Research Article

DRONE TABANLI TARIMSAL OPERASYONLARDA HIZ VE YÜKSEKLİĞİN ENERJİ TÜKETİMİNE ETKISİ

Volume: 28 Number: 2 June 3, 2025
EN TR

DRONE TABANLI TARIMSAL OPERASYONLARDA HIZ VE YÜKSEKLİĞİN ENERJİ TÜKETİMİNE ETKISİ

Öz

Bu çalışma, tarımsal ve endüstriyel uygulamalarda operasyonel verimliliği optimize etme amacıyla, 5 litrelik yük taşıyan bir drone'nun enerji tüketimi üzerinde hız ve uçuş yüksekliğinin etkisini araştırmaktadır. Kontrollü çevre koşulları altında 1 hektarlık bir tarım arazisinde yürütülen çalışmada, farklı hız (2, 5, 8 m/s) ve yükseklik (5, 10, 15 m) parametrelerini birleştiren dokuz senaryoyu simüle etmek için bir dört pervaneli drone (quadcopter drone) kullanılmıştır. Kalibre edilmiş sensörler kullanılarak 600 veri noktasında enerji tüketimi verileri toplanmıştır. Sonuçlar, hız, yükseklik ve enerji tüketimi arasında net bir ilişki olduğunu ortaya koymuştur. Daha yüksek hızlar enerji tüketimini önemli ölçüde artırmış, değerler 2 m/s'de 66,67 W'tan 8 m/s'de 121,90 W'a yükselmiştir. Yükseklik değişimlerinin enerji tüketimi üzerindeki etkisi, hızın etkisine kıyasla daha sınırlı olmasına rağmen, yine de dikkate değer bir katkı sağlamıştır. Özellikle yükseklik 5 metreden 15 metreye çıkarıldığında, enerji tüketiminde %10 ila %15 arasında bir artış gözlemlenmiştir. Bu da hızın enerji tüketimi üzerinde yükseklikten daha baskın bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, enerji verimliliği elde etmek için hız ve yükseklik parametrelerini dikkatlice optimize etme ihtiyacını vurgulamaktadır. Bu çalışma, uzun süreli operasyonlar için düşük hız(2 m/s) ve orta yükseklik kombinasyonlarını ve yalnızca zamana duyarlı görevler için yüksek hız ayarlarını önererek, droneların tasarımı ve işletimi için uygulanabilir iç görüler sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Ahmed, S., Mohamed, A., Harras, K., Kholief, M., & Mesbah, S. (2016). Energy efficient path planning techniques for UAV-based systems with space discretization. In 2016 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (pp. 1–6). IEEE.
  2. Ali, M. F. M., Jamaludin, J., Ahmedy, I., & Awalin, L. J. (2023). Energy performance review of battery-powered drones for search and rescue (SAR) operations. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1261(1), 012021. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1261/1/012021
  3. Almutairi, A., Baroom, A., Alsubey, R., & Elhag, S. (2024). Sensory system for swarm drone: A systematic review. International Journal of Computers and Informatics, 3(6), 72–108. https://doi.org/10.59992/ijci.2024.v3n6p3
  4. Askarzadeh, T., Bridgelall, R., & Tolliver, D. (2024). Monitoring nodal transportation assets with uncrewed aerial vehicles: A comprehensive review. Drones, 8(6), 233. https://doi.org/10.3390/drones8060233
  5. Beigi, P., Rajabi, M. S., & Aghakhani, S. (2023). An overview of drone energy consumption factors and models. In Proceedings of the International Conference on Advances in Computing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-97940-9_200
  6. Borikar, G. P., Gharat, C., & Deshmukh, S. R. (2022). Application of drone systems for spraying pesticides in advanced agriculture: A review. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1259(1), 012015. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1259/1/012015
  7. Çabuk, U. C., Tosun, M., Dağdeviren, O., & Öztürk, Y. (2024). Modeling energy consumption of small drones for swarm missions. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 25(8), 10176–10189. https://doi.org/10.1109/TITS.2024.3350042
  8. Czachórski, T., Gelenbe, E., Kuaban, G. S., & Marek, D. (2022). Optimizing energy usage for an electric drone. Communications in Computer and Information Science, 61–75. https://doi.org/10.1007/978-3-031-09357-9_6

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Energy-Efficient Computing , Computer Software

Journal Section

Research Article

Publication Date

June 3, 2025

Submission Date

December 4, 2024

Acceptance Date

April 22, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 28 Number: 2

APA
İnan, M., & Karci, A. (2025). DRONE TABANLI TARIMSAL OPERASYONLARDA HIZ VE YÜKSEKLİĞİN ENERJİ TÜKETİMİNE ETKISİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(2), 674-689. https://doi.org/10.17780/ksujes.1596380