Využití mobilních sítí pro přenos videa, monitoring a ovládání UA

Abstract

Tato bakalářská práce se zaměřuje na téma využití mobilních sítí pro přenos videa, monitoring a ovládání bezpilotních letadel. Cílem práce bylo vytvoření konceptu obousměrného datového spojení v reálném čase a zkoumání, jakým způsobem lze k tomuto účelu využít mobilní sítě. Nejprve byla provedena rešerše současně využívaných komunikačních architektur a protokolů pro ovládání bezpilotních prostředků. Dalším krokem byla analýza využití mobilních sítí pro bezpilotní prostředky. Výzkum poukázal na možné využití mobilních sítí pro obousměrnou datovou komunikaci mezi bezpilotním prostředkem a pozemní stanicí. Poznatky získané z rešerše byly využity při tvorbě konceptu pro obousměrnou datovou komunikaci. K vytvoření konceptu byl využitý počítač Raspberry Pi, LTE modem, Raspberry Pi kamera a letový kontrolér Pixhawk 4. Koncept byl nakonfigurován tak, aby byl schopen obousměrné datové komunikace přes mobilní síť. Vytvořený koncept byl následně aplikován na bezpilotní prostředek typu kvadrokoptéry, na kterém bylo provedeno ověření funkčnosti a ochranných mechanismů. Dle stanovené metodiky bylo provedeno ověření rychlosti spojení a robustnosti celého konceptu. Z výsledků byly stanoveny limitace experimentálního zařízení.

This bachelor's thesis focuses on the topic of using mobile networks for the transmission of video, monitoring, and controlling unmanned aircraft. The aim of the work was to create a concept of two-way data connection in real time, and to explore how mobile networks can be used for this purpose. First, a review of currently used communication architectures and protocols for controlling unmanned vehicles was conducted. The next step was an analysis of the use of mobile networks for unmanned vehicles. The research pointed to the possible use of mobile networks for bidirectional data communication between the unmanned vehicle and the ground station. The insights gained from the review were used in the creation of the concept for bidirectional data communication. To create the concept, a Raspberry Pi computer, LTE modem, Raspberry Pi camera, and Pixhawk 4 flight controller were utilized. The concept was configured to be capable of two-way data communication over the mobile network. The created concept was subsequently applied to an unmanned quadcopter-type vehicle, on which the functionality and protective mechanisms were verified. According to the established methodology, the connection speed and robustness of the entire concept were verified. Limitations of the experimental device were determined from the results.