İnsansız hava araçlarının genetik algoritma yöntemiyle çoklu hedeflere planlanması

Assignment of a fleet of ummanned aerial vehicles to multi targets using genetic algorithms

Özet

Geliş Tarihi; 25 Ağustos 2009, Kabul Tarihi: 30 Ocak 2010 ÖZET Kapasite Kısıtlı Araç Rotalama Problemi (KKARP), bir noktadan başlayarak farklı düğüm noktalarına (şehir, hedef, vs.), en kısa süre veya en düşük maliyetle en az sayıda araç ile ıığr anılmasını eniyileyen problem çeşididir. Bu çalışmada, Hava Kuvvetleri'nin gözlem amaçlı olarak, İnsansız Hava Araçlarının (İHA) olası hedeflere çevrim dışı olarak Görev Planlanmasını daha hızlı ve daha etkin şekilde yapılabilmesine yardımcı olabilecek Genetik Algoritma (GA) tabanlı bir çözüm yöntemi geliştirilmiştir. İstenilen hedeflerin coğrafi koordinatları çevrim içi internet üzerinden Google Maps sunucusu vasıtasıyla Delphi ortamına alınarak veri paketleri haline getiren ve Matlab ortamında işlenebilmesi için Matlab Simulink modelleme yapısı içerisinde paketleri alan ve saklayan bir arayüz tasarlanmıştır. Önerilen yeni GA yöntemi, bu veri paketlerini girdi olarak alıp eniyileyerek her bir İHA için uygun rotayı hesaplamaktadır. Farklı parametre değerleri için deneyler yapılarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu çalışma daha ilerde yapılabilecek çevrim içi/gerçek zamanlı hedef/rota belirleme çalışmaları için bir başlangıç teşkil edebilecektir.

Abstract

Capacity Constrained Vehicle Routing Problem (CCVRP), a combinatorial optimization problem seeking to service a number of customers with a fleet of vehicles which have limited carrying capacity of the goods that must be delivered. In this study, a Genetic Algorithms (GA) based solution method is developed to help Turkish Air Force Command aiming to detect possible foes by using Unmanned Air Vehicles (UAVs) in a more manageable and efficient manner. A user interface is designed to gather targets' data from the Google Maps server and to import into Matlab database. The proposed novel GA method tries to optimize the path of each UAV which flies on. The results of computational experiments in order to evaluate the effectiveness of our GA method are presented. This study might be used for future online/real time target/route planning researches.