Εντοπισμός και αποφυγή συγκρούσεων μη επανδρωμένων ιπτάμενων οχημάτων και εύρεση σημείου προσγείωσης με χρήση υπολογιστικής γεωμετρίας και όρασης
| datacite.contributor.RelatedPerson | Φείδας, Χρήστος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Σγάρμπας, Κυριάκος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Μουστάκας, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Μπάρμπας, Μιχαήλ | |
| dc.contributor.other | Barmpas, Michail | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-17T11:28:54Z | |
| dc.date.available | 2025-10-17T11:28:54Z | |
| dc.date.issued | 2025-10-16 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.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. | |
| dc.description.translatedabstract | Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are increasingly being used in a wide range of applications, from surveillance and agriculture to filmmaking and emergency response. Their safe navigation, especially when operating in groups (swarms), is a critical issue, as collisions between them can lead to mission failures or damage. The present thesis proposes and implements a collision detection and avoidance system based on geometric techniques rather than physical sensors. A swarm of drones is simulated in the Webots environment, where each drone is represented by a mavic2pro model and a dynamically adaptable bounding box that adjusts according to the direction and magnitude of its velocity. At each simulation step, the drones exchange information about the positions of their bounding boxes, and a computational geometry algorithm is applied to detect intersections between polygonal surfaces. In the event of a potential collision, an avoidance strategy is activated through combined movement along the vertical and horizontal axes. The simulation results show that the method is relatively effective in preventing collisions in high-density motion environments, although its performance depends on several computational factors and comes with a high computational cost. This approach offers a potential alternative for the safe navigation of UAVs, with applications in real-time and resource-constrained scenarios. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/30735 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.rights | CC0 1.0 Universal | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | |
| dc.subject | Αποφυγή συγκρούσεων μη επανδρωμένων ιπτάμενων οχημάτων | |
| dc.subject | Εντοπισμός συγκρούσεων μη επανδρωμένων οχημάτων | |
| dc.subject | Υπολογιστική γεωμετρία | |
| dc.subject | Δυναμικό πλαίσιο οριοϑέτησης | |
| dc.subject | Εντοπισμός σημείου προσγείωσης | |
| dc.subject.alternative | UAV collision avoidance | |
| dc.subject.alternative | UAV collision detection | |
| dc.subject.alternative | Computational geometry | |
| dc.subject.alternative | Dynamic bounding box | |
| dc.subject.alternative | Landing site detection | |
| dc.title | Εντοπισμός και αποφυγή συγκρούσεων μη επανδρωμένων ιπτάμενων οχημάτων και εύρεση σημείου προσγείωσης με χρήση υπολογιστικής γεωμετρίας και όρασης | |
| dc.title.alternative | Collision detection and avoidance for unmanned aerial vehicles and landing site detection using computational geometry and computer vision |