Gli APR (Aeromobili a Pilotaggio Remoto), comunemente noti come droni, sono una tecnologia che negli ultimi anni ha suscitato molto interesse ed il cui utilizzo è andato crescendo, soprattutto in ambito civile. Essi sono utilizzati per svolgere applicazioni in vari contesti; ad esempio, sono utilizzati per il telerilevamento, in missioni di soccorso e per missioni di sorveglianza. Generalmente la programmazione degli APR avviene specificando una lista di waypoints, ovvero delle coordinate che il velivolo deve raggiungere in sequenza per completare una missione. Questa tecnica di programmazione fa sì che il drone sia poco intelligente in quanto non sfrutta la possibilità di percepire, tramite i sensori installati a bordo, informazioni riguardanti l’ambiente circostante per modificare dinamicamente il piano di volo al fine di raggiungere in modo autonomo gli obiettivi della missione. Inoltre, al giorno d’oggi, per coordinare l’andamento di una missione è necessario utilizzare una stazione di controllo. Ciò rappresenta un altro limite perché essa, essendo pensata per essere utilizzata da un operatore umano, non permette l’interoperabilità con altri sistemi informatici. Lo scopo della tesi è quello di superare questi due limiti: in primo luogo, rendendo gli APR capaci di utilizzare tecniche di Active Sensing per gestire la navigazione così da poter modificare dinamicamente il piano di volo secondo gli scopi della missione; in secondo luogo, offrendo la possibilità di comunicare con il velivolo mediante l’uso di Internet in modo da abilitare l’impiego dei droni nel contesto dell’Internet of Things. Per raggiungere questi obiettivi abbiamo sviluppato IDrOS - Internet Drone Operating System, ovvero un sistema operativo ad alto livello pensato per il controllo degli APR che offre: 1) un modello di programmazione che permette agli APR di utilizzare tecniche di Active Sensing; 2) vari binding che permettono di utilizzare alcuni protocolli Internet per comunicare con il velivolo. IDrOS è stato testato su un prototipo di APR da noi realizzato; i risultati ottenuti sono stati positivi e migliori rispetto a quelli ottenuti dall’applicazione con cui ci siamo confrontati.

System support for Internet-connected drones

CANTONI, DANIEL
2014/2015

Abstract

Gli APR (Aeromobili a Pilotaggio Remoto), comunemente noti come droni, sono una tecnologia che negli ultimi anni ha suscitato molto interesse ed il cui utilizzo è andato crescendo, soprattutto in ambito civile. Essi sono utilizzati per svolgere applicazioni in vari contesti; ad esempio, sono utilizzati per il telerilevamento, in missioni di soccorso e per missioni di sorveglianza. Generalmente la programmazione degli APR avviene specificando una lista di waypoints, ovvero delle coordinate che il velivolo deve raggiungere in sequenza per completare una missione. Questa tecnica di programmazione fa sì che il drone sia poco intelligente in quanto non sfrutta la possibilità di percepire, tramite i sensori installati a bordo, informazioni riguardanti l’ambiente circostante per modificare dinamicamente il piano di volo al fine di raggiungere in modo autonomo gli obiettivi della missione. Inoltre, al giorno d’oggi, per coordinare l’andamento di una missione è necessario utilizzare una stazione di controllo. Ciò rappresenta un altro limite perché essa, essendo pensata per essere utilizzata da un operatore umano, non permette l’interoperabilità con altri sistemi informatici. Lo scopo della tesi è quello di superare questi due limiti: in primo luogo, rendendo gli APR capaci di utilizzare tecniche di Active Sensing per gestire la navigazione così da poter modificare dinamicamente il piano di volo secondo gli scopi della missione; in secondo luogo, offrendo la possibilità di comunicare con il velivolo mediante l’uso di Internet in modo da abilitare l’impiego dei droni nel contesto dell’Internet of Things. Per raggiungere questi obiettivi abbiamo sviluppato IDrOS - Internet Drone Operating System, ovvero un sistema operativo ad alto livello pensato per il controllo degli APR che offre: 1) un modello di programmazione che permette agli APR di utilizzare tecniche di Active Sensing; 2) vari binding che permettono di utilizzare alcuni protocolli Internet per comunicare con il velivolo. IDrOS è stato testato su un prototipo di APR da noi realizzato; i risultati ottenuti sono stati positivi e migliori rispetto a quelli ottenuti dall’applicazione con cui ci siamo confrontati.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
18-dic-2015
2014/2015
Tesi di laurea Magistrale
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