Çok ajanlı hava savunma sistemi benzetimi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Erhan BÜLBÜL

Danışman: Aydın Çetin

Özet:

Uzun menzilli balistik füzeler düşüş safhasında çok yüksek hızlara ulaşmaktadır. Bu sebeple geleneksel savunma önlemleri özellikle uzun menzilli balistik füzelere karşı etkisiz kalmaktadır. Bu tez çalışması balistik füzelere karşı savunma amacıyla tasarlanmış otonom bir hava savunma sistemi sunmaktadır. Çalışmada savunma probleminin zorlukları ayrı ayrı ele alınmakta ve bunlara algoritmik çözümler önerilmektedir. Savunma sisteminin yanısıra gerçek zamanlı ve yüksek doğruluğa sahip bir balistik füze saldırı benzetim ortamı geliştirilmiş, ve savunma sistemi bu ortamda test edilmiştir. Benzetim ortamındaki çevresel dinamiklerin etkilerinin canlandırılması için, çalışmaya özgün hiyerarşik çok ajanlı bir çevre kontrol modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen özgün mimari kullanılarak otonom çalışabilen radar, komuta merkezi ve karşılama füzesi ajanları modellenmiştir. Güzergah tahmini için bir öngörümlü tahmin yaklaşımı kullanılmış, buradan elde edilen çıkarımlar entegre kontrol sistemine aktarılarak karşılama füzesinin balistik tehdite yönlendirilmesi sağlanmıştır. Geliştirilen savunma sistemi üç boyutlu benzetim ortamında kısa, orta, uzun ve kıtalarası menzile sahip füzelere karşı test edilmiştir. Testlerin gerçekleştiği üç boyutlu benzetim ortamında balistik hareketi etkileyen yerçekimi, hava sürtünmesi, dünyanın dönüş hızı gibi çevresel faktörlerin yanısıra füzeye ait en, boy, başlık ve yakıt tankı kütlesi, yakıt cinsi ve miktarı, itici motor gücü, fırlatma açısı ve uçuş fazları gibi parametrik tanımlı değişkenler ve bunlara bağlı etkiler tanımlanmış, saldırı ve savunma modelleri belirlenen faktörler etkisi altında test edilmiştir. Büyük ölçekli dünya haritası üzerinde gerçekleştirilen saldırıların güzergâhları ve hedef noktaları, balistik uçuş kinematiğine dayalı oluşturulan otonom öngörülü model ile tespit edilmiştir. Çalışmada donanımsal sınırları temsil etmesi adına performans limitleri eklenmesine rağmen uzun ve kıtalararası saldırıların %86.5’i başarıyla karşılanmıştır. Bazı saldırı senaryolarında bu oran %97’ye kadar yükselmektedir.

Anahtar Kelimeler : Balistik füze, seyir kontrol sistemi, savunma sistemi, ajan bazlı modelleme, çok ajanlı sistemler