İha Filosu K2 Uygulamalarındaki İnsan Operatörler İçin Bir Karar Destek Mimarisinin Tasarımı

Abstract

İnsanlı araçlara karşı sahip oldukları üstünlüklerinden dolayı İHA’lar istihbarat, keşif, arama ve kurtama operasyonları gibi birçok askeri komuta ve kontrol uygulamalarında vazgeçilmez unsurlar hale gelmiştir. Fakat yine de insanlara zekaları ve daha esnek karar verme yetenekleri nedeniyle İHA’ların üst seviyede güdümü ve komutası konularında ihtiyaç duyulmaktadır. İçinde bulunduğu yeni konumda, insanlar dinamik olarak değişen bir çevrede zorlu zaman kısıtları altında çoklu İHA’ların komutası görevini üstlenmektedir. İHA’ların denetlemeli kontrolu İHA sayısı arttıkça gittikçe zorlaşmaktadır ve bazen bu problem birden fazla operatör tarafından bile başedilemez veya yapılamaz hale gelmektedir. Bu tezde, İHA filoları için kullanılan K2 sistemlerinin çevikliğini geliştirmek üzere karar destek sistemlerinin geliştirilmesi konusu üzerine odaklandık ve çok büyük sayıda çoklu İHA’ların kontrolu ile ilgili görevler içeren senaryolarda yüksek seviyeli karar vermede görevli olan operatorler için gerçek zamanlı karar destek sistemi çerçevesi sunduk. En basit şekilde karar destek sistemi planlama, iş sıralama ve alt-seviye görev odaklı iş planlama gibi 3 kısımdan oluşmaktadır. Bölüm sonunda bütün sistem laboratuvar ölçekli bir çoklu-araç görev simülatörüne entegre edilmiştir.

UAVs are becoming indispensable assets for military command and control applications such as surveillance, reconnaissance, search and rescue operations because of their superiorities over manned vehicles. Nevertheless, humans are still needed for high-level guidance and commanding of UAVs in those operations for their intelligence and higher level of flexibility in decision making. Within this new position, human operators are responsible for commanding of multiple UAVs under hard timing constraints in a dynamically changing environment. The supervisory control of the UAVs becomes more challenging as the number of the UAVs increases and it is sometimes intractable or infeasible even by a set of operators. In this thesis, we focus on development of decision support tools in order to improve of the agility of a C2 system for UAV fleets and present the framework of a real-time decision support system for operators who are responsible for high-level decision making in scenarios involving a large number of tasks across multiple UAVs. The decision support system consists of three stages including planning, scheduling and low-level mission specific task planning. The overall system is integrated to a labscale multi-vehicle mission simulator, demonstrating the ability of human operators for exploiting a fuller set of UAV fleet capabilities.