Vyhledávání a sledování objektů autonomním dronem

Abstract

V této diplomové práci navrhujeme řešení problému vyhledávání a sledování vzdušným pronásledovatelem unikajícího pozemního objektu v 3D prostředí. Kromě statických překážek se mohou v prostředí vyskytovat překážky dynamické, které nejsou zakresleny na dronovi poskytnuté mapě. Aby nedošlo ke srážce, byla navržena bezpečnostní metoda založená na zpracování obrazu ze vstupní kamery neuronovou sítí. Podúloha sledování je řešena reaktivním algoritmem uzpůsobeným pro pohyb v zastavěném území. Pravděpodobnostní algoritmus pro vyhledávání je založen na řešení Art Gallery a Orienteering problémů pomocí přírodou inspirovaných algoritmů. Všechny algoritmy a postupy jsou evaluovány v simulovaném prostředí na náhodně vygenerovaných mapách.

In this diploma thesis we are proposing solution for the search and track problem an evading ground object by an air pursuer in a 3D environment. In addition to static obstacles, there may be dynamic obstacles in the environment which are not plotted on the map provided to the drone. In order to avoid a collision, a safety method has been proposed which is based on processing the image from the input camera by a neural network. The tracking subtask is solved by a reactive algorithm adapted for movement in a built-up area. The probabilistic search algorithm is based on solving Art Gallery and Orienteering problems using nature-inspired algorithms. All algorithms and procedures are evaluated in a simulated environment on randomly generated maps.