Πρωτότυπος Τίτλος:
Διερεύνηση Σεναρίων Βέλτιστης Διαδρομής Για Μη Επανδρωμένα Αεροχήματα Σε Περιβάλλον AirSim
Συγγραφέας:
Καραγιάννης, Ορέστης, Νικόλαος
Επιβλέπων καθηγητής:
Δημητρακόπουλος, Γεώργιος
Περίληψη:
Η πλέον, διαδεδομένη χρήση των UAVs, κοινώς αποκαλούμενα ως drones, σε πολλά πεδία τομέων και εφαρμογών τα καθιστά αντικείμενο όχι μόνο υψηλής οικονομικής σημασίας αλλά και αυξημένου επιστημονικού ενδιαφέροντος. Μια περίπτωση μελέτης από την επιστημονική κοινότητα αποτελεί το θέμα του path planning και της βελτιστοποίησης αυτού. Με τον όρο path planning περιγράφεται η εύρεση της βέλτιστης-συντομότερης διαδρομής μεταξύ ενός σημείου Α και Β κάτω από ποικίλες συνθήκες. Το ζήτημα αυτό, που απασχολεί τους επιστήμονες παρουσιάζει δυσκολίες στην υλοποίησή του λόγω των παραγόντων που
εμπλέκονται.
Βασικό αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας, είναι η μελέτη σεναρίων εύρεσης της βέλτιστης διαδρομής μέσω χρήσης διαφόρων αλγορίθμων path planning στο λογισμικό AirSim, το οποίο αποτελεί έναν προσομοιωτή για δημιουργία πειραματικών σεναρίων πτήσης drones. Για το σκοπό αυτό, θα εξεταστούν οι αλγόριθμοι εύρεσης διαδρομής Α*, RRT και Trémaux σε ειδικά περιβάλλοντα διαμορφωμένα για αξιοποίηση από το AirSim. Παρέχεται κώδικας σε C++ που υλοποιεί τον Α* ακόμη και με την ύπαρξη εμποδίων (με γνωστές συντεταγμένες). Οι RRT και Trémaux εξετάζονται σε πιο θεωρητικό επίπεδο, όπου στην περίπτωση του RRT, προσφέρεται μια ατελής προτεινόμενη υλοποίηση για περαιτέρω βελτίωση.
Στα εισαγωγικά κεφάλαια, πραγματοποιείται μια επισκόπηση των UAVs, μια ανάλυση στις κυριότερες κατηγορίες και εξαρτήματά τους, στους τρόπους επικοινωνίας τους και στους τομείς εφαρμογών τους. Παράλληλα, ορίζεται το πρόβλημα της εύρεσης της βέλτιστης διαδρομής και αναλύονται οι σημαντικότερες κατηγορίες τέτοιων αλγορίθμων path planning. Επιπροσθέτως, γίνεται μια εισαγωγή στο AirSim με την επεξήγηση κάποιων σημαντικών
σημείων στη χρήση του.
Λόγω δυσκολιών που θα εξεταστούν σε βάθος, τα αποτελέσματα δεν ήταν τα ιδανικότερα. Ως εκ τούτου, αναλύονται τα προβλήματα και οι αδυναμίες που προκύπτουν από τη χρήση του AirSim και προτείνονται άλλες εναλλακτικές καθώς και μελλοντικές κατευθύνσεις των λύσεων που προτάθηκαν και του path planning γενικότερα.
εμπλέκονται.
Βασικό αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής εργασίας, είναι η μελέτη σεναρίων εύρεσης της βέλτιστης διαδρομής μέσω χρήσης διαφόρων αλγορίθμων path planning στο λογισμικό AirSim, το οποίο αποτελεί έναν προσομοιωτή για δημιουργία πειραματικών σεναρίων πτήσης drones. Για το σκοπό αυτό, θα εξεταστούν οι αλγόριθμοι εύρεσης διαδρομής Α*, RRT και Trémaux σε ειδικά περιβάλλοντα διαμορφωμένα για αξιοποίηση από το AirSim. Παρέχεται κώδικας σε C++ που υλοποιεί τον Α* ακόμη και με την ύπαρξη εμποδίων (με γνωστές συντεταγμένες). Οι RRT και Trémaux εξετάζονται σε πιο θεωρητικό επίπεδο, όπου στην περίπτωση του RRT, προσφέρεται μια ατελής προτεινόμενη υλοποίηση για περαιτέρω βελτίωση.
Στα εισαγωγικά κεφάλαια, πραγματοποιείται μια επισκόπηση των UAVs, μια ανάλυση στις κυριότερες κατηγορίες και εξαρτήματά τους, στους τρόπους επικοινωνίας τους και στους τομείς εφαρμογών τους. Παράλληλα, ορίζεται το πρόβλημα της εύρεσης της βέλτιστης διαδρομής και αναλύονται οι σημαντικότερες κατηγορίες τέτοιων αλγορίθμων path planning. Επιπροσθέτως, γίνεται μια εισαγωγή στο AirSim με την επεξήγηση κάποιων σημαντικών
σημείων στη χρήση του.
Λόγω δυσκολιών που θα εξεταστούν σε βάθος, τα αποτελέσματα δεν ήταν τα ιδανικότερα. Ως εκ τούτου, αναλύονται τα προβλήματα και οι αδυναμίες που προκύπτουν από τη χρήση του AirSim και προτείνονται άλλες εναλλακτικές καθώς και μελλοντικές κατευθύνσεις των λύσεων που προτάθηκαν και του path planning γενικότερα.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2023-10-16
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Ελληνικά
Θεματικές Κατηγορίες:
Ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Επιστήμη των υπολογιστών
Λοιπά Θέματα:
Εφαρμογές, εργαλεία, κλπ.
Λέξεις-κλειδιά:
Μη Επανδρωμένα Αεροχήματα, Εύρεση Διαδρομής
Περιγραφή:
85 σ.,εικ.,πίν.
Άδεια χρήσης:
Αναφορά Δημιουργού – Μη Εμπορική Χρήση – Όχι Παράγωγα Έργα 4.0
