ÇOKLU İHA TARAMA KAPSAMASI İÇİN HİBRİT TABANLI YOL PLANLAMASI


Creative Commons License

Özdağ R.

International Informatics Congress 2023, Batman, Türkiye, 20 - 21 Mart 2023, ss.63-79

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Batman
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.63-79
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Tarama Kapsaması (Sweep Coverage - SC) alandaki hedeflerin daha az sayıda mobil algılayıcı düğümler tarafından kapsanması amacıyla Kablosuz Algılayıcı Ağ (KAA)’larda çözülmesi gereken önemli bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. KAA’ları oluşturan mobil düğümlerin ilgili alanda (Area of Interest-AoI) konuşlandırılarak hedeflerin sürekli olarak izlenmesi mobil düğümlerin enerjilerinin hızlı bir şekilde tükenmesine sebep olmakta ve böylece ağın yaşam süresini azaltmaktadır. AoI’de dağıtık (tekdüze olmayan) veya tekdüze olarak konumlanan hedeflerin izlenmesi ve kapsanması amacıyla sınırlı batarya yaşam sürelerine sahip İHA’nın tüm hedeflere uçması mümkün değildir. Ağın yaşam süresini optimize etmek amacıyla önerilen çözümlerden biride yol planlaması yapılarak mobil düğümlerin alandaki hedeflerde SC gerçekleştirmesidir. İnsansız Hava Aracı (İHA) teknolojisindeki gelişmeler ile birlikte askeri ve sivil alanlardaki kullanımları dikkate alınarak, bu çalışmada, SC probleminin çözümünde çoklu İHA ile mobil algıcıyı düğümlerin modellemesi yapılmıştır. Bu çalışmadaki amaç, İHA SC probleminin çözümü için sınırlı batarya gücüne sahip çoklu İHA ile optimum yol planlaması gerçekleştirmektir. Meta-sezgisel tabanlı Karga Arama Algoritması (Crow Search Algorithm - CSA) ile Açgözlü Algoritması (Greedy Algorithm-GA) esas alınarak Ağırlıklı Hedefler Tarama Kapsaması (Weighted Targets Sweep Coverage) yaklaşım algoritması (WTSC-CSGA) geliştirilmiştir. Çoklu İHA ile minimum Görev Tamamlanma (GT) süresinde AoI’de maksimum kapsanma oranına ulaşılması hedeflenmiştir. Tasarlanan yaklaşımın performansını doğrulamak için gerçekleştirilen Monte-Carlo simülasyonlarında, hem çoklu İHA’nın GT süresi hem de AoI’nın kapsanma oranı metrikleri esas alınarak yapılan literatür karşılaştırmaları ile optimum sonuçlara ulaşılmıştır.