Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles

The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) is increasing across many modern civil applica-tion domains, including wireless coverage, delivery, precision agriculture, search and rescue.UAVs equipped with bio-radars, camera sensors and inertial measurement unit (IMU) are life-saving tech-nology that c...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Χατζηκαλύμνιος, Ευάγγελος
Άλλοι συγγραφείς: Chatzikalymnios, Evangelos
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2020
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/14373
id nemertes-10889-14373
record_format dspace
spelling nemertes-10889-143732022-09-05T14:05:37Z Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles Αυτόνομο σύστημα προσεδάφισης βασισμένο στη μηχανική όραση για μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα Χατζηκαλύμνιος, Ευάγγελος Chatzikalymnios, Evangelos Vision-based autonomous landing system Unmanned aerial vehicles (UAVs) Μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα Αυτόνομο σύστημα προσγείωσης The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) is increasing across many modern civil applica-tion domains, including wireless coverage, delivery, precision agriculture, search and rescue.UAVs equipped with bio-radars, camera sensors and inertial measurement unit (IMU) are life-saving tech-nology that can empower the identification of survivors in catastrophe scenarios and provide medicalaid. However, these UAVs need to be capable of autonomously landing on complex terrains. This isextremely challenging as the structure of these terrains is often unknown, and no prior knowledge canbe leveraged. In this thesis, we present a vision-based autonomous landing system for UAV equippedwith stereo cameras and IMU. The landing site detection algorithm considers several hazardous fac-tors including flatness, steepness and depth accuracy, to compute a weighted cost-map based on whichwe detect dense candidate landing sites. The current pose of theunmanned aerial vehicle (UAV) is es-timated by fusing raw data from the inertial sensors with the pose obtained from stereo ORB-SLAM2. Η χρήση μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAVs) αυξάνεται ταχύτατα σε πολλές καθημερινές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο, της παροχήςασύρματης κάλυψης, της γεωργίας ακριβείας και της επιθεώρησης πολιτικών υποδομών. Τα UAV που είναι εξοπλισμένα με βιο-ραντάρ,οπτικές κάμερες και αδρανειακές μονάδες μέτρησης (IMU) είναι μιατεχνολογία διάσωσης που μπορεί να επιτρέψει τον εντοπισμό των επιζώντων και να παρέχει ιατρικήβοήθεια. Ωστόσο, αυτά τα UAV πρέπει να είναι σε θέση να προσγειώνονται αυτόνομα σε σύνθετα εδάφη. Αυτό είναι εξαιρετικά δύσκολο, καθώς η δομή αυτών των περιοχών είναι συχνά άγνωστη καιδεν μπορεί να αξιοποιηθεί προγενέστερη γνώση. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία παρουσιάζουμε ένα αυτόνομο σύστημα προσγείωσης βασισμένο στην υπολογιστίκη όραση για UAV εξοπλισμένο μεστερεοσκοπικές κάμερες και IMU. Ο αλγόριθμος ανίχνευσης σημείων προσεδάφισης λαμβάνει υπόψηπολλούς κρίσιμους παράγοντες, όπως η επιπεδότητα, η κλίση και η ακρίβεια στις μετρήσεις βάθους,για τον υπολογισμό ενός σταθμισμένου χάρτη κόστους βάσει του οποίου εντοπίζουμε πυκνούς υποψή-φιους χώρους προσγείωσης. Η τρέχουσα στάση του UAV εκτιμάται με τη σύντηξη δεδομένων απότην IMU με τη στάση που λαμβάνεται από το στερεοσκοπικό ORB-SLAM2. 2020-12-22T06:25:24Z 2020-12-22T06:25:24Z 2020-11-05 http://hdl.handle.net/10889/14373 gr application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Vision-based autonomous landing system
Unmanned aerial vehicles (UAVs)
Μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα
Αυτόνομο σύστημα προσγείωσης
spellingShingle Vision-based autonomous landing system
Unmanned aerial vehicles (UAVs)
Μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα
Αυτόνομο σύστημα προσγείωσης
Χατζηκαλύμνιος, Ευάγγελος
Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
description The use of unmanned aerial vehicles (UAVs) is increasing across many modern civil applica-tion domains, including wireless coverage, delivery, precision agriculture, search and rescue.UAVs equipped with bio-radars, camera sensors and inertial measurement unit (IMU) are life-saving tech-nology that can empower the identification of survivors in catastrophe scenarios and provide medicalaid. However, these UAVs need to be capable of autonomously landing on complex terrains. This isextremely challenging as the structure of these terrains is often unknown, and no prior knowledge canbe leveraged. In this thesis, we present a vision-based autonomous landing system for UAV equippedwith stereo cameras and IMU. The landing site detection algorithm considers several hazardous fac-tors including flatness, steepness and depth accuracy, to compute a weighted cost-map based on whichwe detect dense candidate landing sites. The current pose of theunmanned aerial vehicle (UAV) is es-timated by fusing raw data from the inertial sensors with the pose obtained from stereo ORB-SLAM2.
author2 Chatzikalymnios, Evangelos
author_facet Chatzikalymnios, Evangelos
Χατζηκαλύμνιος, Ευάγγελος
author Χατζηκαλύμνιος, Ευάγγελος
author_sort Χατζηκαλύμνιος, Ευάγγελος
title Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
title_short Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
title_full Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
title_fullStr Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
title_full_unstemmed Autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
title_sort autonomous vison-based landing system for unmanned aerial vehicles
publishDate 2020
url http://hdl.handle.net/10889/14373
work_keys_str_mv AT chatzēkalymnioseuangelos autonomousvisonbasedlandingsystemforunmannedaerialvehicles
AT chatzēkalymnioseuangelos autonomosystēmaprosedaphisēsbasismenostēmēchanikēorasēgiamēepandrōmenaenaeriaochēmata
_version_ 1771297220681793536