Improving Strike Accuracy Through Visibility Analysis for Unmanned Aerial Vehicles

Abstract

Bu çalışma, İnsansız Hava Araçları (İHA) ile yapılan atışlarda başarı oranını artırmak, mühimmat zayiatını azaltmak ve çevresel faktörlere verilebilecek zararı minimize etmek maksadıyla gerçekleştirilmiş ve bu amacı gerçekleştirmek üzere görünürlük analizi yöntemi kullanılmıştır. Çalışma üç safhada ele alınmıştır. Çalışmanın birinci safhasında öncelikle hedef olarak yeryüzü üzerinde herhangi bir nokta ve İHA'nın izleyeceği rota belirlenmiştir. Bununla beraber İHA'nın hedefe olan mesafesi ve görünürlük analizi yapılacak aralık değişken olarak tanımlanmıştır. Yapılan tanımlamalar İHA ve mühimmatın teknik kabiliyeti ile birlikte çevresel faktörlerin değişken olabileceği ihtimali göz önünde bulundurularak sabit tutulmamıştır. Çalışmanın ikinci safhasında ise belirlenen bu kriter ve tanımlamalara göre hedefin İHA tarafından arada herhangi bir engel olmaksızın direkt olarak gördüğünün belirlendiği görünürlük analizi (Line of Sight) işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın son aşaması olan üçüncü safhada ise yapılan görünürlük analiz sonuçlarının elde edilmesi ve görselleştirilerek sunulması ile birlikte farklı noktalardan yapılan görünürlük analizi sonuçlarının avantaj-dezavantaj yönünden değerlendirilmesine yönelik çalışmalar yapılmış ve tanımlanan hedef için atış yapılacak en uygun pozisyon (enlem, boylam, irtifa) belirlenmiştir. Böylece çoğunlukla insanın tecrübesi ve o anki durumuna göre belirlenebilecek hedef tespit ve imha sürecinin, oluşturulan belirli modeller ile yeryüzüne ait yükseklik verisi (DTED) yardımıyla otonom ve hızlı bir şekilde belirlenmesi sağlanmıştır. Bu yöntemin hedefin imha edilmesi sürecinde çevresel faktörlere karşı oluşabilecek olası zararın önüne geçebileceği değerlendirilmektedir.

This study was conducted to increase the success rate of strikes carried out by Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), minimize ammunition wastage, and reduce potential environmental damage. To achieve this objective, the line-of-sight (LOS) analysis method was employed to optimize the target detection and engagement process. The study was carried out in three main phases. In the first phase, a specific target point on the Earth's surface and the UAV's flight route were determined. Additionally, the UAV's distance to the target and the visibility range used in the analysis were defined as variables. These parameters were not fixed, considering that both the technical capabilities of the UAV and the ammunition, as well as environmental factors, might vary. In the second phase, a visibility analysis was performed to determine whether the target could be directly observed by the UAV without any obstacles in between. In the third and final phase of the study, the results of the visibility analysis were visualized, and the advantages and disadvantages of analyses conducted from different positions were evaluated. Based on this assessment, the most optimal strike position (latitude, longitude, and altitude) for the designated target was identified. Through this method, the target detection and engagement process often reliant on operator experience and real-time conditions was systematically and rapidly determined using Digital Terrain Elevation Data (DTED) within a defined algorithmic framework. Consequently, it is assessed that this approach can help minimize potential environmental damage that may arise during the target engagement process.