PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU

Computation of radar cross sections of complex targets by shooting and bouncing ray method Karmaşık hedeflerin radar kesit alanının seken ışın yöntemiyle hesaplanması

Bu çalışmada cisimlerin Radar Kesit Alanının (RKA) hesaplanması için Seken Işın Yöntemi (SIY) algoritması kullanılarak MATLAB® tabanlı bir kod geliştirilmiştir. SIY rastgele seçilmiş hedeflerin RKA değerini hesaplamak için Geometrik Optik (GO) ve Fiziksel Optik (FO) yöntemlerini beraber kullanan ışın takibine dayalı bir algoritmadır. Sunulan algoritma iki bölümde incelenmiştir; ilk bölümde doğrudan yansıma dışında kalan bölgelerde kodun performansını artırmak için yeni bir yöntem olan ?uyumlu açıklık? önerilmiş ve formüle edilmiş, ikinci bölümde ise algoritmanın çoklu yansımaları hesaplama ve gölgeleme performansı test edilmiştir. ?Uyumlu açıklık? yöntemi ile hedeften geri seken tüm ışınlar toplanıp RKA’ ya katkıları hesaplanmıştır. Algoritmanın çoklu yansıma kabiliyeti sadece basit şekiller üzerinde test edilmiştir. Kodun ışın takibi bölümü aynı zamanda gölgeleme algoritması olarak kullanılmıştır. İlk aşamada basit hedefleri modellemek için küre, plaka, silindir ve polihedron gibi basit şekiller kullanılmıştır. Ancak basit şekiller ile karmaşık hedefler bir dereceye kadar modellenebilmektedir. Daha sonraki aşamalarda karmaşık şekillerin daha iyi modellenebilmesi için üçgen parçalar kullanılmıştır. Kodu karmaşık hedefler üzerinde test etmek için Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) formatı olan STL ağ yapısı kullanılmıştır. BDT ortamında modellenen hedefler STL ağ formatında koda taşınmış ve işlem yapılmıştır. Cisimlerin RKA değerlerini bakış açısına göre hesaplayabilmek için farklı döndürme geometrileri kullanılmıştır. Seçilen karmaşık hedeflerde RKA karakteristiklerinin farklı olması göz önünde bulundurulmuştur. Bu çalışmalara ek olarak koddan elde edilen sonuçlar, FEKO yazılımından elde edilen FO, MoM ve MLFMM sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma, kodu mümkün olduğunca geliştirme imkânını bize sunmuştur.

Solution of the antenna placement problem by means of global optimization techniques Anten yerleştirme probleminin tümel optimizasyon yöntemleri ile çözümlenmesi

Bu çalışmada, uçak platformuna yerleştirilecek iki VHF telsizin ve gemi platformuna yerleştirilecek iki HF telsizin antenlerinin, platform bazında birbirleri arasındaki bağlaşımının en aza indirgenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, her iki platform için, antenler arası bağlaşım seviyelerinin çalışma bantları boyunca alınan ortalamalarının en az olduğu anten yerleşimi tespit edilmiştir. Bu optimal yerleşimin tespitinde, iki önemli tümel optimizasyon yöntemi olan Genetik Algoritma Optimizasyonu ve Parçacık Sürüsü Optimizasyonu kullanılmıştır. Uçak, gemi platformları ve bu platformlara ait antenler, platformların ve antenlerin gerçek fiziksel ve elektriksel özellikleri temel alınarak CST ? MWS (Microwave Studio) simülasyon aracında modellenmiştir. Her iki platform için farklı optimizasyon yöntemleri kullanılarak tespit edilen anten yerleşimleri, bağlaşım sonuçları ve bu iki optimizasyon yönteminin performansları birbirleri ile karşılaştırılmıştır. En nihayetinde, her iki platform için de ortalama bağlaşımın en az olduğu anten yerleşiminde, antenlerin uzak alan ışıma örüntüsü, kapsama ve yönlülük değerleri açısından incelenmiştir.

Multiple classifier systems for a generic missle warner Jenerik bir füze ikaz sistemi için çoklu sınıflandırıcı sistemleri

Bu tez kapsamında hava platformları için kullanılabilecek jenerik bir füze ikaz sistemi algoritması önerilmektedir. Algoritmayı gelistirmek için sentetik benzetim senaryoları hazırlanmıstır. Sentetik senaryolar hazırlanırken gerçek hayatta karsılasılabilecek senaryoları en iyi sekilde temsil edebilme yetenegine sahip bir veri kümesinin hazırlanmasına gayret edilmis ve bu amaçla kullanılmak üzere bir yöntem önerilmistir. Senaryolar jenerik füze ikaz simülatörü tarafından islendikten sonra, senaryo içindeki takip edilmis nesne verilerini içeren çıktılar olusturulmustur. Çesitli öznitelik çıkarım yöntemleri senaryo çıktı verilerine uygulanmıs ve öznitelik kümeleri olusturulmustur. Bu öznitelik kümeleri, çesitli istatistiksel yöntemler kullanılarak incelenmistir. Çoklu sınıflandırıcı sistemlerinin performansları, olusturulan tüm öznitelik kümeleri için degerlendirilmis ve deneysel çalısmaların sonuçları özet bir sekilde sunulmustur.

Target tracking with phased array radar by using adaptive update rate Değişken güncelleme hızı kullanılarak faz dizili radar ile hedef takibi

Radar hedef takip problemlerinde aynı zamanda hem radar kaynaklarını ekonomik kullanıp hem de takip doğruluğunu sağlayabilmek için değişken güncelleme hızı tekniğini kullanmak gerekebilir. Eğer hedef yörüngesinde manevra yapılan bölümler varsa bu husus önemlidir ve böyle bir durumda hedefin yerini tahmin etmek için değişken güncelleme hızı algoritmalarını kullanmak hedef takip doğruluğunu artırabilir. Alışılagelmiş şekilde, radar hedef takibinde sabit güncelleme hız aralığı, hareketi mekanik olarak yönetilen radarların doğasından ileri gelir. Bu çalışmada, bir faz dizili radar uygulaması olarak, literatürde Alfa-Beta filtresi için geliştirilmiş değişken güncelleme hızı uygulaması, Kalman filtresi uygulamalarına genişletilmiştir. Radar hedef takibi için konu ile ilgili literatürde yer alan değişken güncelleme hızı algoritmaları, bu algoritmaların takip filtreleri bakımından uygunluk yönlerini de içerecek şekilde sunulmuştur. Hedefin yörüngesi dahilinde 90°’lik manevra bölümüne sahip olduğu tek hedef takip probleminde Kalman filtresi için değişken güncelleme hızı algoritmaları kullanımı incelenmiştir. Algoritma performans değerlendirmesinde önemli olan, manevra bölümünün başlangıç ve bitiş anları bu hedef yörüngesinde net olarak belirlenmiştir. Değişken güncelleme hızı özelliğini hedef takip algoritmalarının içine dahil etmenin etkileri sunulmuş ve çeşitli farklı test durumları için karşılaştırmalar yapılmıştır.

Comparison of Bayesian networks and Dempster-Shafer theory in attribute tracking systems Nitelik takip sistemlerinde Bayes ağları ve Dempster-Shafer teorilerinin kıyaslaması

Günümüz askeri ve sivil havacılık sistemlerinde trafik kontrolü; gürültülü durumlarda bile hızlı, güvenilir ve sağlam kararlar alınması gereken en kritik kısımlardan biridir. Bilgisayar teknolojisinin gelişmesi ile birlikte, sistemler çok uzun işlemleri bile milisaniyeler seviyesinde gerçekleştirecek duruma gelmiştir. Bu tezde, hedef sınıflandırmasına ve hedefin herhangi bir elektronik karşı tedbir (ECM) kullanıp kullanmadığının belirlenmesine yönelik olarak olasılıksal modeller kullanılacaktır. Sonrasında, kullanılan farklı sistemlerin aynı şartlar altındaki performansları karşılaştırılacaktır. Bayes Ağları Kuramı ve Dempster-Shafer Kuramı, sınıflandırma ve nitelik takibi problemlerine uygulanabilir ve en çok bilinen iki yaklaşımdır. Bu sebeple, hedeflenen nitelik takibi ve belirleme senaryolarına uygulanmak üzere bahsi geçen yaklaşımlar seçilmiştir. Seçilen senaryolara bahsi geçen kuramların uygulanmasının ve sonuçların sunulmasının ardından, sistem performansını arttırmaya yönelik iyileştirmeler yapılmıştır. Bilgi sağlanan kaynağın kalitesi ve yapılan iyileştirmenin etkisi ile birlikte her iki yaklaşımın da genel bir kıyaslaması tez içinde sunulmaktadır.

Periodic search strategies for electronic countermeasure receivers with desired probability of intercept for each frequency band Elektronik karşı tedbir almaçlarında her frekans bandında istenen yakalama olasılığını sağlayan periyodik tarama stratejileri

Radar sistemleri, taktik kararların alınması için gerekli istihbarat bilgilerinin toplanmasında oldukça etkili olmuştur. Buna karşın, radarların bu etkinliğini kırmak için kendini koruma sistemleri geliştirilmiştir. Bu sistemler, radarlara karşı tedbirlerin alınabilmesi için radar sinyallerini yakalamalıdır. İdeal olarak bu işlem belirli bir zaman içerisinde %100 olasılıkla gerçekleşmelidir; fakat gerçekte bu mümkün değildir. Radar sinyallerini mümkün olan en kısa zaman ve en büyük olasılıkla yakalamak amacıyla, almaç için bir tarama stratejisi belirlenmelidir. Bu tezde, radar sinyalini yakalama zamanını artıran, olasılığını düşüren durumlar araştırılmıştır. Ayrıca, Clarkson’un önerdiği, almacın ilgilendiği radarlar için bir ön bilgiyi şart koşan tarama stratejisinin performansı sorgulanmıştır. Bunun sonucunda, taktik gereklere bağlı olarak bu stratejinin elverişsiz olabileceği durumlar saptanmış ve belirli bir zamanda istenen bir olasılıkla radar sinyalini yakalamayı mümkün kılan bir olasılıksal tarama stratejisi önerilmiştir.