An Overview of Unmanned Aerial Vehicles Based Environmental Applications

Abstract

Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have long been used efficiently in military domain. Recent technological developments have expanded the usage scope of UAVs with especially route planning depending on autonomous use, and developing battery technologies. Effective result swith UAV technology can be achieved in harsh areas where human access is almost impossible and very expensive in terms of cost. The implementation of UAVs within civilian life has facilitated people in manyareas. The fully-autonomous operation of UAVs with the developing technology and no user assistance has increased the level of UAV usage to higher levels. In this study, an overview of UAVs along with their operating principles is presented. Then, UAV-based environmental studies will be described in details. It is aimed that this study will play an important role in providing basic information to researchers who will start working in the field of UAV.

Keywords

• Unmanned Aerial Vehicles
• Autonomous Driving
• Path Planning

İnsansız Hava Araçları Tabanlı Çevresel Uygulamalara Genel Bir Bakış

Abstract

İnsansız Hava Araçları (İHA) ilk zamanlarda askeri alanlarda kullanılmasına karşın, yeni gelişen teknolojiler ile özellikle otonom olarak kullanıma bağlı olarak rota planlaması ve gelişen batarya teknolojileri ile sivil hayatta İHA kullanımını birçok alanda yaygınlaştırmıştır. İnsan gücüyle yapılması zor veya imkânsız olan alanlarda, tehlike arz eden yerlerde, uzun süre ve maliyet açısından daha pahalı olan alanlarda İHA teknolojisi ile daha erken ve daha güvenli sonuçlar alınmaya başlanmıştır. İHA’ların sivil yaşama girmesi insanlara birçok alanda kolaylık sağlamıştır. İHA’lar gelişen teknoloji ile herhangi bir kullanıcıya gerek kalmadan tam otonom çalışması İHA kullanım seviyesini daha yukarılara tırmandırmıştır. Bu çalışmada, İHA’lara genel bir bakış yapılıp önemli hususlar sunulacaktır. İHA-tabanlı yapılmış çevresel uygulamalar detaylı bir şekilde sunulacaktır. Bu çalışmanın İHA alanında çalışmaya başlayacak olan araştırmacılara temel bilgileri kazandırma da önemli bir rol oynaması amaçlanmaktadır.

Keywords

• İnsansız Hava Araçları
• Otonom Sürüş
• Yol Planlama

References

1. Akin, E., Demir, K., & Yetgin, H. (2021). “Multiagent Q-learning based UAV trajectory planning for effective situational awareness”, Turkish Journal of Electrical Engineering&Computer Sciences, 29(5), 2561-2579.
2. Alptekin, A., Çelik, M.Ö., Kuşak, L., Ünel, F.B. ve Yakar, M. (2019). AnafiParrot’un Heyelan Bölgesi Haritalandırılmasında Kullanımı”, Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 1(1), 33-37.
3. Ay, F. ve İnce, G. (2015). “İnsansız Hava Aracı ile Pestisit Uygulaması”, 23. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Konferansı (SIU), 1268-1271.
4. Çavuş, V. ve Tuncer, A. (2017). “İnsansız Hava Araçları İçin Yapay Arı Kolonisi Algoritması Kullanarak Rota Planlama”, Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 7(1), 259-265.
5. Değirmen, S.,Çavdur, F. ve Sebatlı, A. (2018). “Afet Operasyonları Yönetiminde İnsansız Hava Araçlarının Kullanımı: Gözetleme Operasyonları İçin Rota Planlaması”, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23 (4), 11-26.
6. Demir, K. (2021). “A QoS-aware Service Discoveryand Selection Mechanismfor IoT Environments” , Sādhanā, 46(4), 1-13.
7. Demir, K. ve Tümen, V. (2021). “Drone-assisted Automated Plant Diseases Identification Using Spiking Deep Conventional Neural Learning”, AI Communications, 1-16.
8. Dikmen,M. (2015). “İnsansız Hava Aracı (İHA) Sistemlerinin Hava Hukuku Bakımından İncelenmesi”, Savunma Bilimleri Dergisi, 14(1), 145-176.

9. Doğan, Y. ve Yıldız, F. (2019).“İHA ile Multispektral Kameralardan Sağlanan Görüntüler Yardımıyla Bitki Türlerinin Sınıflandırılması”, Türkiye İnsansız Hava Araçları Dergisi, 1(1), 15-22.
10. Güzel, E. ve Yağcı, M. (2021).“Hareketli İnsan Yüzü Tespit ve Takibi Yapabilen İHA Uygulaması”, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9(6), 383-394.
11. Hacıoğlu, R., Altan, A. ve Köksal, K. (2017). “Vektör Alan Kılavuzu Yöntemi ile Görsel Çizgi Takibi İçin İnsansız Hava Aracı Üzerindeki Yalpanın Model Öngörülü Denetimi”, Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 7(1), 218-227.
12. Gencer, C., Aydoğan, E. K., & Kocabaş, S. (2009). İnsansız hava araçlarının rota planlaması için bir karar destek sistemi. Savunma Bilimleri Dergisi, 8(1).
13. Kosunalp, S. ve Demir, K. (2020). SARL: A Reinforcement Learning BasedQoS-aware IoT Service Discovery Model”, Journal of Electrical Engineering, 71(6), 368-378.
14. Lehmann, J. R. K., Nieberding, F., Prinz, T., & Knoth, C. (2015). Analysis of unmanned aerial system-based CIR images in forestry—A new perspective to monitor pest infestation levels. Forests, 6(3), 594-612.
15. Menouar, H., Guvenc, I., Akkaya, K., Uluagac, A. S., Kadri, A. ve Tuncer, A. (2017). “UAV-enabled Intelligent Transportation Systemsfor the Smart City: Applications and Challenges”, IEEE Communications Magazine, 55(3), 22-28.
16. Ozdemir, R., Kaya, M., Elfarra, M., & Efe, M. O. (2012). Doner Kanatli Insansiz Hava Araci Kullanarak Bolgesel Gozetim Amacli Kisi veya Nesne Takibi. Turk Hava Kurumu Universitesi, Ankara.
17. Pearson, L. (1969). “Developing the flying bomb”, Washington D.C.: The Chief of Naval Operations.
18. Ridolfi, E., & Manciola, P. (2018). Water level measurements from drones: A pilot case study at a dam site. Water, 10(3), 297.
19. Taylor, J.W.R. (1977). "Jane's Pocket Book of Remotely Piloted Vehicles", Collier Books, London.
20. Vera-Amaro, R., Angeles, M.E.R. veLuviano-Juarez, A. (2019). “Design and Analysis of Wireless Sensor Networks for Animal Tracking in Large Monitoring Polar Regions using Phase-Type Distributions and Single Sensor Model”, IEEE Access, 7, 45911-45929.
21. Yavuz, G. (2019). “Açık Maden İşletmelerinde İnsansız Hava Aracı (İHA) Uygulamaları”, Türkiye Jeoloji Bülteni, 62(1), 99-112.