Dissertação
{pt_PT=Path Planning and Collision Avoidance Algorithms for Small RPAS} {} EVALUATED
{pt=O desenvolvimento de pequenas Aeronaves Remotamente Pilotadas para aplicações civis tem aumentado nos últimos anos. Este trabalho apresenta uma solução para gerar caminhos óptimos para Aeronaves Remotamente Pilotadas sujeitas a restrições de manobrabilidade e segurança. Para atingir este objectivo é proposta uma solução dividida em duas fases. Na primeira fase técnicas clássicas de planeamento de trajectória são implementadas para gerar caminhos num ambiente estático conhecido. Algoritmos de procura em grelha, nomeadamente o algoritmo A* e a Colónia de Formigas, são usados para encontrar uma sequência óptima de pontos num ambiente discreto. Para ter a certeza que o caminho respeita restrições de curvatura e segurança, uma optimização de curvas racionais de Bezier é implementada. A segunda fase é desenvolvida com as limitações de implementação em tempo real em mente e o método dos campos potenciais é usado para replanear o caminho inicial quando novos obstáculos são detectados. E mostrado que os algoritmos têm uma performance razoável em vários cenários. , en=The development of Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) for civil applications has been rapidly growing over the past years. This work presents a solution for the generation of optimal trajectories for RPAS subject to maneuverability and collision avoidance constraints. To achieve this task a two-layered approach is proposed. In the first stage, classical path planning techniques are implemented to generate safe and flyable paths in a known static environment. The A* algorithm and Ant Colony Optimization (ACO) are used to find an optimal sequence of waypoints in a discrete environment. To ensure that the path is flyable and complies with curvature constraints, an optimization of Rational Bezier curves is implemented. The second stage is developed for real-time implementation and potential fields methods are used to replan the initial path when new obstacles are detected. It is shown that the algorithms perform reasonably well in several scenarios.}
junho 27, 2017, 14:0
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