Starlink, OneWeb ve Iridium gibi Alçak Dünya Yörüngesi (LEO) uydu takımyıldızlarının hızlı genişlemesi, küresel bağlantı için büyük fırsatlar yaratırken yörünge tahmini, trafik yönetimi ve kaynak tahsisi gibi alanlarda önemli zorluklar ortaya çıkarmıştır. Geleneksel yörünge yayılım modelleri (ör. SGP-4) ve fizik tabanlı yaklaşımlar, atmosferik sürtünme, uzay havası ve yörünge heterojenliği nedeniyle genellikle gerekli doğruluğu sağlayamamaktadır. Makine öğrenimi (ML) teknikleri tahmin doğruluğunu artırmada güçlü bir potansiyele sahip olsa da, büyük ve kaliteli veri kümelerine bağımlılıkları yeni veya gelişmekte olan takımyıldızlar için sınırlayıcıdır. Bu çalışma, heterojen takımyıldızlar arasındaki yörünge benzerliklerinden yararlanarak minimum hedef veriyle doğru yörünge periyodu tahmini sağlayan benzerlik tabanlı çok kaynaklı transfer öğrenimi (MSTL) çerçevesini sunmaktadır. Performansı %461’e kadar düşürdüğü gösterilen geleneksel fizik tabanlı özellik mühendisliğinden farklı olarak, yöntemimiz Two-Line Element (TLE) verilerinden doğrudan çıkarılan minimalist bir özellik seti (yükseklik, eğim, eksantriklik) kullanır. Benzerlik odaklı kaynak seçimi ve filtrelenmiş çoklu bilgi entegrasyonu sayesinde, önerilen çerçeve yalnızca 25 etiketli hedef örnekle tahmin hatasını %88,2 azaltır (RMSE = 0,045 dk, R² = 0,9972). Sonuçlar, alan farkındalıklı benzerlik filtrelemenin karmaşık özellik mühendisliğinden daha iyi performans gösterdiğini ve fizik tabanlı alanlarda transfer öğrenimine dair geleneksel varsayımları sorguladığını ortaya koymaktadır. Çalışma, yeni LEO operatörleri için ölçeklenebilir, hesaplama açısından verimli ve pratik bir çözüm sunarak kapsamlı veri toplama gereksinimini ortadan kaldırır.
Transfer Öğrenimi LEO Uyduları Alan Uyarlama Yörünge Tahmini Uydu Konstellasyonları
The rapid expansion of Low Earth Orbit (LEO) satellite constellations such as Starlink, OneWeb, and Iridium has created new opportunities for global connectivity while introducing major challenges in orbit prediction, traffic management, and resource allocation. Traditional orbit propagation models (e.g., SGP-4) and physics-informed approaches often fail to meet accuracy requirements due to atmospheric drag, space weather, and orbital heterogeneity. Although machine learning (ML) techniques show strong potential for improving prediction accuracy, their dependence on large, high-quality datasets limits their applicability to new constellations. This paper presents a similarity-based multi-source transfer learning (MSTL) framework that leverages orbital similarities across heterogeneous constellations to enable accurate orbital period prediction with minimal target data. Unlike conventional physics-informed feature engineering, which can degrade performance by up to 461%, our method employs a minimalist feature set (altitude, inclination, and eccentricity) directly extracted from Two-Line Element (TLE) data. Through similarity-driven source selection and filtered multi-source knowledge integration, the proposed framework reduces prediction error by 88.2% (RMSE = 0.045 min, R² = 0.9972) using only 25 labeled samples from the target constellation. The findings show that domain-aware similarity filtering outperforms complex feature engineering, challenging conventional assumptions about transfer learning in physics-based domains. This work offers a scalable, efficient, and practical solution for emerging LEO operators, enabling rapid model development without extensive data collection.
Transfer Learning LEO Satellites Domain Adaptation Orbital Prediction Satellite Constellations
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Makine Öğrenme (Diğer) |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 16 Eylül 2025 |
| Kabul Tarihi | 18 Ekim 2025 |
| Erken Görünüm Tarihi | 29 Ekim 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 29 Mart 2026 |
| DOI | https://doi.org/10.2339/politeknik.1783547 |
| IZ | https://izlik.org/JA93HR54GA |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2026 Cilt: 29 Sayı: 3 |
Temel mühendislik alanlarındaki hem deneysel hem de kuramsal çalışmaların yer aldığı dergimiz, mühendisliğin hızla gelişen alanlarına ilişkin makalelerin yayınına öncelik tanır ve disiplinlerarası yöntem ve teknolojiler üzerine yoğunlaşmayı,mühendislik bilimlerindeki en güncel bilimsel ve teknolojik gelişmeleri araştırmacılara, mühendislere ve ilgili kitlelere ulaştırmayı hedefler. Dergiye gönderilen bilimsel çalışmaların yayımlanmış veya sözlü veya poster sunum olarak başka yerde yayın için değerlendirme aşamasında bulunmaması gereklidir.
“Politeknik Dergisi" temel mühendislik konularını kapsayan bir dergidir. Dergi ulusal ve uluslararası düzeyde bilim, teknoloji ve mühendislik alanlarında orijinal bir araştırmayı bulgu ve sonuçlarıyla yansıtan ve bilime katkısı olan araştırma makalelerini veya yeterli sayıda bilimsel makaleyi tarayıp, konuyu bugünkü bilgi ve teknoloji düzeyinde özetleyen, değerlendirme yapan ve bulguları karşılaştırarak yorumlayan tarama makalelerini kabul etmektedir.
Dergimize ait herhangi bir ŞABLON formatı bulunmamaktadır. İlk gönderi için makalelerin aşağıdaki kurallara göre hazırlanması gerekmektedir.
Gazi Üniversitesi Politeknik Dergisi, Fen ve Mühendislik alanlarında çalışan bilim insanları arasındaki bilimsel iletişimi oluşturmak amacıyla, bilimsel özgün makaleleri Türkçe veya İngilizce olarak kabul etmektedir.
Araştırma Makalesi: Orijinal bir araştırmayı bulgu ve sonuçlarıyla yansıtan çalışmalar,
Tarama Makalesi: Yeterli sayıda bilimsel makaleyi tarayıp, konuyu günümüzün bilgi ve teknoloji düzeyinde özetleyen, değerlendirme yapan ve bu bulguları karşılaştırarak yorumlayan yazılar,
Teknik Not: Yapılan bir araştırmanın önemli bulgularını açıklayan yeni bir yöntem veya teknik tanımlayan yazılar.
Bütün yazıların Telif Hakkı Devir Formu, makalenin bütün yazarları tarafından doldurulup editörlüğe iletilmelidir. Telif Hakkı Devir Formu göndermeyen yazarların yayınları işleme konulmaz. Yayınlanmasına karar verilen makaleler üzerine yazarlar tarafından sonradan hiçbir eklenti yapılamaz.
Her makale en az iki hakeme gönderilerek şekil ve içerik bakımından incelenir. Dergide yayınlanabilecek nitelikteki olduğu belirlenen makalelerin dizgisi yapılarak yayına hazır hale getirilir.
SUNUŞ
İlk gönderi esnasında, makalenin yazar(lar)ı tarafından benzerlik taraması yapılarak benzerlik oranını gösteren raporun makale ile birlikte yüklenmesi gerekmektedir. Detaylı bilgi için tıklayınız.
Her makalede yapılan çalışmanın özetlendiği bir Özet Sayfası bulunmalıdır. (Bu sayfa makalenin ilk sayfası olacak şekilde makalenizi tek dosya halinde gönderiniz). Özet sayfasına ait şablon dosyaya ulaşmak için tıklayınız.
1. METİN : Times New Roman yazı karakterinde ve 12 pt olacak şekilde yazılmalı, kaynaklar ve şekiller dahil tarama yazıları dışında 20 sayfayı geçmemelidir. Yazarlar makalelerinin ne türde bir yazı olduğunu belirtmelidirler.
2. BAŞLIK : Eserin başlığı, ilk harfleri büyük olacak şekilde Türkçe ve İngilizce olarak yazılmalı, başlık metne uygun, kısa ve açık olmalıdır.
Metin içerisindeki 1. derece başlıkların tamamı büyük harfle, 2. derece başlıkların tüm kelimelerinin ilk harfleri büyük harfle ve 3. ve daha alt başlıklar için başlığın yalnızca ilk kelimesi büyük harfle olacak şekilde yazılmalıdır (Metin içerisinde kullanılan başlıkların ve alt başlıkların tümünün İngilizceleri parantez içerisinde belirtilmelidir. Yazım dili İngilizce olan makalelerde, parantez içerisinde herhangi bir şey belirtilmemelidir. Tüm metin İngilizce olmalıdır)
3. ÖZET : 200 kelimeyi geçmeyecek şekilde Türkçe ve İngilizce yazılmalıdır. İngilizce özetin başına eserin başlığı da ingilizce olarak yazılmalıdır.
4. ANAHTAR KELİMELER : En az 3 en fazla 5 adet Türkçe/ İngilizce olarak verilmelidir.
5. METİN : Genel olarak giriş, yöntem, bulgular, sonuç ve tartışmaya ilişkin kısımları kapsar.
6. KAYNAKLAR : Metinde parantez içerisindeki [1], [2] vb. rakamlarla numaralandırılmalı ve metin sonunda da eser içinde veriliş sırasına göre yazılmalıdır.
Kaynak bir makale ise: Yazarın soyadı adının baş harfi, tırnak içerisinde makalenin tam başlığı, derginin adı (varsa uluslararası kısaltmaları), cilt no: makalenin başlangıç ve bitiş sayfa no, (yıl)
Örnek: Sözen A., Özbaş E., Menlik T., Çakır M. T., Gürü M. and Boran K., ''Improving the thermal performance of diffusion absorption refrigeration system with alumina nanofluids'', International Journal of Refrigeration, 44: 73-80, (2014)
Kaynak bir kitap ise: Yazarın soyadı adının başharfi, tırnak içerisinde kitabın adı, cilt no, varsa editörü, yayınevinin adı, yayın no, yayınlandığı yer, (yıl).
Kaynak kitaptan bir bölüm ise: Bölüm yazarının soyadı adının başharfi, tırnak içerisinde bölümün adı, bölümün alındığı kitabın adı, yayınevinin adı, yayınlandığı yer, (yıl).
Kaynak basılmış tez ise: Yazarın soyadı adının baş harfi, tırnak içerisinde tezin adı, cinsi (yüksek lisans, doktora), sunulduğu üniversite ve enstitüsü, (yıl).
Kaynak kongreden alınmış tebliğ ise: Yazarın soyadı adının baş harfi, tırnak içerisinde tebliğin adı, kongrenin adı, yapıldığı yer, tebliğin başlangıç ve bitiş sayfa no, (yıl).
Kaynak bir standart ise: Standardın numarası, tırnak içerisinde standardın adı, (yıl).
7. ÇİZELGE VE ŞEKİLLER: Çizelge içermeyen bütün görüntüler (fotoğraf, çizim, diyagram, grafik, harita vs.) şekil olarak isimlendirilmelidir. Her bir çizelge ve şekil, metin içinde gireceği yere yerleştirilmelidir. Bütün şekiller metin içinde ardışık olarak numaralandırılmalıdır (Metin içerisinde kullanılan Çizelge ve Şekillerin tümünün ingilizceleri parantez içerisinde belirtilmelidir. Yazım dili İngilizce olan makalelerde, parantez içerisinde herhangi bir şey belirtilmemelidir. Tüm metin İngilizce olmaldır).
8. FORMÜLLER VE BİRİMLER: Metin içerisindeki tüm formüller equation formatında yazılmalıdır. Formüllere (1), (2) şeklinde sıra numarası verilmelidir. Tüm birimler SI birim sisteminde olmalıdır.
9. SİMGELER VE KISALTMALAR : Metin sonunda kaynaklardan önce verilebilir.
10. TEŞEKKÜR : Eğer kişi veya kurumlara teşekkür yapılacaksa bu kısımda yazılmalı ve kaynaklardan önce verilmelidir.
İngilizce dilindeki makaleler için:
DECLARATION OF ETHICAL STANDARDS
The author(s) of this article declare that the materials and methods used in this study do not require ethical committee permission and/or legal-special permission.
12. YAZAR KATKILARININ BEYANI: Bu bölümde makalede adı geçen her bir araştırmacının makaleye olan katkısı belirtilmelidir.
13. ÇIKAR ÇATIŞMASININ BEYANI: Makale yazarları arasındaki çıkar çatışması durumu belirtilmelidir. Herhangi bir çıkar çatışması yoksa "Bu çalışmada herhangi bir çıkar çatışması yoktur" ibaresi yazılmalıdır.
Politeknik Dergisi makale gönderimi veya basım aşamasında herhangi bir ücret talep etmemektedir.
Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.