Autonom hybriddrönare med personsdetektering för sök- och räddningsuppdrag

Abstract

Obemannade flygfarkoster har på senare tid blivit ett mycket populärt fenomen, både bland hobbyister och för professionellt bruk. Detta gäller främst rotordrönare, som har möjligheten att både hovra och utföra vertikal start- och landning. Flygplansdrönare är inte lika lättmanövrerade, men besitter istället förmågan att kunna glidflyga vilket är ett mer energieffektivt sätt att flyga på. Arbetet som redovisas i denna rapport syftar till att utveckla en autonom hybriddrönare, utrustad med ett människodetekteringssystem. Detta för att kunna användas i sök- och räddningsuppdrag där både lång flygtid och hög manövrerbarhet kan vara till nytta. Hybriden konstruerades genom att montera fyra vertikalt riktade rotorer på en flygplansdrönare. Den slutgiltiga prototypen kan flyga och följa en enkel rutt genom användandet av en Pixhawk 4 flygkontroller. En trådlös realtidsvideo- och överföringsmjukvara utvecklades parallellt med ett objektsidentifieringssystem som använder algoritmer för djup maskininlärning. Realtids-videosystemet blev aldrig färdigställt, men objektsidentifieringssystemet kan med varierande resultat upptäcka människor beroende på användningssituation, och kan på ett relativt enkelt sätt uppgraderas för bättre resultat vid vidareutveckling. RRT-algoritmer (Rapidly exploring Random Tree) undersöktes för ruttplanering i syfte att nå en högre nivå av autonom flygning. Arbetet resulterade i en ruttplaneringsalgoritm för undvikning av fasta kända hinder. Tester och simuleringar gjordes för algoritmen, men den implementerades aldrig fullt ut på drönaren. Även om det slutgiltiga resultatet har kommit en bit på vägen till det önskade slutmålet kvarstår mycket vidareutveckling innan systemet kan färdigställas