Tez No	İndirme	Tez Künye	Durumu
679703		Compression of on board telemetry data using different frame structures / Füze üstü telemetri verilerinin farklı çerçeve formatları kullanılarak sıkıştırılma algoritmaları ile sıkıştırılması Yazar:DAMLA ÇOLAK Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ Yer Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Savunma Teknolojileri Bilim Dalı Konu:Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies Dizin:Algoritmalar = Algorithms ; Füzeler = Missiles ; Telemetri = Telemetry ; Veri sıkıştırma = Data compression	Onaylandı Yüksek Lisans İngilizce 2021 99 s.
'Telemetri' kelimesinin tarihte ilk kullanımını değerlendirildiğinde karşılığı 'uzaktan ölçüm'dür. Telemetri kelimesi hem kelime anlamı hem de kavramsal olarak herhangi bir sistemi uzaktan kontrol etmeyi hedef alan uygulamaları tanımlamak, ve bu sistemlerden elde edilen anlık verileri bir veri merkezinde toplamak ve kaydetmek için kullanılmıştır. Günümüzde kullanılan pek çok sistemde telemetri kullanılmaktadır. Örneğin elektrik tesisleri, sivil havacılık sektörü, doğalgaz üretim tesisleri, iletişim sistemleri, biyomedikal sistemler, uzay istasyonları ve araçlar, veri ölçüm ve toplama amacıyla telemetri kullanan başlıca alanlardır. Ayrıca spesifik olarak uçakların, uzay araçlarının, denizaltı araçlarının bazı çeşitlerinin, roketlerin ve füzelerin tasarım aşaması, bu araçlardan alınan performans verilerinin gerçek değerleriyle karşılaştırılarak tasarımın doğrulanması gerektirdiğinden telemetri uygulamaları bir ihtiyaçtır. Tasarım aşamasındaki bir on-board aracın telemetri verileri, çeşitli yerleşik sensörlerin ölçümlerini, GPS (Küresel Konumlandırma Sistemi) verilerini, füze bilgisayarı tarafından oluşturulan güdüm komutlarını, gerekli durumlarda toplanan görüntü verilerini içerir. Bu veriler dahili bir birim tarafından toplanır ve daha sonra kablosuz iletişim yoluyla bir yer istasyonuna iletilir. Toplanan bu veriler tasarım mühendisleri tarafından değerlendirilerek uçuş öncesi simule edilen uçuş ortamı ve uçan birimin karakteristiğinin gerçektekiyle uyumlu olup olmamasına göre yorumlanır. Daha sonra, bu veriler gereksinimlere uygun olacak şekilde hataları bulmak ve minimize etmek için on-board birimin uçuştaki sağlığının en optimum düzeydeki deneme ile elde edilmesi amacıyla kullanılır. Anlaşıldığı üzere telemetri testlerinin bu kritik rolü, mümkün olduğu kadar çok veriyi minimum hata ile toplamanın önemini göstermektedir. Telemetri verilerinin iletilmeden önce sıkıştırılması, daha çok veriye yer açabileceğinden uçuş başına elde edilen veri miktarının arttırılmasına olanak sağlayacaktır. Literatür araştırması neticesinde verilere uygulanan sıkıştırma yöntemlerinin on board sistemler için çoğunlukla veriyi saklama aşamasında değerlendirildiği görülmüştür. Ancak on-board sistemin telemetri testlerindeki veri bant genişliği, testin iletişim menzilini sınırlandıran başlıca parametrelerden biridir. Bu çalışma, on-board telemetri testlerinde veri sıkıştırma teknikleri neticesinde veri bant genişliğinin azalmasının RF iletişim menzili üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Bunun dışında kullanılan farklı formatlardaki telemetri yapılarının aynı sıkıştırma işlemine maruz kaldıktan sonra birbirleriyle aralarında oluşabilecek farklılıkların değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçlar doğrultusunda on-board telemetri verileri üzerinde farklı veri sıkıştırma yöntemleri uygulanmaktadır. Yer istasyonuna iletilen verilerin hem bütün paket olarak sıkıştırılması hem de her veri türüne göre ayrı ayrı sıkıştırılması neticesinde karşılaşılacak sonuçlar değerlendirilmektedir. Bu işlemler neticesinde veri miktarındaki azalma oranları karşılaştırılmaktadır. Link bütçesi hesaplamaları kullanılarak RF parametreleri üzerindeki etkileri değerlendirilmektedir. Sinyal modülasyon türü, alıcı özellikleri, gönderici güç değeri, anten türleri gibi diğer iletişim parametreleri, yalnızca veri boyutundaki değişimin etkisini görmek için sabit olarak kabul edilmektedir. Elde edilen sonuçlar, veri bant genişliğindeki azalmadan dolayı iletişim mesafesinde artış gözlenmesi sebebiyle hipotezle uyumludur. Farklı telemetri yapılarının aynı sıkıştırma algoritması ile farklı sonuçlar vermiş olması beklendiği gibi sonuçlanmıştır.
Considering the first use of the word 'telemetry' in history, its equivalent is 'remote measurement'. The word telemetry is used both literally and conceptually to describe applications that aim to remotely control any system, and to collect and save instant data obtained from these systems in a data center. Telemetry is used in many systems used today. For example, power plants, civil aviation industry, natural gas production facilities, communication systems, biomedical systems, space stations and vehicles are the main areas that use telemetry for data measurement and collection. In addition, telemetry applications are a necessity since the design phase of specific aircraft, spacecraft, some types of submarine vehicles, rockets and missiles requires verification of the design by comparing the performance data obtained from these vehicles with the actual values. The telemetry data of an on-board vehicle in the design phase includes measurements of various onboard sensors, GPS (Global Positioning System) data, guidance commands generated by the missile computer, and image data collected when necessary. This data is collected by an internal unit and then transmitted via wireless communication to a ground station. These collected data are evaluated by the design engineers and interpreted according to whether the simulated flight environment before the flight and the characteristics of the flying unit are compatible with the real ones. This data is then used to obtain the optimum in-flight health of the on-board unit by trial, to find and minimize errors as required. As it turns out, this critical role of telemetry tests shows the importance of collecting as much data as possible with minimum error. Compressing telemetry data before transmission will allow to increase the amount of data obtained per flight as it can make room for more data. As a result of the literature research, it has been seen that the compression methods applied to the data are mostly evaluated in the data storage phase for on-board systems. However, the data bandwidth in telemetry tests of the on-board system is one of the main parameters limiting the communication range of the test. This study aims to evaluate the effects of data bandwidth reduction on RF communication range as a result of data compression techniques in on-board telemetry tests. Apart from this, it is aimed to evaluate the differences that may occur between telemetry structures in different formats used after being subjected to the same compression process. For these purposes, different data compression methods are applied on on-board telemetry data. The results to be encountered as a result of both the compression of the data transmitted to the ground station as a whole packet and the compression of each data type separately are evaluated. As a result of these processes, the reduction rates in the amount of data are compared. Their effects on RF parameters are evaluated using link budget calculations. Other communication parameters such as signal modulation type, receiver characteristics, transmit power value, antenna types are considered constant only to see the effect of change in data size. The obtained results are compatible with the hypothesis, since the communication distance is increased due to the decrease in the data bandwidth. It was expected that different telemetry structures gave different results with the same compression algorithm.