Pokročilé řízení užitečného zatížení palubním počítačem na platformách DJI

Abstract

Drony mají potenciál na využití téměř v každém odvětví vědy a techniky, například při tvorbě 3D modelů metodou fotogrammetrie. Pro účely fotogrammetrie je důležité podrobně nafotit cílovou oblast a ke každé pořízené fotografii doplnit co nejpřesnější GPS souřadnice. Moderní autopiloty sice dokáží řídit užitečné zatížení, například fotoaparát, ale efektivita a přesnost tohoto řízení není dostatečná. Tento projekt si vzal za cíl vyvinout speciální řídicí jednotku, která by převzala kontrolu nad autopilotem i fotoaparátem a dokázala zajistit přesnější a efektivnější sběr fotografických dat. Jako řídicí jednotka byl použit Gumstix COM, který byl přidán na palubu hexakoptéry DJI Matrice 600. Součástí projektu bylo nastavení konfigurace pro sestavení operačního systému Linux a vývoj řídicí aplikace s využitím vývojových nástrojů DJI. Tyto postupy jsou zdokumentovány v příslušných kapitolách diplomové práce. Vyvinutá aplikace byla otestována jak v simulační prostředí DJI, tak i přímo v terénu. Na získaných datech byla předvedena funkčnost všech vytvořených modulů, včetně plánovace letové trasy a analyzátoru nasbíraných dat. Aplikace kompletně splnila zadání a je připravena na použití. V závěru diplomové práce jsou navrženy možnosti dalšího rozvoje aplikace.

Drones have potential to be used in almost every field of science and technology, for example, for the creation of 3D models using the photogrammetry method. For that purpose, it is important to capture a target area in detail and add the most accurate GPS coordinates to each captured photograph. While modern autopilot can handle a payload, such as a camera, the efficiency, and accuracy of this control is not enough. This project aimed to develop a special control unit that would take control of the autopilot and the camera and ensure a more accurate and efficient collection of photographic data. The control unit, a Gumstix COM, was added on board the DJI Matrix 600 hexacopter. The project included configuration settings for building the Linux operating system and developing control applications using DJI development kit. These procedures are documented in the corresponding chapters of the diploma thesis. The developed application was tested in both the DJI simulation environment and the field. The obtained data demonstrated the functionality of all the modules created, including the flight path planner and the data analyzer. The application completely fulfilled the specifications and is ready for use. At the end of the diploma thesis, there are presented some possibilities of further development of the application.