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Tesi etd-04182014-005828


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
MUSKA, INDRI
URN
etd-04182014-005828
Title
Sviluppo e simulazione di algoritmi di coordinamento per velivoli autonomi
Struttura
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA INFORMATICA
Commissione
relatore Dott. Marinoni, Mauro
relatore Prof. Buttazzo, Giorgio C.
Parole chiave
  • reti di Kohonen
  • coordinate geografiche
  • collision detection
  • collision avoidance
  • sistemi multi-robot
  • SOM
  • mappe auto-organizzanti
  • UAV
  • coordinamento
  • cooperazione
  • quadricotteri
  • droni
  • simulatore
  • DUC
  • Distributed UAVs Coordinator
  • velivoli autonomi
Data inizio appello
08/05/2014;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Abstract

Obiettivo della tesi. Il lavoro svolto durante questa tesi di laurea si concentra nel definire una serie di regole pratiche, che permettano ad una squadra di velivoli autonomi o a pilotaggio remoto di attuare una strategia di coordinamento distribuito per raggiungere un obiettivo comune. In particolare, poiché i singoli sistemi inviano e ricevono i messaggi attraverso l’etere, lo scopo principale di quest’analisi è rappresentato proprio dal mantenimento della connettività fra i nodi durante il movimento.

Metodologia utilizzata. Partendo da soluzioni già esistenti in letteratura, è stata concretizzata una tecnica organizzativa, valida per ogni unità della rete, che si sviluppa attraverso lo scambio di un numero relativamente basso di messaggi fra i nodi. Il fattore che diventa preponderante, nonché essenziale durante il movimento, è la conoscenza della posizione dei nodi vicini nella particolare struttura topologica scelta, poiché in base ad essa viene determinata la zona di movimento possibile.

Contributi innovativi. Diversamente dallo stato dell’arte analizzato, è stato approfondito il caso d’uso più generale di un’architettura organizzata secondo il paradigma Leader/Follower in cui sono presenti più di due leader. Inoltre, è stato realizzato un sistema di collision detection/collision avoidance, con lo scopo di rilevare tutti gli oggetti che ostacolano il passaggio dei droni e di modificare la traiettoria degli stessi.

Risultati ottenuti. Le regole così definite hanno portato alla nascita di un simulatore detto Distributed UAVs Coordinator, un applicato web-grafico che visualizza lo stato della rete durante la sua evoluzione temporale. Sebbene sia stato sviluppato in un linguaggio diverso da quello comunemente utilizzato per i sistemi embedded, esso rappresenta comunque una piattaforma di lancio ideale per rendere il programma direttamente fruibile su sistemi mobili autonomi. Tale caratteristica potrà essere realizzata anche grazie al design modulare del software, nel quale si è cercato di mantenere il più possibile indipendenti i singoli blocchi funzionali.
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