Ana içeriğe atla

1. Genel Bakış

Teknofest İnsansız Su Altı Sistemleri Yarışması (İSUSY), uzaktan kumandalı ve/veya otonom görev icra edebilen su altı araçlarının (ROV/AUV) tasarım, üretim ve test süreçlerini kapsayan ulusal bir yarışmadır. T3 Gemstone O1 geliştirme kartı; güçlü işlem kapasitesi, yerleşik sensörleri, Edge AI hızlandırıcısı ve ArduPilot desteğiyle bu yarışma için uçtan uca bir platform sunmaktadır.

2. T3 Gemstone O1 ile Yarışma Platformu

T3 Gemstone O1, ROV (Remotely Operated Vehicle) ve AUV (Autonomous Underwater Vehicle) geliştirmek için gereken tüm temel yetenekleri tek bir kartta sunar.

2.1. ArduPilot ile Su Altı Araç Kontrolü

T3 Gemstone O1’de halihazırda kurulu gelen ArduPilot paketi, su altı araçları için özel olarak geliştirilmiş ArduSub aracını içerir. Stabilizasyon, derinlik tutma ve otonom görev planlaması gibi kritik işlevler doğrudan bu katman üzerinden sağlanır.
Aynı anda yalnızca bir ArduPilot araç servisi etkinleştirilebilir. Su altı aracı için ArduSub dışındaki tüm servislerin devre dışı olduğundan emin olun.

2.2. Edge AI ile Su Altı Nesne Tespiti

T3 Gemstone O1’in 4 TOPS kapasiteli yapay zeka hızlandırıcısı, su altı kamerası görüntüleri üzerinde gerçek zamanlı nesne tespiti yapmaya yetecek işlem gücünü sağlar. Yarışma senaryolarında sıklıkla karşılaşılan görevler için tipik AI gereksinimleri:
GörevGereken İşlem Gücü
Nesne tespiti (YOLOv8s, su altı engel algılama)1–2 TOPS
Renk/şekil tabanlı hedef tanıma0.5–1 TOPS
Derinlik tahmini (mono kamera)1.5–2 TOPS
Bu modeller, Edge AI bölümünde anlatılan TI EdgeAI araç zinciri ile T3 Gemstone O1’e derlenerek yüklenebilir.

2.3. MIPI CSI Kamera ile Su Altı Görüntüleme

Kartın iki adet 4-lane MIPI CSI portu, su altı kamera modülleri için doğrudan arayüz sağlar. Raspberry Pi Kamera V2 gibi yaygın kamera modülleri T3 Gemstone O1 ile uyumludur. Kamera akışı hem ArduSub’ın görüntü sistemiyle hem de Edge AI pipeline’ıyla entegre edilebilir. Kamera yapılandırması için Kamera sayfasına bakınız.

2.4. PWM ile Thruster Kontrolü

T3 Gemstone O1’in 40-pin GPIO başlığında bulunan 7 adet donanımsal PWM kanalı, BlueRobotics T200 veya benzeri thruster’lar için ESC (Electronic Speed Controller) sinyalleri üretmek amacıyla kullanılabilir. Bu sayede kart, hem ArduSub üzerinden hem de doğrudan Python/C uygulamalarından thruster’ları kontrol edebilir. PWM yapılandırması için PWM sayfasına bakınız.

2.5. CAN Bus ile ESC Haberleşmesi

Kartın TCAN1462-Q1 CAN FD dönüştürücüsü, UAVCAN/DroneCAN protokolünü destekleyen akıllı ESC’lerle entegrasyon imkânı sunar. Bu sayede thruster telemetrisi (akım, hız, sıcaklık) doğrudan ArduSub üzerinden okunabilir. CAN Bus yapılandırması için CAN Bus sayfasına bakınız.

2.6. IMU ile Araç Yönelim ve Denge Kontrolü

Kartın yerleşik ICM-20948 sensörü (ivmeölçer + jiroskop + manyetometre), ArduSub tarafından aracın su altındaki yönelimini (pitch, roll, yaw) ölçmek için doğrudan kullanılır. Bu sayede harici bir IMU modülüne gerek kalmadan stabilizasyon ve derinlik tutma fonksiyonları sağlanır. IMU hakkında daha fazla bilgi için IMU sayfasına bakınız.

2.7. Gerçek Zamanlı Görev İcrası

Su altı araçlarında görev zamanlaması kritik öneme sahiptir. T3 Gemstone O1, PREEMPT-RT Linux yaması ile deterministic (belirleyici) gecikme özelliği kazanır. Bu özellikle otonom dalış görevlerinde ve sensör okuma döngülerinde tutarlı zamanlama sağlar. Gerçek zamanlı Linux kurulumu için PREEMPT-RT sayfasına bakınız.

2.8. Yer İstasyonu Bağlantısı

ArduPilot, MAVLink protokolü üzerinden çeşitli yer kontrol yazılımlarıyla çalışabilir. Kart USB Ethernet üzerinden MAVLink yayını yapar; kablosuz bağlantı için Wi-Fi (802.11n) veya harici telemetri radyo modülü kullanılabilir.
YazılımPlatformÖzellik
QGroundControlWindows, Linux, macOS, Android, iOSKullanımı kolay, mobil destek
Mission PlannerWindowsGelişmiş parametre ve görev editörü
MAVProxyLinux, macOSKomut satırı, çoklu bağlantı yönlendirme
Özel uygulamaHerhangipymavlink ile Python’da sıfırdan yazılabilir

3. Örnek Sistem Mimarisi

Aşağıdaki diyagram, T3 Gemstone O1 tabanlı bir ROV’un temel bileşenlerini ve aralarındaki veri akışını özetlemektedir. Kamera görüntüsü Edge AI katmanında işlenir, IMU verileriyle birlikte ArduPilot’a iletilir; ArduPilot ise PWM ve CAN Bus üzerinden thruster’ları yönetir. Yer istasyonu MAVLink protokolüyle haberleşir.

4. Teknik Referanslar

5. Yararlı Bağlantılar