Hava Araçları ve Hava Trafik Benzetimi

Hava Araclarıve HavaTrafik

Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris

HavaAraclarınınBenzetimi

Hava TrafikBenzetimi

Sonuclar

Kaynaklar

Hava Aracları ve Hava Trafik Benzetimi

Tahir Emre KALAYCI

January 5, 2007

Tahir Emre KALAYCI Hava Aracları ve Hava Trafik Benzetimi


Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

1 Giris

2 Hava Araclarının Benzetimi

3 Hava Trafik Benzetimi

4 Sonuclar

5 Kaynaklar



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Tarihce

1. Dunya Savasında mekanik pilot egitim aracları

2. Dunya Savasında ”Link Trainer”’lar

Gunumuzde Immersive sanal ortamlara kadar gelismistir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Neden Benzetim?

Hava aracları hatanın kabul edilmeyecegi ortamlardacalısmaktadır.

En ufak bir hata feci sonuclar dogurabilir

Benzetim sayesinde arac sistemlerinin guvenligi gercekanlamda kullanılmadan denenebilir.

Pilotlar hayatları riske atılmadan egitilebilir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Hava araclarının dinamik modellenmesi

Araclar genellikle surekli zaman bicimindemodellenmektedir.

Dinamik model durumların (x), girdilerin (u) ve zamanınbir fonksiyonu olarak tanımlanıyor (1).

x′= f (x , u, t) (1)

Su anki zamandaki degerleri bildigimiz icin bir sonrakidurumu numerik integralleme yardımıyla tespit edebiliriz.

Birinci dereceden Euler yaklasımı gibi basit integrallemebasit benzetimler icindir. Dorduncu derecedenRunge-Kutta integralleme ”de facto” olarak kullanılanyaygın bir yontemdir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Hava araclarının dinamik modellenmesi - Yontemler

6 Derece Ozgurluge sahip arac hareketi modellenmesi(uzerindeki kuvvetlere gore 3 yonde yer degistirir veyadondulur)

Yukarıdaki yonteme ek olarak esnek govdeler icin eklentileryapılmalıdır (Ornegin : Esneyen kanatlar).

Uygulamaya baglı olarak aracın parcaları ayrı ayrı dinamikolarak modellenebilir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Gercek zamanlı insanlı benzetimler

Benzetim aracıyla bir veya daha fazla insanın etkilesimivardırBu tip benzetim uygulamaları aracların tum ozelliklerini engercekci bicimde saglamak zorundadır.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Gercek zamanlı insanlı benzetimler -Amaclar-Uygulamalar

Egitim

Degerlendirme ve Kontrol

Muhendislik ve Tasarım

Arastırma



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Gercek zamanlı insanlı benzetimler - Araclar

Ucus guverte kontrol ve enstrumanları

Kontrol yukleme

Hareket sistemleri

Pencere dısı gorsel sahne



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Hava Sistemi Tasarım ve Butunlestirme

Gereksinim tanımlanması ve sistem tasarımı

Yazılım Gelistirme

Sistem Butunlestirme



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Gercek Zamanlı Benzetimde Onemli Hususlar

Algoritmalar dogru oldugu kadar cıktılarının zamanlamasıdiger sureclere ve duvar saatine uygun olmalıdır.

Benzetimde lag adı verilen yavaslamalar olmamalıdır.

Gecikmeler sabit ve kucuk ise tahminleme algoritmaları(McFarland Denklestirgeni, Sobiski-Cardullo tahminleyicisi,vb.) bazı etkileri yok etmek icin kullanılabilir.

Dagıtık benzetimler dusuk maliyetli sistemler nedeniyledaha cok tercih ediliyor. Ancak makinelerineszamanlılastırılması ve iletisim eniyilenmesigerceklestirilmelidir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Hava Trafik Benzetimi

Surekli artan hava trafigi icin trafigin surekli yenidenduzenlenmesi gerekmektedir.

Hava trafik sistemlerinin karmasıklıgı bu isizorlastırmaktadır.

Genislikleri nedeniyle hepsinin benzetilmesi pratik ve akliolarak zordur.Cok farklı heterojen yapıdan olusurlar.

Bu sebeplerden oturu cok farklı benzetim kategorisionerilmektedir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Insanlı Hava Trafik Benzetimi

Farklı hava trafik kontrolorlerinin egitimindekullanılmaktadır.

Butun bir hava trafik kontrol sisteminin benzetilmesiyleyapılması dusunulen degisiklikler deneniyor.

Belli senaryolar uretilerek denemeler yapılmaktadır.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Guvenlik analizi icin hava trafik benzetimleri

Gelismis yorelerdeki hava tasımacılıgı yuksek seviyedeguvenlik icin gozlenmektedir.

Insan operatorleri temsil etmek icin arastırmalar sonucuuretilmis olan etmenler kullanılmaktadır.

Benzetimler sonucu risk degerlendirmeleri uretilmektedir.

Bu tip benzetimlerin makul sayıda calıstırıldıktan sonraanlamlı veriler uretmesi gerekmektedir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Hava trafigi icin mekanik modeller

Etkilesimli olmayan mekanik modeller tasarım vedegerlendirmenin erken donemlerinde kullanılıyor.Bu donemde analistler maliyet analizi ve farklı sistemtasarımları arasındaki basarım farklarını arastırmaktadır.Son tasarımda kullanılacak olan parametreleri azaltmakana hedeftir.Mekanik modeller yuksek soyut kuyruk aglarından detaylısistem benzetimlerine kadar genis bir yelpazede calısmayameyillidir. Asagıda ornekler gorulebilir:

AND (Approximate Network Delays) (MIT TransportationLab)LMINET (Logistics Management Institute)NASPAC (National Airspace System Performance AnalysisCapability) (MITRE Corporation)DPAT (Detailed Policy Tool) (MITRE Corporation)SIMMOD (FAA)TAAM (Total Airport and Airspace Modeler) (PrestonAviation Services of Australia)



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Hava trafigi icin ekonomik ve is modelleri

Kullanıcının (Havayolları, yolcular, vb.) sistemle etkilesimide analiz edilmelidir.

Bireylerden ziyade kuruluslar incelenmektedir.

Bu kuruluslar etmen davranısları seklindeprogramlanmaktadır:

Karını arttırmaya calısan bir havayolları etmeniBelli bir varıs yerine giden hizmetlerden en uygununusecmeye calısan yolcu etmeniPolitik kararları kabul ettirmeye calısan duzenleyici etmenBu tip etmen tabanlı benzetime Jet*Wise ornek olarakgosterilebilir.



Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Sonuclar

Eldeki farklı modellerin birlestirilerek tum aracları ve havatrafik sisteminin detaylarıyla benzetiminin uretilmesi anaamactır.

Bu tip benzetim sistemlerinin kume sistemini olusturmakbayagı ugrastırıcıdır.

NASA (HLA1), Boeing (DESIDE) gibi firmalar moduler,cok amaclı benzetimler uretmeye calısmaktadır.

Bilgisayar hızlandıkca ve ucuzladıkca benzetim problemininen onemli sorunu yazılım gelistirme zaman ve maliyetiolmustur. Bu nedenle uygun muhendislik yaklasımlarınınkullanılması gerekmektedir.

Bir diger onemli konu benzetimlerin hava trafik ve aracsistemlerinin tasarımında verimli kullanımını saglamaktır.

1http://sel.gsfc.nasa.gov/website/sew/2000/topics/MReid_

SEW25_Slides.PDF


http://sel.gsfc.nasa.gov/website/sew/2000/topics/MReid_SEW25_Slides.PDF

http://sel.gsfc.nasa.gov/website/sew/2000/topics/MReid_SEW25_Slides.PDF


Benzetimi

Tahir EmreKALAYCI

Gundem

Giris



Sonuclar

Kaynaklar

Kaynaklar

http://portal.acm.org/citation.cfm?id=966031

http://ffc.arc.nasa.gov/

http://www.mitre.org/

http://en.wikipedia.org/wiki/Flight_simulator


http://portal.acm.org/citation.cfm?id=966031

http://ffc.arc.nasa.gov/

http://www.mitre.org/

http://en.wikipedia.org/wiki/Flight_simulator

Technology

Hava Araçları ve Hava Trafik Benzetimi