Controle de missão de voo de veículo aéreo não-tripulado

Abstract

Este trabalho propõe um módulo embarcado capaz de realizar o cálculo de trajetórias de pequenos veículos aéreos não tripulados. Primeiro, o modelo do VANT e do módulo de Controle de Missão é descrito através de diagramas SysML. Em seguida apresentase a concepção de uma plataforma embarcada utilizando um Raspberry Pi capaz de comunicar-se com os VANTs estudados. Dois estudos de caso são apresentados. O primeiro estudo demonstra uma missão cujo objetivo é a visita de diversas localidades (pontos de interesse) em uma região, percorrendo a menor distância possível. A trajetória de visita destes pontos é calculada através do algoritmo Simulated Annealing clássico. No segundo caso, considera-se que os pontos de interesse estão classificados em duas categorias, que devem ser visitadas por dois VANTs especializados em cada uma destas categorias. Neste caso, o algoritmo Simulated Annealing é modificado para permitir a otimização das duas trajetórias. Ambos algoritmos são testados e têm seus desempenhos avaliados, monstrado-se adequados às aplicações. Finalmente, o módulo desenvolvido é testado com sucesso interagindo com múltiplos VANTs em um simulador de voo

This work proposes an embedded module capable of calculating paths for small Unmanned Aircraft (UA). The UA is modeled through SysML diagrams, then the embedded platform is developed using a Raspberry Pi. Two study cases are presented. The first study case presents an mission in which the UA must inspect a given list of locations (points of interest) in the best possible manner. In this mission, the flight path is calculated using the Simulated Annealing meta-heuristic. The following study case presents a situation where each one of the points of interest belongs to a different class, and should be inspected by an UA with the appropriate specialization. To take this restriction into account; an modified Simulated Annealing is proposed. The two algorithms are successfully tested for both applications. The developed module is tested with the support of flight simulator, interacting simultaneously with multiple UAVs.