Návrh, lokalizace a stabilizace specializované bezpilotní helikoptéry pro dokumentaci historických objektů
Design, localization and position control of a specialized UAV platform for documentation of historical monuments
Typ dokumentu
diplomová prácemaster thesis
Autor
Pavel Petráček
Vedoucí práce
Saska Martin
Oponent práce
Chudoba Jan
Studijní obor
Kybernetika a robotikaStudijní program
Kybernetika a robotikaInstituce přidělující hodnost
katedra řídicí technikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Tato práce se zabývá návrhem, autonomní lokalizací a pozičním řízením specializované bezpilotní helikoptéry sloužící k dokumentaci historických památek bez přístupu ke globálnímu navigačnímu systému. Pro účely této práce byla navržena a kompletně vyrobena specializovaná letová platforma, plně respektující důležité nároky na bezpečnost její aplikace. Hlavním přínosem této práce je návrh a implementace aktivního lokalizačního systému za pomoci palubních senzorů a předem vygenerované mapy. Lokalizační přístup zpracovává globální odhad stavu helikoptéry založený na metodách Monte Carlo, lokálně zpřesněným pomocí algoritmu Iterative Closest Point, a inerciální měřící jednotce pomocí Kalmanova filtru. Lokalizační systém byl navržen, implementován, integrován do zpětné vazby pozičního řízení helikoptéry, a posouzen v simulaci i na reálných datech získaných při experimentech v reálném kostele. Tyto experimenty potvrzují schopnost systému přesně odhadovat, sledovat a řídit stav helikoptéry v reálném čase bez zásahů operátora. This thesis deals with design, autonomous localization and position control of unmanned multirotor aircraft for deployment in large historical monuments without access to global navigation systems. A specialized aerial platform respecting significant safety requirements was designed and manufactured for applications of this work. The main focus of this thesis lies in design and implementation of an active self-localization system with onboard multimodal sensory setup and a priori generated map. For that, we employ fusion of a global Monte Carlo Localization state estimation with local refinement by Iterative Closest Point algorithm, and an inertial measurement unit by Kalman Filter. The localization system is derived, implemented, integrated into the aircraft position control feedback, and evaluated in simulation and on real data obtained from experiments, conducted in an interior of a physical church. These experiments verified capability of the system to accurately estimate and autonomously control state of the aircraft in real time.
Kolekce
- Diplomové práce - 13135 [328]