ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-07082017-130132


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
MONACO, MANILO
URN
etd-07082017-130132
Titolo
Progettazione e realizzazione di un algoritmo di coordinamento di sciami di droni basato sulla swarm intelligence per il rilevamento e l'inseguimento di target dinamici
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA INFORMATICA PER LA GESTIONE D'AZIENDA
Relatori
relatore Prof. Cimino, Mario Giovanni Cosimo Antonio
relatore Prof.ssa Vaglini, Gigliola
relatore Dott. Alfeo, Antonio Luca
Parole chiave
  • target detection
  • swarm intelligence
  • stigmergia
  • flocking
  • droni
  • target tracking
Data inizio appello
24/07/2017
Consultabilità
Completa
Riassunto
Negli ultimi anni i droni sono stati sempre più usati in applicazioni in ambito civile. Infatti, grazie ai progressi tecnologici nella sensoristica, queste piattaforme aeree possono essere equipaggiate con molteplici tipologie di payload, come camere visuali o termocamere. Inoltre, l’uso dei droni si rivela particolarmente adatto per missioni caratterizzate dalle 3D (Dull, Dirty and Dangerous).
Il problema del rilevamento e monitoraggio di fenomeni che evolvono nel tempo è molto indicato per essere affrontato attraverso l’uso di sciami di droni, perché garantisce robustezza, scalabilità e flessibilità. Nel presente lavoro di tesi, il controllo e coordinamento degli sciami di droni per la ricerca di target in ambienti non strutturati è realizzato mutuando meccanismi comportamentali tipici della swarm intelligence, come il flocking e la stigmergia, ed è emulato grazie ad un simulatore progettato ad hoc. Inoltre, il comportamento parametrico, sia dei droni che dell’ambiente, è specializzato rispetto ad uno scenario specifico per mezzo di un algoritmo evolutivo.
Grazie alla modifica della struttura logica del simulatore, si è potuto valutare la performance relativa al coordinamento di sciami di droni su scenari caratterizzati da target in movimento. Tra gli scenari in cui è auspicabile usare gli sciami di droni troviamo il rilevamento remoto e monitoraggio di incendi boschivi. A tal proposito si sono costruiti due scenari realistici, uno per la detection e l’altro per il tracking di incendi boschivi. Infine, si sono selezionati due droni commerciali, adeguatamente equipaggiati per la missione, e si è valutata la performance dello sciame sugli scenari dinamici costruiti.
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