Návrh specializované bezpilotní helikoptéry pro vystřelování ampulí k hašení požárů

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem systému specializovaného pro autonomní detekci a lokalizaci požárů z palubních senzorů bezpilotních helikoptér. Hašení požárů je zajištěno automatickým vystřelením ampule s hasící kapalinou do zdroje požáru z palubního vystřelovače. Hlavní část této práce se soustředí na detekci požárů v datech termální kamery a jejich následnou lokalizaci ve světě za pomoci palubní hloubkové kamery. Bezpilotní helikoptéra je poté optimálně navigována na pozici pro zajištění průletu ampule s hasící kapalinou do zdroje požáru. Vyvinuté metody jsou detailně analyzovány a jejich chování je testováno jak v simulaci, tak současně i při reálných experimentech. Kvalitativní a kvantitativní analýza ukazuje na použitelnost a robustnost celého systému.

This thesis deals with the design of an unmanned multirotor aircraft system specialized for autonomous detection and localization of fires from onboard sensors, and the task of fast and effective fire extinguishment. The main part of this thesis focuses on the detection of fires in thermal images and their localization in the world using an onboard depth camera. The localized fires are used to optimally position the unmanned aircraft in order to effectively discharge an ampoule filled with a fire extinguishant from an onboard launcher. The developed methods are analyzed in detail and their performance is evaluated in simulation scenarios as well as in real-world experiments. The included quantitative and qualitative analysis verifies the feasibility and robustness of the system.