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Tesi etd-05132014-162232


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
TAMBURINI, MATTEO
URN
etd-05132014-162232
Title
Framework per lo sviluppo e la simulazione di algoritmi di controllo per velivoli autonomi
Struttura
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA INFORMATICA
Commissione
correlatore Marinoni, Mauro
correlatore Franchino, Gianluca
relatore Prof. Buttazzo, Giorgio C.
Parole chiave
  • UAV
  • autopilot
  • autopilota
  • control algorithm
  • framework
  • simulazione
  • simulation
  • algoritmo di controllo
  • velivolo autonomo
  • FlightGear
  • PX4
  • UAV
Data inizio appello
05/06/2014;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Velivoli autonomi di vario genere sono ormai largamente utilizzati in tutto il mondo in campo militare quanto in ambito civile, passando per applicazioni scientifiche e a fini commerciali.
Generalmente identificati con il termine UAV, o Unmanned Aerial Vehicles, vengono impiegati in molteplici settori, dall'agricoltura all'enterteinment, ad operazioni di consegna, monitoraggio, sorveglianza e fotografia, fino a missioni in zone ad alto richio in cui l'impiego di un pilota a bordo risulterebbe improponibile.
La flessibilità di utilizzo di questi sistemi ed il basso costo, in genere di alcuni ordini di grandezza inferiore rispetto al corrispettivo velivolo manned, comporta una grande accessibilità, che ha contribuito alla loro diffusione, ma anche una domanda sempre crescente di affidabilità e sicurezza.
Cresce quindi l'esigenza di un sistema che permetta di implementare e validare in modo rapido ed efficace un sistema di controllo per UAV che ne permetta un utilizzo sempre più preciso ed immediato.
Con tale scopo nasce questa tesi che si propone come struttura di supporto allo sviluppo e al testing di algoritmi di controllo per velivoli autonomi. Il progetto è basato sul firmware open source dell'autopilota PX4 e sul simulatore FlightGear Simulator e fornisce un interfaccia semplice per l'integrazione del codice di controllo per garantire una corretta interazione con il resto del programma.
Una volta completo, l'algoritmo può essere testato tramite software-in-the-loop simulation sfruttando il programma FlightGear che simula la dinamica di volo a seguito dei controlli applicati basandosi su dei modelli di velivolo quanto più possibile realistici.
La tesi è suddivisa in tre parti principali: una prima parte che descrive l'architettura del sistema utilizzato con particolare focus sugli elementi fondamentali su cui il progetto si basa e fornisce dei dettagli implementativi, la seconda descrive l'algoritmo di controllo utilizzato, ed infine la terza presenta alcuni risultati sperimentali e le conclusioni tratte dallo studio di questi.
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