Prof. Dr. Mehmet Önder Efe Hacettepe Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü http://web.cs.hacettepe.edu.tr/~onderefe/ Mehmet Önder Efe 17.11.2015 1
M.Ö. Efe, M. Ünel, K. Erbatur, Ü. Kaynak, K. Leblebicioğlu, "İnsansız Hava Aracı Projeleri ve Kaynak Sağlayan Programlar Üzerine," Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı (TOK'15), Pamukkale Üniversitesi, 10-1212 Eylül, s.192-199, 199 2015. http://web.cs.hacettepe.edu.tr/~onderefe/pdf/2015tok1.pdf 2
WoS Verilerine Göre Yayinlanan Belge Sayisi 1000 800 600 400 200 1990 0 1995 2000 2005 2010 2015 Yillar 3
2015-2025 2025 arasında 82 Milyar Dolarlık bir ekonomik etki (AUVSI) 4
5
6
7
TÜBİTAK Ulaştırma Bak. 1001 Kalkınma 1501 Bakanlığı ğ 1507 1007 2241A/2209 Sanayi Bakanlığı San-Tez Teknogirişim Ajanslar 8
a) farklı konfigürasyonlar için modelleme ve model doğrulama çalışmalarının yapılması, Lagrange, Newton-Euler enerji ifadelerinin doğru türetilebilmesi, buradan İHA hareketini tasvir edebilen diferansiyel denklemli modellere geçebilme b) dayanıklı/akıllı kontrol sistemlerinin tasarımı, Zorlu hava şartlarının getirdiği bozuculara karşı mücadele edebilme kabiliyeti, H-Infinity, LQ, LQG, Bulanık, Uyarlamalı, Nonlineer, Kesir dereceli, Stokastik yaklaşımların l uygulanması c) nitelikli sensörler (lidar, hiperspektral/termal kamera) ve görev tanımlarının çalışılması, Hafif ve veri toplama kabiliyeti yüksek sensörlerle özel görevlerin tanımlanabilmesi, sensör veri işleme kabiliyetlerinin arttırılması ç) 3D SLAM algoritmasının çalışılması, Neredeyim? Çevremde ne var? sorularına GPS bağımlılığı ğ ğ olmadan INS ile cevap verebilme yeteneğinin geliştirilmesi, gürültü işleme ve süzgeçleme yöntemlerinin geliştirilmesi 9
d) güç/görev yönetimi yazılımının çalışılması, İHA emniyeti için güç yönetimini gerçekleştirmek gereklidir. On-board sistemlerin güç tüketim modellerinin oluşturulması. e) çoklu İHA lar için güdüm/kontrol eksenli emniyetli görev paylaşımı algoritmalarının çalışılması, Çarpışma sakınımı, kararlılık ve performans analizlerinin yapılması, deneysel olarak doğrulanmasığ f) hafif malzemelerden İHA ların üretilmesi, Hafif İHA lar için kontrol sistemlerinin geliştirilmesi g) çırpan kanatlı İHA ların güdüm ve kontrolü, İtki sistemi farklı İHA lar için kontrol sistemi tasarımı 10
ğ) hareketli platformlara iniş algoritmalarının geliştirilmesi, Deniz platformlarına iniş h) İHA ların mevcut hava trafiğine katılmasının gerçekleştirilmesi, İHA lar için hava trafik kontrol kurallarının geliştirilmesi ı) İHA lar için alçak irtifada TCAS tasarımı, İHA ların Traffic Collision Avoidance System (TCAS) sistemlerine entegre olması, özel TCAS tasarımı i) istenmeyen İHA lara karşı çözümlerin geliştirilmesi, RF çözümleri, ağ çözümleri gibi seçeneklerin çalışılması 11
j) İHA lar için hafif ve dayanıklı karakutu geliştirilmesi, İHA kaza kırım mevzuatı ve bilimsel altyapısının geliştirilmesi k) İHA lara özel motor/eyleyici/sürücü alt sistemlerinin geliştirilmesi, Alt sistem üretimi kabiliyetlerinin geliştirilmesi l) balon tabanlı İHA ların ve yörünge öü kontrolü sistemlerinin geliştirilmesi, Balonlu İHA sistemleri ve faydalı yüklerinin geliştirilmesi, ş örnek uygulamaların l (haritalama, kaçak k yapılaşma) yapılması m) İHA simülatörlerinin ve pilotaj eğitim altyapılarının geliştirilmesi, ş İHA kazalarının asgari düzeye indirilmesi için simülatör sistemlerinin geliştirilmesi 12
n) güneş enerjili (alternatif enerji kaynaklı) İHA sistemlerinin geliştirilmesi ve güç kontrolü, İHA ların enerji problemine etkin alternatif çözümlerin geliştirilmesi o) İHA testleri için rüzgar tüneli ve test prosedürlerinin geliştirilmesi, Farklı uçuş ş rejimlerine karşı ş İHA cevabının yerde denenmesi, performans testlerinin yapılması ö) yüksek irtifa uzun dayanım (HALE) İHA sistemlerinin geliştirilmesi, İnsan dayanımının olmadığı irtifada keşif ve gözetim platformlarının geliştirilmesi. Yerli IMU sistemleri, yerli otopilot p) orta irtifa uzun dayanım (MALE) İHA sistemlerinin geliştirilmesi, il i Orta irtifada keşif ve gözetim platformlarının geliştirilmesi. Yerli IMU sistemleri, yerli otopilot. 13
r) İHA lar için özelleştirilmiş hafif IMU ünitelerinin geliştirilmesi, Mikro İHA ölçeğinden HALE ölçeğine kadar farklı çözünürlük ve performansa sahip IMU alt sistemlerinin ve sinyal işleme algoritmalarının l geliştirilmesi. iil i s) uçan mühimmat sınıfında (loitering munition) sınıfında askeri İHA ların geliştirilmesi, Patlayıcı taşıyan 10 km menzilde yerden kontrollü güdümlü ve mühimmatlı İHA ların ve alt sistemlerinin geliştirilmesi ş) ergonomik (operasyonel şartlara uygun) yer kontrol sistemlerinin geliştirilmesi, Tek insanlı/çok insanlı yer kontrol birimlerinin tasarlanması t) 3G/4G/5G altyapısından faydalanan İHA sistemlerinin i i geliştirilmesi, il i Seyrüsefer, yer bulma ve iletişim için GSM altyapısını kullanabilen İHA sistemlerinin geliştirilmesi 14
u) delta kanatlı alçak irtifalı uzun dayanımlı İHA kontrol sistemlerinin geliştirilmesi 24+saat havada kalabilen otonom uçuş kabiliyetine sahip delta kanatlı sistemlerin i geliştirilmesi il i ü) mikro İHA (<10cm) sistemlerinin geliştirilmesi Kısa mesafe, alçak irtifa casus sistemlerinin geliştirilmesiş v) sınır, sahil ve boru hattı güvenliği için özelleşmiş gözetim yazılım altyapılarının geliştirilmesi il i Senaryoya özel otomatik olağandışılık sezimi y) baraj, otoyol, kampüs güvenliği içinözelleşmiş gözetim yazılım altyapılarının geliştirilmesi Senaryoya özel otomatik olağandışılık sezimi 15
z) FPGA ve GPU ile İHA üzerinde hızlı veri işleme kabiliyetlerinin geliştirilmesi FPGA ve GPU tabanlı otopilot sistemlerinin geliştirilmesi aa) FPGA ve GPU tabanlı seyrüsefer alt sistemlerinin geliştirilmesi FPGA ve GPU tabanlı video, lidar sinyallerinin işlenmesi ab) agresif manevra kabiliyeti olan İHA kontrol sistemlerinin geliştirilmesi Jerk ve snap değişkenlerini ş de dikkate alan kontrol sistemlerinin geliştirilmesi l ac) maliyeti düşük ve uyarlanabilirliği yüksek PID kontrol sisteminin geliştirilmesi ş Platforma özel olmayan ancak platformu hızla öğrenebilen, kendi parametrelerini uyarlayabilen akıllı PID denetleyicilerin geliştirilmesi 16
aç) yağışlı hava şartlarında hizmet sağlayabilen İHA sistemlerinin geliştirilmesi Zorlu hava şartları için özel çözümlerin geliştirilmesi aç) yer silah sistemlerine hedef bilgisi sağlayabilecek faydalı yüklerin geliştirilmesi Yerde konuşlu balistik silahların hedefi tespitinde başarı ihtimalini arttıracak yardımcı bilginin sağlanması ad) hidrojen yakıtlı İHA sistemlerinin geliştirilmesi Hidrojen yakıt teknolojisinin küçültülmesi l ve mini/taktik k ve stratejik İHA platformlarında uygulanması ae) kontrol yüzeyi kayıp ve hatalarına karşı dayanıklı İHA sistemlerinin i i geliştirilmesi il i Kontrol yüzeylerinde oluşabilecek kayıpların sebep olduğu güçlüklerin bertaraf edilmesi 17
Prof. Dr. Mehmet Önder Efe Hacettepe Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü http://web.cs.hacettepe.edu.tr/~onderefe/ Mehmet Önder Efe 17.11.2015 18
TÜBİTAK'ın hemkaynak sağlayıcı hem de kaynağı kullanan rolünün olması. Örneğin bir TÜBİTAK 1007 çağrısına TÜBİTAK'ın kendi enstitülerinden teklif verilmesi ve bu teklifin desteklenmesi çıkar çakışması ş olarak değerlendirilmeli, bu olumsuzlukların önüne geçilmelidir. Çok büyük firmaların vekobi'lerin 1501 programında aynı kefeye konması. Büyük firmalar Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından Ar-Ge merkezi hüviyeti kazanarak çok büyük maddi avantajlar elde ederken bu avantajlardan yoksun KOBİ'lerin aynı değerlendirme mekanizmalarından geçmeleri yerine Ar-Ge merkezi e statüsü kazanmış a ş birimleri olan büyük firmaların projelerini değerlendirecek ayrı bir programın oluşturulması bir çözüm olarak görülebilir. 19
Büyük bütçeli programların projelerine kaynak tahsisinde daha rahat davranılırken TÜBİTAK 1001 programında akademik çıktı hedefi olan projelerin bütçeleri üzerinde mikro yönetime gidilmesi. Örneğin proje kapsamında alınacak bilgisayarın niteliği gibi. TÜBİTAK 1001 projelerinin azami bütçe sınırının kaldırılması da bu bildiride vurgulanması istenen bir diğer konudur. İHA geliştirme projelerinin genellikle yap-uçur çerçevesi içinde kalmasının bütçedeki bu sınırlarla da ilgili olduğu düşünülmektedir. 20
Mikro şirketlerin proje başardıkça orta ölçeğe Ana yükselmelerinin, orta Yükleniciler ölçekli KOBİ'lerin ise anayüklenicilere uygulanan korumacılığa paralel anlamda teşvik edilmeleri gerekmektedir k Özgün geliştirilmiş teknolojileri hasat eden, gerek kendisi özgün ürün geliştiren gerekse büyük ölçekli ana müteahhit savunma sanayi şirketlerine alt-yüklenicilik yapabilecek orta ölçekli şirketler Destek programları ana yüklenicileri daha çok kolladığı ğ için gösterilen geçişleri yapmak çok zor Mikro ölçekli KOBİ ler (Teknopark, teknogirişim) 21
Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı Havacılık ve Uzay Teknolojileri Genel Müdürlüğü'nün (HUTGM) havacılık ve uzay konusunda etkin proje desteği verme konusunda çok yavaş davrandığı, Savunma Sanayii Müsteşarlığı'nin verdiği desteklerle bir sinerji oluşturamadığı gözlemlenmektedir. Çözüm olarak, HUTGM'nin üniversite ve sektör temsilcilerinin i i uygun oranlarda temsil edileceği bir danışmanlar kurulundan destek alması ve bürokrasinin kendi başına risk alamadığı kararlara destek vermesi düşünülebilir. 22
SHGM prosedürleri emniyet yönünü düzenlerken geliştiricilerin motivasyonunu düşürmeyecek yaklaşımları kurgulamalıdır. Sınır-altı araçlar için yasal izin istenmemesi bir seçenek olabilir. Sınır-üstü araçlar için de proje başlangıcında değil de ancak aracın tasarımı ve prototip üretimi sırasında yasal izin başvurusu yapılması istenmelidir. Bu sırada projeler reddedilmemelidir. 23
San-Tez programına sunulan tekliflerde tez olabilecek bir araştırma konusunun ve destekleyen firmanın bu konuya ticari ilgisinin yeterince açık biçimde ortaya konmaması. San-Tez programlarında talep edilen bütçe ile ortaya konan çıktı arasında makul bir ilişkinin kurulamaması. Örneğin birkaç milyon TL talep eden bir projenin tek bir yüksek lisans tezi hedeflemesi gibi. San-Tez projesi yapmanın pek çok hocaya cazip gelmemesi, firmaların bunu tekrar formüle edememesi TÜBİTAK 1001 programına sunulan İHA projelerinin ya EEEAG ya da MAG grubu tarafından değerlendirileceği aşikardır. Projede bu grupların özgün değer olarak kabul edeceği yenilikçi bir yaklaşımın olmaması projenin tümünü başarısızlığa uğratan bir sebeptir. 24
TÜBİTAK 1501/1507 programında KOBİ'lerin büyük firmalara alt yüklenici rolü vermek suretiyle kendi rollerini minimize eden proje kurgusu yapmaları. Teknogirişim ve TÜBİTAK 1507 gibi programlarda önerilen İHA geliştirme/uygulama eksenindeki iş/proje fikrinin i i özüne dair işleri i hizmet alımı şeklinde projelendirmek önemli bir dezavantaj oluşturmaktadır. ş TÜBİTAK 2209A veya 2241A programına sunulan İHA projelerinin çok özensiz yazılması, gerçek dışı hedeflerinin olması veya sanayiyi ilgilendiren hiç bir boyutunun bulunmaması önemli bir eleştiri konusudur. 25
Tüm paydaşların yapması gerekenler var Mevzuatı iyi kurgulamalı, bütçeleri/işbirliklerini arttırmalı, nitelikli işlere girmeliyiz Nitelikli lkl ürün için üniversite, sanayi ve devlet işbirliği ğ şart Rakipler çok hızlı yol alıyor XQ-06 Fi @ Kartal Savunma 26
Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı, http://www.ubak.gov.tr/blsm_wiys/hutgm/tr/b elgelik/20131230_154949_74840_1_74897.pdf, Son ziyaret: 22 Haziran 2015 Vizyon 2023 Teknoloji Öngörü Projesi, Savunma, Havacılık ve Uzay Sanayii Paneli, Uygulama Önerileri, i Ocak 2005. Savunma Sanayii Müsteşarlığı, Türkiye İnsansız Hava Aracı Sistemleri Yol Haritası, 2011-2030, 030, http://www.ssm.gov.tr/_layouts/images/iha_eka talog_web/index.html G. İnalhan, İHA Otomatik Uçuş Kontrol Sistemleri sunumu. 27
Bu bildiriyi oluşturabilmek için gerekli bilgiler şahsımıza gösterilen güven sayesinde edinilmiştir. Bu sebeple Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı San-Tez Daire Başkanlığına a ğ a Ar-Ge Merkezleri Daire Başkanlığına, Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı'na, Savunma Sanayi Müsteşarlığı na ve özel olarak TÜBİTAK TEYDEB, ARDEB ve BİDEB grup başkanlıklarına kl teşekkürü ü borç biliriz. i 28