Sezgisel optimizasyon yöntemleri ile varış zamanları farkı tabanlı hedef konumlandırma

Abstract

Bir hedeften veya kaynaktan yayılan elektromanyetik, akustik veya sismik işaretler ve uzamsal olarak ayrı yerleştirilmiş alıcılar kullanılarak, hassas konum tespiti yapmak mümkündür. Alınan sinyalin gücü ve ortam zayıflatması bilindiğinde, merkezi alıcılar olan konum çemberleri tanımlanarak, bu çemberin kesişim noktasında hedef konumlandırılabilir. Alınan sinyal gücü (ASG) ile konum tespitinde, verici-alıcı veya alıcı-alıcı eş zamanlamasına gerek yoktur. Ancak yöntemin konum tespit doğruluğu yüksek değildir. Hedef ile alıcılar arasında eş zamanlama olduğunda veya alıcı tarafta, kaynaktan yayılan sinyal bilindiğinde, varış zamanları ile konum tespiti yapmak da mümkündür. Bu teknikte, ASG ile konum tespitinde olduğu gibi merkezinde alıcıların bulunduğu konum çemberlerinin kesişim noktası verici koordinatlarını vermektedir. Yöntemin doğruluğu yüksek olup, verici-alıcı eş zamanlaması gerektirdiği için pasif radar uygulamalarında kullanılamamaktadır. Buna karşın hedef koordinatları, kaynaktan yayılan sinyalin, birbirlerinden uzamsal olarak ayrı yerleştirilmiş eş zamanlı alıcılarda oluşan varış zamanları farkı (VZF) kullanılarak pasif olarak bulunabilmektedir. Bu yüksek lisans tezinde bağımsız (küresel) ve tam VZF setleri tabanlı uygunluk fonksiyonları ile sezgisel optimizasyon yöntemleri kullanılarak, sabit veya hareketli bir hedefin konumu pasif olarak bulunmuştur. İlk kez bu tezde kril sürüsü optimizasyonuyla (KSO) kullanılarak, bağımsız ve tam VZF setleri ile konum tespiti yapılmış ve KSO'nun karesel konumlandırma hatası parçacık sürüsü optimizasyonu ve Cramer-Rao alt sınır (CRAS) ile kıyaslanmıştır. Ayrıca yapılan benzetim çalışmaları ile KSO algoritmasının yakınsama hızının PSO'dan daha yüksek olduğu gösterilmiş ve bağımsız VZF seti için tanımlanmış olan teorik limitin (CRAS) tam VZF seti kullanıldığında KSO ile geçilebileceği ortaya konmuştur.