Εντοπισμός και αποφυγή συγκρούσεων μη επανδρωμένων ιπτάμενων οχημάτων και εύρεση σημείου προσγείωσης με χρήση υπολογιστικής γεωμετρίας και όρασης
Loading...
Date
2025-10-16
Authors
Μπάρμπας, Μιχαήλ
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα (UAVs) χρησιμοποιούνται όλο και συχνότερα σε ποικίλες εφαρμογές, από την επιτήρηση και τη γεωργία έως την κινηματογράφηση και την παροχή βοήθειας σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Η ασφαλής πλοήγησή τους, ιδιαίτερα όταν λειτουργούν σε ομάδες (σμήνη), αποτελεί κρίσιμο ζήτημα, καθώς οι συγκρούσεις μεταξύ τους μπορούν να οδηγήσουν σε απώλεια αποστολών ή ζημιές. Η παρούσα διπλωματική εργασία προτείνει και υλοποιεί ένα σύστημα ανίχνευσης και αποφυγής συγκρούσεων, βασισμένο σε γεωμετρικές τεχνικές αντί για φυσικούς αισθητήρες. Πραγματοποιείται προσομοίωση σμήνουςdrones στο περιβάλλον του Webots, όπου κάθε drone αναπαρίσταται μέσω ενός μοντέλου mavic2pro και του δυναμικά προσαρμοζόμενου bounding box του, το οποίο προσαρμόζεται ανάλογα τη διεύϑυνση και το μέτρο της ταχύτητάς του. Τα drones ανταλλάσσουν σε κάθε χρονικό βήμα τις πληροφορίες θέσης του bounding box τους, και εφαρμόζεται αλγόριθμος υπολογιστικής γεωμετρίας για την ανίχνευση τομής ανάμεσα σε πολυγωνικές επιφάνειες. Σε περίπτωση που εντοπιστεί πιθανή σύγκρουση, ενεργοποιείται τρατηγική αποφυγής μέσω συνδυασμένης μετακίνησης στον κάθετο και οριζόντιο άξονα. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν ότι η μέθοδος είναι σχετικά αποτελεσματική στην πρόληψη συγκρούσεων σε περιβάλλοντα με υψηλή πυκνότητα κίνησης εξαρτώμενη από διάφορους υπολογιστικούς παράγοντες και έχοντας ωστόσο υψηλό υπολογιστικό κόστος. Η προσέγγιση αυτή προσφέρει μία πιθανή εναλλακτική για την ασφαλή πλοήγηση UAVs, με εφαρμογές σε σενάρια πραγματικού χρόνου και περιορισμένων υπολογιστικών και οι ονομικών πόρων.
Description
Keywords
Αποφυγή συγκρούσεων μη επανδρωμένων ιπτάμενων οχημάτων, Εντοπισμός συγκρούσεων μη επανδρωμένων οχημάτων, Υπολογιστική γεωμετρία, Δυναμικό πλαίσιο οριοϑέτησης, Εντοπισμός σημείου προσγείωσης