Dissertação

UAV 4D Path Planning using Rapidly-exploring Random Trees EVALUATED

Desenvolvimentos na indústria aeronáutica têm levado a um aumento do tráfego aéreo, requerendo que todas as operações sejam mais flexíveis e eficientes sem desprezar as normas de segurança. Simultaneamente, a quantidade e variedade de dados em tempo real disponíveis para os sistemas de transporte aéreo e suas tripulações também têm aumentado. Esta situação convida a maiores níveis de automação, nos quais intervenientes humanos se focam em papéis de supervisão. Por esta razão, um sistema de piloto automático inteligente (SAFCS) está a ser desenvolvido para planear, executar e monitorizar continuamente todas as missões aéreas nas quais está envolvido. Comunicações digitais são utilizadas para interagir com outros agentes e algoritmos de planeamento de caminho são aplicados para encontrar as melhores trajetórias para cada cenário. As árvores aleatórias de exploração rápida (RRT) são um dos vários algoritmos de planeamento de caminho existentes, inicialmente introduzidas para lidar com sistemas não holonómicos com alta dimensionalidade. Estas características levaram às mais diversas aplicações e ao desenvolvimento contínuo das RRTs ao longo dos últimos anos, incluindo extensões para incluir caraterísticas dinâmicas, “anytime” e “online”. Esta dissertação integra a família de algoritmos de planeamento RRT no projeto SAFCS, discutindo os seus benefícios e selecionando os algoritmos que melhor se enquadram no pretendido. Em alguns casos, são propostas melhorias para certos algoritmos de forma a resolver problemas específicos. Por fim, a implementação é avaliada e os resultados obtidos são apresentados.
Planeamento de caminho, Planeamento baseado em amostragem, RRT, SAFCS

Novembro 27, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado