A Hybrid Approach for Priority Tracking of Time-Sensitive Critical Targets in Multi-UAV Sweep Coverage

<p class="MsoNormal"><span style="color: rgb(15, 17, 21); background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">İnsansızHava Aracı (İHA) ile süpürme kapsaması (Sweep Coverage – SC), ilgili alandaki(Area of Interest – AoI) hedeflerin devriye gezilerek izlenmesi veyagözetlenmesini amaçlar. Klasik yöntemlerde, İHA batarya ömrünün sınırlı olmasınedeniyle, tek bir İHA ile AoI’deki tüm hedeflerin izlenmesi mümkün değildir.İHA’nın batarya ömrü dikkate alındığında, SC yöntemi kullanılarak hedefleredevriye gezilip ziyaret edilmek suretiyle tüm hedeflerin takip edilmesisağlanabilir. İHA ile SC sayesinde, kritik hedeflerin öncelikli olarak takipedilmesiyle, afet veya acil iletişim desteği gerektiren durumlardaki kurtarmasüreçlerinin başarıya ulaşması mümkün kılınabilir. Bu çalışmada, “Çoklu İHA'larile Zaman Hassasiyetli Süpürme Kapsamasında Kritik Hedeflerin Öncelikli Takibi”(Priority Tracking of Critical Targets in Time-Sensitive Sweep Coverage withMultiple UAVs – PTC-TS) adıyla yeni bir SC problemi tanımlanmıştır. Buproblemin çözümü için her bir hedefe zaman hassasiyetli bir erişim süresitanımlanmış; İHA uçuş kısıtları dikkate alınarak, AoI’deki tüm hedeflerin(kritik hedeflere öncelik verilerek) SC ile takip edilmesi ve verimli bir yolplanlaması yapılması amaçlanmıştır. Böylece, erişim süresine göre tanımlanan veöncelikli takibi gereken kritik hedefler de dikkate alınarak, tüm hedeflerinbelirlenen erişim süreleri içerisinde ziyaret edilmesi, çoklu İHA’larınsenkronize uçuşu ile mümkün olabilmektedir. Ayrıca, bu çalışmada çokluİHA’ların yeryüzündeki kapsama yarıçapı esas alınmak suretiyle, İHA’larınbirden fazla hedefi eşzamanlı olarak takip etmesi sağlanmıştır. PTC-TSprobleminin çözümü için meta-sezgisel bir yöntem olan Karga Arama Algoritması(Crow Search Algorithm – CSA) ile sezgisel bir yöntem olan Açgözlü Algoritması(Greedy Algorithm – GA) temel alınarak yeni bir hibrit yaklaşım tasarlanmıştır.Bu yaklaşımın performansının ölçüldüğü senaryo çalışmasında, birbirindenbağımsız olarak yürütülen Monte Carlo simülasyonları ile çoklu İHA’ların takipettiği minimum maliyetli hedef yolları belirlenmiş ve süpürme yolları optimizeedilmiştir. Deneysel sonuçlar, saf (çekirdek) GA’ya kıyasla tasarlanan hibrityaklaşımın, AoI’deki kritik hedeflere öncelik vererek tüm hedeflerin SC iletakibinde daha üstün bir performans sergilediğini göstermiştir.</span><o:p></o:p>