Development of a cooperative unmanned aerial vehicle for agricultural operations

Bu çalışmada, dört pervaneli bir insansız hava aracı'nın tasarımının yanı sıra başka bir kara aracı kullanılarak iş birliğine dayalı hareketi gerçekleştirilmiştir. Öncelikle dört pervanelinin donanımsal ve yazılımsal gereklilikleri belirlenmiştir. Dört pervaneli hava aracı, dinamik modellemeye girdi sağlamak amacıyla yazılımsal ve donanımsal gereklilikleri göz önünde bulundurularak bilgisayar destekli tasarım programı yardımı ile çizilmiştir. Bu üç boyutlu model ile, dört pervaneli hava aracının ağırlık merkezi ve eylemsizlik momenti gibi yazılım tarafında ihtiyaç duyulan bilgileri elde edilmiştir. Dört pervanelide sensör olarak ZED mini kamera, global konumlama sistemi, optik mesafe ölçüm sensörü ve atalet ölçüm birimi kullanılmıştır. Sensörlerden çekilen hız ve konum bilgileri, robot işletim sistemi üzerinden işlenerek kullanılır hale getirilmiştir. Sensör verilerini işlemek için kullanılan Genişletilmiş Kalman Filtresinin teorik olarak Kalman Filtresi ile karşılaştırılması yapılmış ve tercih edilme nedenleri açıklanmıştır. ROS üzerinden yapılan çalışmalar esnasında MAVLink protokolü kullanılarak, insansız hava aracını kontrol eden Pixhawk otopilot ile haberleşme sağlanmıştır. Seçilen filtreleme algoritmaları Gazebo ve RViz üzerinde oluşturulmuş simülasyon ortamında test edilmiştir. Simülasyonun ardından, test aşamasına geçilmiştir. Hava aracının işlenen hız ve konum bilgileri test alanında bulunan üçüncü bir bilgisayara gönderilmiş ve bu bilgilerin işlenmesi sonucu farklı senaryolar gerçekleştirilmiştir.