Dissertação
{pt_PT=Optimization of Obstacle Detection for Small UAVs } {} EVALUATED
{pt=O mercado dos UAVs cresce rapidamente, sendo necessário um grande investimento no desenvolvimento de sistemas de Sense and Avoid. Posto isto, esta tese centra-se neste tipo de sistemas com especial foco na fase da deteção em UAVs pequenos de asa fixa. Em primeiro lugar, é feita uma apresentação dos vários tipos de sensores e de algoritmos de evasão culminando com uma lista dos sensores adequados a este trabalho e uma explicação de fundo sobre o método de campos potenciais utilizado como algoritmo de evasão. De seguida, são definidos parâmetros para caracterizar sistemas de deteção, testando-os depois em missões simuladas de evasão de obstáculos. No final destas simulações, foram tecidas várias sonsiderações sobre a influência dos parâmetros na performance geral do sistema. O trabalho continua com uma apresentação do hardware e software necessário para um sistema de Deteção e Evasão. Após a escolha dos sensores e do controlador, um esquema é elaborado documentando todos os dispositivos necessários e as ligações existentes entre eles. Além disto, o firmware do controlador e o software para a estação de controlo são escolhidos tendo em conta as suas especificações. De seguida, o trabalho avança para a elaboração de experiências com os sensores escolhidos, de forma a obter informações reais sobre as suas capacidades tais como alcance máximo, erro médio das medições etc. Por último um sistema muito simples de deteção e evasão é implementado num pequeno rover com o objetivo de realizar experiências que demonstrem as capacidades do sistema de deteção e evasão. , en=The UAV market grows every year and in order to keep this, it is required a large investment in Sense and Avoid systems. With this in mind, the thesis is centred on this type of systems with special focus on the detection phase in small fixed-wing UAVs. Firstly, a presentation of the various types of available sensors and avoidance algorithms is made culminating with a list of the most suitable sensors for this type of work and a background explanation on the Potential fields method that will be used as the avoidance algorithm. Next, parameters are defined to characterize the sensing systems and then tested in simulated obstacle avoidance missions. At the end of these simulations, several conclusions were drawn on the influence of the parameters in the overall performance of the system. The work continues with a presentation of the hardware and software required to implement a Sense and Avoid system. After the sensors and controller have been chosen, a schematic is drawn up with all the necessary devices and the connections between them. Furthermore, the flight controller firmware and the ground control station software are chosen taking into account their specifications. Next, the work proceeds to the elaboration of experiments with the sensors, obtaining real information about their capabilities such as maximum range, average error of the measurements, etc. Finally, a simple sense and avoid system is implemented in a small rover in order to perform experiences that can evaluate the capabilities of the sense and avoid system.}
junho 24, 2022, 14:0
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