-11) Özyurt, Erdem Onur ; Aslan, Alim Rüstem ; 511172118 ; Aeronautics and Astronautics Engineering
    This thesis presents a star identification algorithm integrated with preprocessing. Star sensors, which are highly reliable for attitude determination use of spacecrafts and satellites, relies on star identification algorithms. The star identification algorithm proposed in this study is capable of functioning either in lost-in-space method or recursive method. Both methods utilize a unique feature extraction scheme. This novel approach of feature extraction method extracts a single vector from each captured image instead of treating each star as a separate object. This cumulative approach aims to save a significant amount of memory space while taking the entire catalog into account for elevated accuracy. A database containing stars from the catalog is constructed using the unconventional features extracted from each corresponding field-of-view. The databases may differ in size and detail dependent on the parameters of overlapping ratio and brightness threshold. These parameters have a significant effect on accuracy and complexity of the method. The method aims to estimate the inertial boresight vector and the rotation angle about it. This is a novel approach that is carried out by matching frames but not matching individual stars, star pairs, star triangles or star polygons. Both star identification methods rely on pattern recognition and regularization successively. First, a 1NN classifier is used to perform a coarse estimation with limited accuracy specified by the characteristics of the database with predetermined parameters. The coarse estimation is exactly the database vector that is most similar to the observation vector. Subsequently, a dictionary is generated using the neighbor database vectors of the most similar database vector. The final estimation is obtained by conducting a regularization method for fine estimation. A solution coefficient vector is yielded through regularization. The estimates of boresight vector and rotation angle are retrieved using the solution coefficient vector. This is the output of the lost-in-space star identification method. Since the lost-in-space algorithm is very sensitive to false stars, an additional false star filtering algorithm is developed. This algorithm is based on density-based clustering. A disparity list is created using two successive image frames. After estimating true stars by implementing density-based clustering on the disparity list, false stars are removed. Using the successive frames containing only estimated true stars, an affine transformation matrix is obtained by a regression analysis procedure. In order to overcome the issues tackling the lost-in-space star method, the recursive star identification method is developed. Apart from the algorithmic structure taken from the lost-in-space method, it possesses an update mechanism that ensures usage a much smaller portion of the database to reduce computational complexity and average run time. Also, the false star filtering avoids sensitivity to false stars.
  • Öge
    Assessment and optimization of a hybrid rocket motor as the final stage of small satellite launch vehicle
    (Graduate School, 2024-06-24) Aksen, Ukde ; Aslan, Alim Rüstem ; 511182115 ; Aeronautics and Astronautics Engineering
    In the realm of space exploration, launch vehicles or carrier rockets transport payloads from Earth to space for tasks such as commercial or military satellite deployment, meteorological observations, and experimental studies. These vehicles range from single-stage to reusable systems, classified by launch platforms on land, sea, or air, and categorized by payload size for targeted orbits. Hybrid rocket motors, combining solid propellants with liquid or gaseous oxidizers, provide flexibility and efficiency in propulsion. This thesis develops a six-degrees-of-freedom model for simulating small satellite launch vehicle orbits, including the replacement of the final stage of the Minotaur-I launch vehicle with a hybrid rocket motor. Multi-objective optimization addresses complex design parameters and mission objectives, utilizing hybrid propulsion for cost-effectiveness and environmental benefits. Additionally, response surface analysis evaluates key parameters influencing vehicle performance and trajectory optimization.
  • Öge
    Helikopter ana rotor uç geometrisinin aeroakustik açıdan optimizasyonu ve rotor hareketlerinin aeroakustik etkilerinin incelenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-05-31) Öztürk, Tuğrul Teoman ; Aslan, Alim Rüstem ; 511122109 ; Uçak ve Uzay Mühendisliği
    Helikopter hem mekanik hem de aerodinamik açıdan karmaşık bir uçan makinedir. İtki/taşıma üretiminin dönel doğası, helikopterleri daha yüksek güç ihtiyacıyla birlikte çok titreşimli ve gürültülü hale getirir. Bir helikopter tasarlanırken genel maliyetin yanı sıra güç talebi, titreşim ve gürültünün de en aza indirilmesi gerekir. Dolayısıyla bu dört parametre, helikopter tasarımının en temel Araştırma ve Geliştirme etkenleri olarak değerlendirilebilir. Helikopterlerin yük ve yolcu taşımacılığında sivil amaçlı kullanımı, gelişen sosyal ve ticari ihtiyaçlar çerçevesinde özellikle büyüyen metropol şehirlerde hızlı bir artış göstermiş, buna bağlı olarak çevre için önemsenebilir bir gürültü kaynağı olmaya başlamıştır. Helikopterlerin şehir kullanımındaki artışı , yönetmeliklerde tanımlanan kabul edilebilir gürültü seviyelerini sağlamasını gerektirmektedir . Ayrıca helikopterler, hareket kabiliyetleri dolayısı ile nokta hedefler için kritik öneme sahip olduklarından, askeri amaçlı kullanım için de vazgeçilmezdir. Askeri amaçlı kullanımda, gerek intikal gerek boşaltmada helikopterin genel gürültü seviyesinin gizlilik unsuru için bozucu bir etkiye sahip olduğu da temel bir gerçektir. Bu iki durumdan hareket ile helikopterin asıl gürültü kaynaklarından biri olan ana rotorun, gerek askı durumunda gerekse ileri uçuşta rotor uç geometrisinin gürültüye katkısının incelenmesi ve düşük gürültü yaratacak geometrinin tahmini, gürültü kirliliğini azaltma anlamında büyük önem taşımaktadır. Bu gerçeklik, ABD ve Avrupa Devletlerini yeni gürültü yönetmelikleri oluşturmaya, DNW (Alman Nederland Rüzgar Tüneli) ve Onera (Fransa) gibi Deneysel Araştırma Kurumlarına yeni araştırma projeleri için yatırımlar yapmaya teşvik etmiştir. Rotor tarafından üretilen gürültünün kaynakları; kalınlık gürültüsü, yükleme gürültüsü, yüksek hızda atım gürültüsü, kanat-girdap etkileşimi gürültüsü, geniş bant gürültüsü olmak üzere çeşitlilik arz eder. Bu sebeple helikopter tasarım çalışmalarında, rotor araç akış alanının ve buna bağlı gürültünün doğru sayısal analizi hala çok zorlu bir iştir. Aeroakustik tahminler, deneysel ölçümlerle eşleşen kabul edilebilir gürültü rakamlarına ulaşmak için on milyonlarca veya daha fazla sayıda akışkan ağ örgüsü ve yüksek kapasiteli bilgisayar altyapısı gerektirir ki bu durum tasarım çalışmalarının süresini uzatmakta ve sonuca ulaşmayı zorlaştırmaktadır. Yapılan bu çalışmalara ait detaylar 1.2. Literatür Araştırması bölümünde ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Tez kapsamında, bir helikopterin ana rotor uç geometrisinin rotor kaynaklı gürültüye etkisinin incelenmesi ve rotor ucu şeklinin en az gürültüyü yaratacak biçimde optimize edilmesi ve rotor hareketlerinin yaratılan gürültüye etkisini tahmin etmek üzere matematik model ve sayısal çözümün oluşturulması hedeflenmiştir.