Navigace a stabilizace roje bezpilotních helikoptér ve složitém prostředí

Abstract

Tato práce se zabývá navigací rojů bezpilotních helikoptér ve složitých prostředích, zejména uvnitř budov. Je založena na distribuovaném algoritmu pro dosažení statického cíle a schopném vyhnout se kulovým překážkám. Do původního algoritmu přidává schopnost sledování složitější cesty pomocí pohyblivého cíle a umožňuje nasazení systému v komplexních prostředích. Tato prostředí vytváří z konvexních polygonů a pomocí GJK algoritmu počítá vzdálenosti mezi helikoptérami a překážkami. Na závěr analyzuje chování roje, ve kterém se jedinci chovají podle vyvinutých pravidel, při průletu úzkým průchodem. Předkládá prostředky pro odhad výsledku před vlastním výpočtem, což je nezbytný prvek pro pokročilé plánování.

This thesis deals with navigation of swarms of MAVs in complex, mainly indoor, environments. It is based on distributed algorithm able to reach a static goal while avoiding spherical obstacles. This algorithm is extended by ability to follow a dynamic goal moving on a predetermined path and allows deployment of the system in complex environments. It uses convex polyhedra to form the obstacles and the GJK algorithm to compute the distance between MAVs and the obstacles. Finally, complex behaviour of the swarm, where individuals are controlled by the developed local rules, is analysed while passing through a narrow alley. It provides means to estimate possible outcome, which is crucial for high level planning.