Bezpečný průzkum interiérů historických budov za pomocí autonomních bezpilotních helikoptér

Abstract

Cílem této práce je vývoj systému pro bezpečný autonomní průzkum interiérů historických budov za pomocí vícerotorových autonomních bezpilotních helikoptér. Navržené řešení zahrnuje metodu pro sledování požadované trajektorie založené na přístupu lídr-následovník a prediktivním řízení, detekci potenciálních chyb a systému pro řízení mise, který zprostředkovává spolupráci mezi jednotlivými členy formace a korektní reakci na nastalé chyby jednotlivých podsystémů. Návrh celého systému je ovlivněn jeho plánovaným nasazením v rámci skenování interiérů historických budov. Funkčnost navrženého systému je nejprve otestována v rámci početných simulací a následně během experimentu s reálnými bezpilotními helikoptérami.

This thesis is aimed at development of the system for safe autonomous survey of historical building interiors by the cooperative formation of multi-rotor unmanned aerial vehicles (UAVs). The proposed solution involves the method for safe trajectory tracking based on the leader-follower scheme and model predictive control, detection of potential faults and failures, and the mission controller which ensures the control of cooperation of particular UAVs and proper reaction on occurrence of faults and failures. The proposition of the whole system is influenced by the aim at its deployment in real world scenarios motivated by the documentation of historical monuments. The developed system is firstly evaluated in simulations. After that, it is tested in a real world scenario with the real UAVs.