---

t.c.haliç üniversitesi fen bilimleri enstitüsü bilgisayar mühendisliği anabilim dalı

uçak kara kutusundan alınan kayıtların yapay sinir ağları ile incelenmesi yüksek lisans tezi


içindekiler

sayfa no
önsöz.......................................................................................................... ii
içindekiler............................................................................................ iii
şekiller listesi................................................................................... vi
tablolar listesi ................................................................................ viii
kısaltmalar.......................................................................................... ix
özet............................................................................................................. x
abstract ................................................................................................. xi

1. giriş ....................................................................................................... 1

1.1. tarihçesi............................................................................................. 1
1.2. araştırmaya yaklaşım ve amacı........................................................ 2

2. literatürün incelenmesi......................................................... 4

2.1 giriş........................................................................................................ 4
2.2 uçak verileri kayıt sistemi (fdrs)..................................................... 4
2.2.1 fdrs komponentleri.................................................................... 7
2.2.2 fdr parametreleri......................................................................... 8
2.2.2.1 airspeed................................................................................. 8
2.2.2.2 altitude.................................................................................. 9
2.2.2.3 tat (total air temprature)................................................... 9
2.2.2.4 mach sayısı............................................................................. 9
2.3 aerodinamik kuvvetler.......................................................................... 10
2.3.1 sıcaklık........................................................................................... 11
2.3.2 basınç............................................................................................. 12
2.3.3 yoğunluk........................................................................................ 12
2.3.4 viskozite......................................................................................... 13
2.3.5 ses hızı........................................................................................... 14
2.4 uluslararası standart atmosfer.............................................................. 14
2.4.1 ıcao standart atmosferi.............................................................. 15
2.5 uçak performans karakteristikleri........................................................ 17
2.6 uçak yakıt tüketimi............................................................................. 18
2.7 sımmod yakıt tüketim modeli.......................................................... 19

2.8 yapay sinir ağları yardımıyla yakıt tüketimi.................................... 25
2.9 yapay sinir ağlarına giriş.................................................................... 25
2.9.1 yapay sinir ağları modelinin temel esasları............................... 26
2.9.2 ağ mimarisi................................................................................... 29
2.9.3 sinirler............................................................................................ 30
2.9.4 katmanlar....................................................................................... 31
2.9.5 katmanlar arası bağlantılar........................................................... 31
2.9.6 sinirler arası bağlantılar................................................................ 32
2.9.7 ağırlıklar......................................................................................... 33
2.9.8 hatırlama (recall).......................................................................... 33
2.9.9 aktivasyon fonksiyonları.............................................................. 33
2.9.10 öğrenme ve test etme................................................................. 36
2.9.11 yapay sinir ağı tipleri................................................................ 36
2.9.12 geri yayınım modeli.................................................................... 37
2.9.13 levenberg-marquardt geri yayınım algoritması......................... 42

3. metodoloji.......................................................................................... 46

3.1 test uçağının seçilmesi ........................................................................ 46
3.2 kara kutudan ilgili parametrelerin alınması......................................... 47
3.2.1 kullanılan kara kutunun tanımı................................................... . 47
3.2.2 kara kutudan bilgilerin indirilmesi ............................................... 47
3.3 yapay sinir ağlarının eğitilmesi............................................................ 48
3.3.1 uygulamanın yapılacağı programın seçilmesi............................... 48
3.3.2. algoritmaların seçilmesi................................................................ 48
3.3.4 uygun sinir ağı topolojisi dizaynı............................................... 49
3.4 yapay sinir ağı uygulaması................................................................... 50
3.4.1 kullanılacak veri tabanının analizi................................................ 50
3.4.1.1 taxiing fazı.............................................................................. 51
3.4.1.2 take-off fazı........................................................................... 51
3.4.1.3 climb fazı................................................................................ 52
3.4.1.4 cruise fazı............................................................................... 52
3.4.1.5 descent fazı ............................................................................. 52
3.4.1.6 landing fazı............................................................................ 53
3.4.2 yakıt tüketim modelinde kullanılacak sinir ağının tanımı........ 53

3.4.3 özet.................................................................................................. 55
3.5 istatistiksel analizin uygulanması .......................................................... 56
3.6 sonuçların uygulanması......................................................................... 57

4. modelin uygulanması.................................................................. 60

4.1 farklı uçuş fazları için ağın eğitimi .................................................... 60
4.2 eğitilen ağın kullanılması...................................................................... 63

5. sonuçların değerlendirilmesi.............................................. 65

5.1 eğitim ve test sonuçları.......................................................................... 65
5.2 sinir ağı yardımıyla yakıt tüketim sonuçları....................................... 72

6. sonuçlar ve tavsiyeler.............................................................. 78

6.1 sonuçlar.................................................................................................... 78
6.2 tavsiyeler................................................................................................. 79

kaynakça .................................................................................................... 81

özgeçmiş ..................................................................................................... 83


özet

wright kardeşlerden başlayarak günümüzde ki süper sonik askeri uçaklara ve jumbo jetlerine kadar havacılık teknolojisinin gelişimi hızlı bir şekilde yükseliş gösterdi ve bu konuda beklentiler de arttı. büyük rekabetlerin yaşandığı sivil hava taşımacılığında üreticilerin yanısıra operatörlerin de rakiplerine üstünlük kurma çabası piyasa şartlarını zorlaştırdı. daima daha fazla hız, daha fazla menzil ve daha fazla yük taşıma kapasitesinin artırımına ihtiyaç duyuldu. teknolojik teçhizat ve donanımların gelişiminin ana amacı; performansın artması ve maliyetin azalması olmuştur. bu faktörlerin kesiştiği temel nokta ise yakıtın etkili kullanımıdır. uçağın, pistte ve havadaki hareketi esnasında harcadığı toplam yakıt miktarının saptanması hava taşımacılığı ekonomisi açısından çok büyük önem arz etmektedir. tüketilen yakıt miktarının azaltılması, sistem içersinde yer alan çeşitli uçakların yakıt tüketimindeki ve akışındaki profil ve prosedür bakımından özelliklerinin bilinmesiyle doğru orantılıdır. bu nedenle sürekli değişen ve gelişen bu sektörde
arayışlar bitmek bilmemektedir. bu çalışmada genel olarak uçak kazalarından sonra kaza nedeninin tesbiti
amacıyla kullanılan ve bu nedenle; kara haberin habercisi olarak anılan kara kutunun genel kullanımının dışına çıkılmıştır. kara kutudan indirilen uçuş bilgilerinden, ilgili parametreler alınarak yapay sinir ağları ile analizi yapılmış ve bir hava aracının tüm uçuş fazları için ayrı ayrı yakıt tüketimini tahmin eden bir model oluşturulmuştur.


1. giriş

1.1 tarihçesi
ilk etapta yakıtın ulaşılabilirliği ve maliyetinin yüksekliğinin, hava taşımacılığı endüstrisinin evriminde etkisi düşük olmuştur. bugün hava taşımacılık şirketleri açısından havacılıktaki yakıt tasarrufu, şirket giderlerinin küçülmesinde en önemli faktörlerden biridir. 1970’lerin başları petrol kaynaklı yakıtın ucuzluğunun ve bolluk çağının sona erdiği yıllar olmuştur. bu yıllarda yakıt maliyeti, hava taşımacılığı açısından daha fazla önem arz etmeye başlamıştır. 1973 yılında ticari jet yakıtının...

---