Bu tədqiqat, bir insansız hava vturşuəçinın (UAV/PUA) dalğa hərəkətləri niyəiyle işmlı roll və pitch yapan hərəkətli bir gəmi və ya insansız səth vturşuəçi (USV) göyərtəsine, dışarıdan işmlı mövqe bilgisi və ya aktif gəmi markersi almadan avtonom kimi inebilmesini ele alıyor. Tədqiqatnın əsas yanaşması yalnız göyərtənin uygun bir enmə açistilikna gelip gelmediğini proqnoz etmek değil, eyni zamanda PUA'nın o anda aldığı kamera görüntüsünün təhlükəsiz bir enmə qərarı vərmek üçün yeterince güvənilir olup olmadığını da qiymətləndirməktir.

Önerilən metod; hədəf aşkarlanmasınin posterior mümkünlığını, ehtimallı qavrayış qeyri-müəyyənliyini və görüntünün tapşırıqe yönelik kullanılabilirliğini tek bir müşahidə etibarlılığı dəyişəninde birləşdirir. Görüntü bulanıklaştığında, aydınlatma düştüğünde, dəniz səthi əks olunması oluştuğunda və ya enmə nişanı kısmen örtüldüğünde bu etibarlılıq azalıyor. Sistem bununla yanaşı vizual ölçmələre daha az güvəniyor, Kalman gözlem gürültüsü kovariansını büyütüyor, MPC optimallaşdırmaunu daha korpuskâr hâle gəlirlikyor və lazımdırse son enmə fazaına geçmek yerine gözləmə, yenidən hizalanma və ya go-around kararı vəriyor.

Güvərte hərəkətinin qısa müddətli proqnozu üçün FFT ilə çapn roll və pitch tezlikları belirleniyor və Kalman müşahidəçisiyle amplituda və faza onlayn kimi düzeltiliyor. Bu proqnoz, etibarlılıqla gücləndirilmiş model proqnozlaşdırıcı nəzarət (MPC) ilə birleştirilərek aşşəbəkəı eğimli bir enmə pəncərəsi aranıyor. Tablo 6'daki ablation simulyasiyaunda önerilən metod %90 enmə uğur nisbəti, %82 nisbətində 15° üçündeki kontakt və %5 yanlış/erkən enmə nisbəti sşəbəkəlamıştır. Aynı müqayisəda standart MPC üçün bu dəyərlər sırasıyla %76, %58 və %18'dir.

Tədqiqatnın ayrı bir nəticə müqayisəsında, önerilən metod ilə shrinking horizon MPC (SHMPC) karşılaştırılmış və təxminən %75 nisbətində enməin 10° üçünde realleştiği bildirilmişdir; SHMPC üçün bu nisbət təxminən %71'dir. Ortalama optimallaşdırma çözüm süresi SHMPC'de təxminən 913 ms/iterasiya iken önerilən metod üçün təxminən 104 ms/iterasiya kimi vərilmişdir. Bununla belə bu nəticələrin simulyasiya və software-in-the-loop çərçivəsinde elde edildiği, real bir gəmi üzerinde ucuş doğrulamasının henüz strukturlmadığı xüsusilə dikkate alınmalıdır.

Türkiyə baxımından: Yaklaşma; deniz gxülasəimi, kıyı və açıq dəniz tesislerinin incelenmesi, arama-kurtarma, gəmiden PUA tapşırıqlendirme və avtonom hava–dəniz robot əməkdaşlığı gibi alanlarda Türkiyə'de geliştiriləcek sistemler açistilikndan metodoloji dəyər taşıyabilir. Özellikle yalnız hedef aşkarlama güvən skoruna dayanmak yerine görüntünün realten enmə üçün kullanılabilir olup olmadığını qiymətləndirməsi təhlükəsizlik açistilikndan əhəmiyyətlidir. Ancaq məqalədeki həddler, kamera modeli, göyərtə hərəkətləri və performans yüzdeleri real Türk deniz koşullarına və ya müəyyən bir PUA/gəmi kombinasyonuna doğrulanmış dəyərlər deyil. Gerçek dalğa spektrları, külək, kamera xüsusiləri, göyərtə geometriyasi, dəniz spreyi, hesablama donanımı və ucuş kontrol sistemiyle yeniden doğrulanmaları lazımdır.

Hareketli bir gəmiye PUA indirmek niyə karaya enməten daha zor?

Karadaki sabit bir enmə nişanınde hedefin mövqeu və səth açistilik büyük ölçüde değişmez. Deniz üzerindeki bir gəminin göyərtəsi isə dalğalar niyəiyle işmlı kimi roll, pitch və heavə hərəkətləri yapabilir. Aynı anda PUA külək, turbulentlik, aşşəbəkəı işıqlanma, deniz səthi əks olunmaları, sprey, hərəkət bulanıqlığı və hedefin qismən örtülməsi gibi mühitə aid etkilərle karşılaşabilir.

Buna görə gəmiye enmə yalnızca “hedefi gör və aşşəbəkəı in” problemi deyil. Tədqiqatçılar tapşırıqi birbiriyle bşəbəkəlı beş problem kimi ele almaktadır:

• hedefin vizual kimi algılanması,
• gəmiye göre göreli mövqe və tutumun proqnoz edilmesi,
• göyərtə hərəkətinin geleceğe doğru proqnozu,
• uygun enmə pəncərəsinin seçilmesi,
• qapalı dövrə ucuş və enmə kontrolü.

“Tam merkeziyetsiz enmə” ne anlama geliyor?

Tədqiqatdaki fully decentralized landing ifadesi PUA'nın hedef arama, diaqnozma, göreli durum təxmini, yaklaşma, enmə kararı və kontakt sürecini kendi üzerindeki sensor və hesablama sistemiyle realleştirmesi anlamına geliyor.

Metod xüsusilə şu xarici sistemlere işmlı bşəbəkəımlı olmamayı hedefliyor:

• gəmi üzerindeki aktif mövqe markerləri,
• xarici yönlendirme ışık dizirəli,
• kara və ya yer stansiyasındaki onlayn planlama,
• yüksək bant genişlikli işmlı gəmi–PUA durum rabitəi.

PUA'nın əsas girdirəli kendi kamerası, IMU'su və üzerindeki hesablama vahididir.

Tədqiqatnın əsas yeniliği nədir?

Önerilən sistem yalnız “Güvərte birazdan uygun açıya gelecek mi?” sorusuna cevap vərmiyor. Buna ikinci bir soru ekliyor:

“PUA'nın şu anda gördüğü görüntü, təhlükəsiz enmə kararı vərmek üçün yeterince güvənilir mi?”

Tədqiqatnın bilimsel yeniliği, vizual güvənilirliği yalnız bilgi ekranında gösterilən bir kalite metriği kimi bırakmayıp birbaşa durum təxmini və MPC karar mekanizmasına bşəbəkəlamasıdır.

Güvərte hərəkəti necə proqnoz ediliyor?

Gemi platformaunun altı serbestlik dereceli durumu:

\[ b(t)= [x(t),y(t),z(t),\phi(t),\theta(t),\psi(t)]^T \]

ilə temsil ediliyor. Tədqiqat enmə açistilikndan xüsusilə roll \(\phi\) və pitch \(\theta\) salınımlarına fokuslanmaktadır.

Her hərəkət biləşeni çapn periodik modların toplamıyla təxminən kimi:

\[ b_j(t)= b_{j,\mathrm{off}} + \sum_{i=1}^{N_j} A_{j,i} \sin \left( 2\pi f_{j,i}t+\varphi_{j,i} \right) \]

şəklində modellenmektedir.

FFT spektrundaki aşşəbəkəı amplitudali biləşenlerin gürültü kimi sisteme girmesini azaltmaq üçün:

\[ A_{j,\mathrm{threshold}} = A_{\mathrm{gate}} \max \{A_{j,0},A_{j,1},...,A_{j,N_j}\} \]

həddleme mekanizması istifadə olunur.

FFT–Kalman proqnoz modulünün pulmetrleri nelerdir?

FFT dominant tezlikları diaqnozmladıktan sonra Kalman müşahidəçisi bu modların amplituda və fazaını onlayn kimi düzeltmektedir. Böylece nəzarətçi yalnız mevcut göyərtə açistilikna değil, təxminən qısa müddətli gelecekteki roll və pitch hərəkətine göre de enmə pəncərəsi arayabilmektedir.

Neden yalnız obyekt aşkarlama güvən skoru yeterli görülmüyor?

Bir süni neyron şəbəkəsi bulanık və ya aşırı pozlanmış bir görüntüde dahi yüksək sinif güvəni üretebilir. Bu durumda yüksək detector confidence dəyəri görüntünün geometriyak kimi güvənilir olduğu anlamına gelmeyebilir.

Gemiye enməte isə yalnız “hedef var mı?” sorusu yeterli deyil. AprilTag benzeri markernin köşelerinin, kənarlarının və perspektif geometriyasinin göreli poz təxmini üçün yeterince doğru görülmesi lazımdır.

Tədqiqat bu niyəle üç fərqli bilgiyi birbirinden ayırmaktadır:

• posterior probability: şəbəkə hedef sinifından ne kadar emin?
• perception uncertainty: ehtimallı proqnoz ne kadar dayanıqlı?
• visual quality: görüntünün kendisi enmə geometriyasini çıkarmaya ne kadar uygun?

Algı belirsizliği necə hesaplanıyor?

Aynı görüntü üzerinde \(M\) stokastik irəli keçid realleştiriliyor və sinif dşəbəkəılımının ortası:

\[ \bar y_k= \frac{1}{M} \sum_{m=1}^{M} y_k^{(m)} \]

kimi hesaplanıyor.

Algı belirsizliği isə proqnoz entropiyasi ilə irəli keçidler arasındaki çıktı kovariansını birləşdirir:

\[ \nu_k= -\sum_{c=1}^{C} \bar y_{k,c}\log \bar y_{k,c} + \lambda_u \operatorname{Tr} \left( \operatorname{Cov} [y_k^{(m)}] \right) \]

Tədqiqatdaki pulmetr ayarında her görüntü üçün 20 stokastik irəli keçid istifadə olunur.

Görsel kalite skoru yalnız estetik kaliteyi mi ölçüyor?

Hayır. Tədqiqatçılar xüsusilə bunun ümumi bir “güzel görüntü” skoru olmadığını vurğulayır. Məqsəd, görüntünün enmə hedefinin pozunu kestirmek üçün kullanılabilirliğini qiymətləndirməktir.

Bilhədd kalite skoru:

\[ q_k= \lambda_1q_k^{nr} + \lambda_2s_k^{sharp} + \lambda_3s_k^{exp} + \lambda_4s_k^{vis} \]

şəklindədir.

Gözlem güvənilirliği necə oluşturuluyor?

Posterior mümkünlık \(p_k^*\), vizual keyfiyyət \(q_k\) və qavrayış qeyri-müəyyənliyi \(\nu_k\) Sigmoid fonksionu üçünde birleştiriliyor:

\[ r_k= \sigma \left( \alpha p_k^* + \beta q_k - \gamma\nu_k \right) \]

\[ \sigma(x)= \frac{1}{1+e^{-x}} \]

Nominal çəkilar:

• posterior ehtimal: 2,2,
• görüntü keyfiyyəti: 1,6,
• qeyri-müəyyənlik cezası: 2,0.

kimi seçilmiştir.

Nəticəta \(r_k\) yüksək olduğunda görüntü daha güvənilir; görüntü bozulup qavrayış qeyri-müəyyənliyi yükseldiğinde isə \(r_k\) daha aşşəbəkəı olmaktadır.

Güvənilirlik Kalman filtrini necə etkiliyor?

Tədqiqatnın əhəmiyyətli yeniliklerinden biri etibarlılıq dəyərini birbaşa gözlem gürültüsü kovariansına bşəbəkəlamasıdır:

\[ R_k= R_{\min} + (1-r_k) (R_{\max}-R_{\min}) \]

Daha ayrıntılı güncellemede:

\[ \tilde R_k= R_{\min} + (1-r_k)^\gamma (R_{\max}-R_{\min}) \]

\[ R_k= \eta R_{k-1} + (1-\eta)\tilde R_k \]

istifadə olunur.

Görüntü güvənilir olduğunda \(R_k\), \(R_{\min}\)'e yaklaşır və filtre vizual ölçməe daha fazala çəki vərir. Görüntü bozulduğunda \(R_k\) büyür və durum kestiricisi vizual ölçməü daha ihtiyatlı kullanır.

MPC gelecekteki görüntü keyfiyyətini nereden biliyor?

Bilmiyor. Tədqiqat gelecekte çekilmemiş görüntüləri kullanmadığını xüsusilə açıqlamaktadır.

MPC ufku yalnız 10 adım və 0,1 s nümunələmə aralığından oluştuğu üçün nominal durumda mevcut etibarlılıq dəyərlərinin qısa müddətli boyunca sabit kaldığını varsayan zero-order hold yanaşması istifadə olunur:

\[ \hat p_{k+m|k}=p_k \]

\[ \hat q_{k+m|k}=q_k \]

\[ \hat \nu_{k+m|k}=\nu_k \]

\[ \hat r_{k+m|k}=r_k \]

Bir sonraki kamera kadrsinde dəyərlər tekrar ölçülmekte və MPC problemi baştan çözülmektedir. Böylece sistem niyəsel və onlayn uygulanabilir kalmaktadır.

UAV'nin MPC modeli ne kadar ayrıntılı?

Tədqiqat burada yüksək sadakatli tam aerodinamik UAV modeli kullanmamaktadır. Öngörü modeli esas kimi mövqe, sürət, sürətlənmə və heading durumlarını içeren xətti ayrık zamanlı kirütubətatik bir modeldir.

Kontrol girdisi her kanal üçün jerk'tir:

\[ u^{(k)} = [\dddot{x},\dddot{y},\dddot{z},\dddot{\eta}]^T \]

Tədqiqatçılar tədqiqatın yeniliğinin UAV dinamik modelini yeniden kurmak değil, güvənilir algı bilgisini öngörülü kontrol və enmə qərarına bşəbəkəlamak olduğunu açıqça bildirir.

Reliability-enhanced MPC hansı xərcleri birlikdə dəyərlendiriyor?

MPC məqsəd funksiyası əsasde dört biləşen içeriyor:

1. trayektoriya izləmə xətası,
2. idarə girişi değişiminin düzgünlüğü,
3. aşşəbəkəı eğimli göyərtəye enməi şəkillendiren landing barrier,
4. müşahidə etibarlılığı, görüntü keyfiyyəti və qavrayış qeyri-müəyyənliyi cezaları.

Güvənilirlik cezası:

\[ J_{\mathrm{rel}} = \sum_{m=0}^{N-1} \left[ \lambda_r(1-\hat r_{k+m|k})^2 + \lambda_\nu\hat\nu_{k+m|k}^2 + \lambda_q(1-\hat q_{k+m|k})^2 \right] \]

şəklində diaqnozmlanmaktadır.

Böylece aşşəbəkəı eğimli bir göyərtə pəncərəsi ortaya çıksa bilə kamera vərisi güvənilir değilse optimallaşdırma bu enmə fırsatını daha pahalı hâle getirebilmektedir.

MPC'nin nominal çəkiləri nelerdir?

Kararlılık analizi strukturldı mı?

Evət. Tədqiqat yalnız nəzarətçi simulyasiyauyla yetinmemiş və artırılmış izləmə xəta sistemi üçün terminal LQR nəzarətçisi ilə terminal xərc matrisini ayrık algebraic Riccati equation üzerinden yaratmışdır.

Terminal Lyapunov fonksionu:

\[ V(\xi_k)= \xi_k^T P\xi_k \]

kimi seçilmekte və pozucu terim \(d_k\) üçün:

\[ \Delta V_k \le -c_1\|\xi_k\|^2 + c_2\|d_k\|^2 \]

tipinde bir üst sərhəd elde edilmektedir.

Kaynşəbəkəın nəzəri sonucuna göre pozucu sıfırken lokal asimptotik dayanıqlılıq; sərhədlı pozucu varken isə pozucu üst sərhədıyla ilişkili bir çmərhələde praktik boundedness sşəbəkəlanmaktadır. Bu analiz tədqiqatın kullandığı artırılmış lineer xəta modeli və fərziyyəlar kapsamında geçerlidir; real gəmi–PUA sisteminin bütün xətti olmayan aerodinamiklerini kapsayan kürəsəl dayanıqlılıq kanıtı deyil.

PUA hansı şartlar sşəbəkəlanmadan son enməya geçmiyor?

Tədqiqat enmə qərarını tek bir görüntü kadrsine bırakmamaktadır. Nominal həddler:

Bu şartlardan biri sşəbəkəlanmazsa sistem son enmə yerine hovər-wait, yenidən hizalanma və ya go-around davranışında kalabilir.

Bu həddler mərhələnsel təhlükəsizlik limitleri midir?

Hayır. Tədqiqatçılar Tablo 4'teki həddlerin mərhələnsel sabitler olmadığını açıqça bildirir. Eşikler kullanılan simulyasiya, etibarlılıq modeli və təhlükəsizlik–enmə fırsatı dengesi üçün seçilmiştir.

Gerçek bir sistemde UAV büyüklüğü, kamera, gəmi boyutu, dalğa hərəkəti, aydınlatma və ucuş dinamiğine göre yeniden belirlenmeleri lazımdır.

Görsel bozulma testinde hansı durumlar kullanıldı?

Mənbə Şekil 3'te dört əsas görüntü durumu gösterilmektedir:

• normal görüntü,
• aşşəbəkəı işıqlanma,
• hərəkət bulanıqlığı,
• əks olunma və kısmi örtülme.

Şeklin ikinci satırında lokal görüntü kalite tepki haritaları mövcuddur. Mənbəta daha parlak bölgeler, enmə hedefinin aşkarlamai və poz təxmini açistilikndan daha aşşəbəkəı kullanılabilirliği temsil etmektedir.

Görüntü bozulunca sistemin ölçütleri necə değişiyor?

Şekil 4'te aşşəbəkəı işıqlanma, hərəkət bulanıqlığı və əks olunma/örtülme olayları sırasında görüntü kalite skoru düşerken qavrayış qeyri-müəyyənliyi yükselmektedir. Bunun sonucunda birlhədd müşahidə etibarlılığı de hədd altına düşebilmektedir.

Sistem bu durumda tek bir yüksək hedef aşkarlama skoru niyəiyle son enməya geçmek yerine hizalanma və ya gözləmə fazaında kalmaktadır.

Dört idarəetmə yanaşmasının ablation sonucu nədir?

Görüntü güvənilirliğini eklemek realten fərq yaratıyor mu?

Ablation müqayisəsı bu soruyu xüsusilə test etmektedir. Standart MPC hiçbir algı güvənilirliği bilgisini kullanmaz. Confidence-only MPC yalnız hedef aşkarlama güvənini kullanır. Fixed robust MPC vizual duruma bşəbəkəlı olmayan sabit bir emniyet səhmı uygular.

Önerilən yaklaşma isə posterior ehtimal, vizual keyfiyyət və qavrayış qeyri-müəyyənliyini birlikdə kullandığı üçün aşşəbəkəı kaliteli lakin yüksək confidence üreten görüntülərde daha ihtiyatlı davranabilmektedir.

Tablo 6'daki yanlış enmə nisbətinın %18'den %5'e düşmesi, tədqiqatın önerdiği etibarlılıq zincirinin əsas performans kanıtlarından biridir.

SHMPC ilə müqayisəda ne bulundu?

Tədqiqatnın Şekil 8 müqayisəsında önerilən etibarlılıqla gücləndirilmiş MPC ilə shrinking horizon MPC (SHMPC) kontakt meyline göre müqayisə edilmişdir.

Önerilən metodde enməlerin təxminən %75'i 10° üçündedir. SHMPC'de eyni interval üçün təxminən %71 bildirilmektedir.

Ortalama çözüm süreleri:

• SHMPC: təxminən 913 ms/iterasiya,
• önerilən metod: təxminən 104 ms/iterasiya.

kimi hesabat vərilmişdir.

Standart MPC üçün niyə hem %58 hem %24 dəyəri geçiyor?

Mənbəta iki fərqli nəticə mövcuddur. Tablo 6'daki ablation müqayisəsında standart MPC'nin 15° üçünde enmə nisbəti %58 kimi vərilmektedir.

Bölüm 4.4 və Şekil 8 anlatımında isə ayrı standart MPC müqayisəsı üçün bu nisbət %24 kimi qeyd edilir. Aynı bölüm önerilən metodu yine %82 kimi vərmektedir.

Mənbə bu iki təcrübə grubunun koşullarındaki fərqı kəmiyyət kimi yeterince açıqlamadığından dəyərlər birbirinin alternatifi gibi birleştirilmemelidir. Verianla Livə vizualleştirmesi bu niyəle yalnız kendi üçünde tutarlı Tablo 6 ablation məlumat dəstini kullanmaktadır.

50 derütubətelik nəticə neydi?

Mənbə, maksimum göyərtə tilt genliğinin 0,5 rad olduğu bir müqayisəda başarılı enməi kontakt anındaki platforma eğiminin 20°'den küçük olması şəklində diaqnozmlamıştır.

Bu koşulda önerilən metod:

• 50 derütubətenin 45'inde başarılı enmə,
• 5 başaristilikz enmə,
• %90 başarı,
• %10 başaristilikzlık

ilə hesabat vərilmişdir.

Aynı anlatımda standart MPC üçün başaristilikzlık nisbətinın təxminən %50 olduğu ifade edilmektedir.

“Temas açistilik 5° üçünde” sonucu dəqiq midir?

Kaynşəbəkəın xülasəi böyle bir ifade içerse de ana nəticələrin tamamı bu mutlak ifadeyi desteklememektedir.

Şekil 8'de önerilən metodun enməlerinin təxminən %38'i 0–5°, təxminən %37'si isə 5–10° aralığında görünmektedir. Həmçinin pulmetr həssaslıq cədvəllarında nominal orta kontakt açıları 5,4° və 7,6° kimi hesabat vərilmişdir.

Buna görə tədqiqatın daha sşəbəkəlam biçimde dəstəklədiyi nəticə, önerilən metodun daha aşşəbəkəı eğimli enmə pəncərəlerini daha sık seçtiği və 15° üçündeki enmə nisbətinı artırdığıdır. Bütün kontaktların 5° üçünde realleştiği sonucu çıkarılmamalıdır.

İniş həddleri gevşetildiğinde ne oluyor?

Tablo 7 üç fərqli faza keçid ayarını müqayisəktadır:

Nəticə əhəmiyyətli bir təhlükəsizlik–fırsat dengesi göstərir. Çok gevşek hədd daha kısa gözləmə sşəbəkəlıyor lakin erken enmə riskini artırıyor. Çok sıkı hədd daha aşşəbəkəı kontakt bucşəbəkəı və yanlış enmə nisbəti sşəbəkəlarken bazı uygun enmə pəncərəlerinin kaçırılmasına və daha uzun gözləməye niyə oluyor.

Bu təcrübəde nominal ayar en yüksək toplam enmə uğur nisbətinı sşəbəkəlamıştır.

Güvənilirlik çəkiləri nəticələri ne kadar etkiliyor?

Tablo 8 fərqli posterior, görüntü keyfiyyəti və qeyri-müəyyənlik çəkilərinı müqayisəktadır. Örneğin nominal ayarda 15° üçünde enmə nisbəti %82, yanlış enmə nisbəti %8 və orta kontakt meyli 5,4° iken; uyarlanabilir çəkilarla bunlar sırasıyla %84, %4 və 4,7° kimi raporlanmaktadır.

Ancaq uyarlanabilir ayarda orta çözüm süresi 110 ms'ye və gözləmə süresi 5,5 s'ye yükselmektedir. Bu nəticə, daha korpuskâr vizual etibarlılıq qiymətləndirməsinin təhlükəsizği artırırken enmə fırsatını və ya hesablama müddətini tamamen pulsuz biçimde iyiləştirmediğini göstərir.

MPC etibarlılıq cezası yükseltilirse ne oluyor?

Tablo 9'da nominal MPC çəkiləriyla 15° içi enmə nisbəti %82, yanlış enmə %8 və orta kontakt bucşəbəkəı 5,4°'dir.

Daha yüksək reliability emphasis kullanıldığında yanlış enmə %4'e və orta kontakt bucşəbəkəı 4,8°'ye düşmekte, lakin 15° üçündeki enmə başaristilik %80'e geriləmekte və çözüm süresi 111 ms'ye çıkmaktadır.

Bu da nəzarətçinün daha fazala təhlükəsizlik cezasıyla daha korpuskâr hâle geldiğini dəstəkləyir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• Görsel kalite və qavrayış qeyri-müəyyənliyi, hedef confidence dəyərinden müstəqil kimi enmə qərarında yararlı ek bilgilər sşəbəkəlayabilir.
• Gözlem güvənilirliği Kalman gözlem kovariansına bşəbəkəlanarak kötü görüntülərde vizual ölçmələrin etkisi azaltılabilir.
• Gözlem güvənilirliğinin enmə fazaı keçidine eklenmesi, simulyasiyada yanlış enmə kararlarını azaltmışdır.
• Tablo 6'daki ablation təcrübəinde önerilən metod %90 enmə uğur nisbəti və %5 false descent nisbəti sşəbəkəlamıştır.
• Aynı ablation təcrübəinde önerilən metodle enməlerin %82'si 15° üçündeki göyərtə eğiminde realleşmiştir.
• FFT və Kalman tabanlı qısa müddətli göyərtə hərəkət proqnozu, aşşəbəkəı eğimli enmə pəncərəsi seçimi üçün kullanılabilir proqnoz üretmiştir.
• SHMPC müqayisəsında önerilən metodun orta optimallaşdırma süresi təxminən 104 ms, SHMPC'nin isə təxminən 913 ms kimi hesabat vərilmişdir.
• Faz keçidi həddlerinde daha sıkı ayar yanlış enməyı azaltırken gözləmə süresini artırmışdır.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi və ya hələ doğrulamadığı nəticələr

• Metod real bir hərəkətli gəmide realleştirilən ucuş təcrübəiyle doğrulanmamışdır.
• %90 uğur nisbəti bütün deniz durumları üçün geçerli mərhələnsel bir enmə mümkünlığı deyil.
• 0,72 reliability, 0,65 görüntü keyfiyyəti və ya 0,25 qeyri-müəyyənlik həddleri mərhələnsel aviasiya təhlükəsizlik limitleri deyil.
• Tədqiqat bütün kontaktların 5° üçünde realleştiğini ana nəticə cədvəllarıyla tutarlı biçimde göstərmir.
• Deniz spreyi, çok güclü külək darbeleri və göyərtə heavə hərəkəti kapsamlı real ucuş təcrübəleriyle doğrulanmamışdır.
• Görsel kalite şəbəkəının fərqli real kamera və deniz ortamlarında domain shift altındaki başarımı ölçülməmişdir.
• Algoritmanın real ucuş kompüterinda eyni 104 ms çözüm süresini sşəbəkəlayacşəbəkəı gösterilmemiştir.
• Yüksek bant genişlikli xarici rabitəye ihtiyaç duyulmaması rabitəin bütün biçimlerinin sistemden kaldırıldığı anlamına gelmez; tədqiqat diaqnozm kimi enmə nəzarətinün xarici real vaxtlı durum geri əlaqəsine bşəbəkəımlı olmamasına fokuslanmaktadır.

Metod və nəticələr

Tədqiqat hansı tür doğrulama kullandı?

Tədqiqat metod inkişaf, matematiksel analiz, simulyasiya, software-in-the-loop qiymətləndirmə, ablation müqayisəsı və pulmetr həssaslıq testlerinden oluşmaktadır.

Mənbəta real bir hərəkətli gəmi platformaunda fiziki UAV ucuş test dizisi sunulmamaktadır. Müəlliflərın nəticə bölümünde real gəmi üzerindeki təcrübəler açıqça gelecek tədqiqat kimi qeyd edilmişdir.

Metodin ana əməliyyat zinciri

Ablation tədqiqatsı niyə əhəmiyyətli?

Ablation tədqiqatsı önerilən metodun başaristiliknın yalnız “MPC kullanılıyor” olmasından mənbəlanıp mənbəlanmadığını test etmektedir.

Dört yaklaşma eyni müqayisəda sistematik kimi biləşen eklenerek yaradılmışdır:

• standart MPC: perception reliability yok,
• confidence-only MPC: yalnız posterior confidence,
• fixed robust MPC: sabit qeyri-müəyyənlik marjı,
• önerilən metod: posterior + görüntü keyfiyyəti + qavrayış qeyri-müəyyənliyi + reliability constraint.

Yanlış enmə nisbətinın %18 → %12 → %7 → %5 şəklində azalması, təhlükəsizlik kazancının tek bir ek xassə yerine artan etibarlılıq bilgisinin kullanılmasıyla ilişkili olduğunu dəstəkləyir.

Görsel kalite testi neyi kanıtlıyor?

Şekil 3 və 4, simüle edilmiş görüntü bozulmalarının kalite skoru və etibarlılıq mekanizması tarafından algılanabildiğini göstərir. Özellikle AprilTag benzeri hedefin kənar və köşe bölgelerinde bulanıklık və ya örtülme oluştuğunda kalite tepki haritası aşşəbəkəı kullanılabilirliği işaret etmektedir.

Ancaq bu təcrübə, real deniz üzerinde toplanmış geniş bir görüntü məlumat dəstinde görüntü kalite şəbəkəının ümumiləme başarımını ölçen müstəqil bir benchmark deyil.

Deck motion prediction neyi doğruluyor?

Şekil 5 və 6, kısa proqnoz ufuklarında FFT–Kalman modelinin gözlenen roll hərəkətini takip edebildiğini göstərir. Mənbə xüsusilə 0,25 s vizual proqnoz üfüqünda uyumun daha iyi, 1 s ufkunda yawnın daha yüksək olduğunu; IMU destekli 1 s proqnozun daha dayanıqlı bir eğilim gösterdiğini bildirir.

Bu nəticə, son enmə pəncərəsi üçün kısa vadeli proqnozun yararlı olduğunu dəstəkləyir; uzun dörütubət deniz hərəkətinin dəqiq proqnozu kimi yorumlanmamalıdır.

Başarı necə diaqnozmlandı?

Bölüm 4.4'teki 50 derütubətelik qiymətləndirməde başarılı enmə, kontakt anındaki platforma tilt açistiliknın 20°'den küçük olması kimi müəyyən edilmişdir.

Buna görə %90 “landing success” nisbətinın diaqnozmı fiziki zədəsız enmə, enmə ayşəbəkəı yükü, kayma, göyərtə dışına çıkma və ya ucuş təhlükəsizği sertifikasiyau gibi bütün real dünya kriterlerini kapsamaz.

Real vaxtlılık ne ölçüde gösterildi?

Tablo 6'da standart MPC 96 ms, confidence-only MPC 99 ms, fixed robust MPC 108 ms və önerilən metod 104 ms orta çözüm süresiyle hesabat vərilmişdir.

Tablo 8 və 9'daki fərqli etibarlılıq çəkilərinda süreler təxminən 99–111 ms aralığında kalmaktadır.

Bu nəticə, ek reliability terimlerinin kullanılan simulyasiya ortamında çözüm süresini dramatik biçimde artırmadığını göstərir. Ancaq mənbə real ucuş kompüterinın prosessor modeli, termal sərhədlamaları və uzunmüddətli real ucuş yükü altında tam bir gömülü donanım benchmark'ı təqdim etmir.

Parametre duyarlılığı niyə strukturldı?

Güvənilirlik modeli birçok eksperimental çəki və hədd içerdiği üçün nəticələrin yalnız müəyyən bir elle seçilmiş pulmetr kombinasyonuna bşəbəkəlı olup olmadığı test edilmiştir.

Tədqiqatnın həssaslıq analizleri ümumi kimi şu eğilimi göstərir:

• daha gevşek təhlükəsizlik həddleri → daha kısa gözləmə fakat daha fazala yanlış enmə,
• daha sıkı həddler → daha aşşəbəkəı kontakt bucşəbəkəı fakat daha uzun gözləmə,
• daha yüksək qeyri-müəyyənlik cezası → daha korpuskâr enmə,
• daha yüksək görüntü kalite şəbəkəırlığı → kötü görüntü altında daha az yanlış enmə,
• aşırı etibarlılıq cezası → təhlükəsizlik artarken enmə fırsatı azalabilir.

Tədqiqatnın əsas bilimsel sərhədları

• Doğrulamanın ana bölümü simulyasiya və software-in-the-loop ortamındadır.
• Gerçek hərəkətli gəmi üzerinde ucuş təcrübəi strukturlmamıştır.
• Gerçek deniz görüntülərinde kapsamlı müstəqil vizual keyfiyyət benchmark'ı təqdim edilməmişdir.
• Güclü külək darbeleri, yoğun dəniz spreyi və heavə coupling daha irəli tədqiqat kimi bıraxınlmıştır.
• Eşikler və çəkilar tapşırıq bşəbəkəımlıdır.
• Görüntü kalite və qeyri-müəyyənlik çəkiləri empirik kimi ayarlanmıştır.
• MPC modeli yüksək sadakatli tam UAV aerodinamik modeli deyil.
• Metod kısa ufukta vizual güvənilirliğin yavaş değiştiği fərziyyəını kullanmaktadır.
• Mənbəta bazı notasyon və nəticə sayı uyuşmazlıkları mövcuddur.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: Research on Autonomous UAV Shipboard Landing Control for Dynamic Ship Platforms

Müəlliflər: Wenjie Zhou; Yuanliang Zhang; Lixue Ni.

Müəllif sırası: Mənbətaki sıra aynen qorunmuşdur.

Eş katkı/eş birinci müəllif: Mənbəta eş katkı beyanı yoxdur.

Sorumlu müəllif: Lixue Ni.

Qurum: College of Mechanical Engineering, Jiangsu Ocean Univərsity, Lianyungang 222005, China.

Mənbə növü: Tədqiqat məqaləsi.

Rəyçilik statusu: Hakem qiymətləndirməsinden geçmiş və yayımlanmış tədqiqatdır.

Akademik editörler: Maolong Lv, Junkai Ren və Haibin Duan.

Jurnal: Machines.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt / sayı / məqalə numarası: 14 / 6 / 612.

Alınma tarihi: 20 Nisan 2026.

Revizyon tarihi: 25 Mayıs 2026.

Kabul tarihi: 25 Mayıs 2026.

Yayın tarihi: 28 Mayıs 2026.

DOI: 10.3390/machines14060612

Resmî nəşr bşəbəkəlantistilik:https://doi.org/10.3390/machines14060612

Lisans: Creativə Commons Attribution (CC BY).

Maliyyələşmə: Müəlliflər tədqiqatnın dış maliyyələşmə almadığını bildirir.

Məlumat əlçatanlığı: Müəlliflər tədqiqatın özgün katkılarının məqalə içerisinde bulunduğunu bildirir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması olmadığını beyan etmektedir.

Müəllif katkıları: Kavramsallaştırma Wenjie Zhou; metodoloji Wenjie Zhou; ilk taslak Wenjie Zhou; gözden geçirme və düzenleme Wenjie Zhou və Yuanliang Zhang; denetim Lixue Ni; proje yönetimi Yuanliang Zhang və Lixue Ni; maliyyələşmə edinimi Lixue Ni kimi qeyd edilmişdir. Məqaləde dış maliyyələşmə bulunmadığı ayrıca maliyyələşmə beyanında qeyd edilir.

Doğrulama səviyyəi: Tədqiqatnın ana performans nəticələri simulyasiya və software-in-the-loop analizlerine dayanmaktadır. Gerçek gəmi üzerinde fiziki UAV enmə təcrübəi strukturlmamıştır. Gerçek dünya ucuş təcrübəleri müəlliflər tarafından gelecek tədqiqat kimi qeyd edilmişdir.

Başarı diaqnozmının sərhədı: Bölüm 4.4'teki 50 derütubətelik qiymətləndirməde başarılı enmə, kontakt anındaki platforma eğiminin 20°'den küçük olması şəklində müəyyən edilmişdir. Buna görə %90 nisbəti real operasyonel enmə təhlükəsizğinin bütün mexaniki və ucuş emniyeti kriterlerini kapsayan bir sertifikasiya metriği deyil.

Mənbədaxili nəticə tutarsızlığı 1: Özet, touchdown attitude angle dəyərinin 5° üçünde tutulduğunu bildirir. Buna karşılık Şekil 8 dşəbəkəılımı enməlerin yalnız bir bölümünü 0–5° aralığında göstermekte, təxminən %75'ini 10° üçünde vərmektedir. Tablo 8 və 9'un nominal ayarında orta kontakt meyli 5,4°, Tablo 7 nominal ayarında 7,6°'dir. Buna görə “bütün kontaktlar 5° üçünde” sonucu mənbə vərirəlinden çıkarılmamıştır.

Mənbədaxili nəticə tutarsızlığı 2: Tablo 6'daki ablation təcrübəinde standart MPC'nin 15° üçündeki enmə nisbəti %58'dir. Bölüm 4.4 və Şekil 8 anlatımında standart MPC üçün %24 vərilmektedir. Mənbə bu iki müqayisə setinin koşullarını yeterince ayrıntılı biçimde ayırmadığından rakamlar birbirinin yerine kullanılmamıştır.

Mənbədaxili notasyon tutarsızlığı 1: Denklem (68) sonrasında faza keçid şartlarının λq kadr boyunca işmlı sşəbəkəlanması gerektiği yazılırken Tablo 4 və sonraki açıqlamalarda ardıcıl kadr sayistilik \(N_c=10\) kimi müəyyən edilmişdir. Ana açıqlamada açıq biçimde cədvəllaştırılmış \(N_c\) dəyəri istifadə edilmişdir.

Mənbədaxili notasyon tutarsızlığı 2: MPC izləmə və kontrol artımı çəkiləri Denklem (42)'de S və T, Tablo 3 və Denklem (50)'de Q və R kimi adlandırılmaktadır. Bariyer şəbəkəırlığı üçün de αL/λb, qeyri-müəyyənlik cezası üçün λν/λu fərqlilıkları mövcuddur. Verianla metni bu notasyonları mənbəta tek bir sembol kullanılıyormuş gibi yeniden yazmamıştır.

Mənbədaxili notasyon tutarsızlığı 3: Denklem (13)'te \(q_k\) dört kalite biləşeninin birlhədd skoru kimi diaqnozmlanmasına rşəbəkəmen hemen sonraki açıqlamada bir cümlede NR-IQA şəbəkəının çıktistilik kimi adlandırılmaktadır. Denklemde NR-IQA'nın xüsusi çıktistilik \(q_k^{nr}\) sembolüyle diaqnozmlıdır.

Tablo 7–9 müqayisə notu: Nominal ayarlarda false-descent nisbəti fərqli həssaslıq cədvəllarında %5 və %8 gibi fərqli dəyərlər almaktadır. Bu cədvəllar fərqli pulmetr taramalarının nəticələri olduğundan eyni Monte Carlo örnekleminin tek sonucu oldukları varsayılmamıştır.

Görsel lisənziya və uyarlama: Bu Verianla metnindeki inline SVG, mənbə tədqiqatın Şekil 1'indeki metod arxitekturası və ilgili metod açıqlamalarından bilimsel anlam korunarak sadeleştirilmiş türk dili bir törəmə vizualdir. Mənbə tədqiqat CC BY lisənziyaı altında yayımlanmışdır.

Bilimsel içerik sərhədı: Bu Verianla metnindeki UAV–USV arxitekturası, probabilistic perception, görüntü kalite qiymətləndirməsi, müşahidə etibarlılığı, FFT/Kalman göyərtə proqnozu, MPC, dayanıqlılıq analizi, həddler və performans nəticələri yalnız incelenen tədqiqatya dayanmaktadır. Dış mənbəlardan yeni eksperimental və ya performans sonucu eklenmemiştir; xarici doğrulama yalnız bibliyoqraf nəşr kimliyi üçün istifadə edilmişdir.