Flightpath analysis for UAV (fpaUAV)

Το έργο “Flightpath Analysis for UAV” αποτελεί μία προσπάθεια ανάλυσης και αυτοματοποίησης των διαδρομών (flightpaths) που ακολουθούν οι μη επανδρωμένες πλατφόρμες (UAVs). Τα flight paths αποτελούν τις εναέριες διαδρομές που καλούνται να εκτελέσουν τα UAVs. Ο εκάστοτε χρήστης μπορεί είτε μέσω ενός προγράμματος είτε μέσω κώδικα να δημιουργήσει αυτά τα flight paths και έπειτα να τα συνδέσει με τα UAVs ώστε να αποθηκευθούν και να μπορούν να εκτελεσθούν. Υπάρχουν διάφορα flight paths για διάφορες δραστηριότητες ενώ συνήθως καλούνται searching patterns. Οι διαδρομές είναι ποικίλες και γίνονται σε περιπτώσεις έρευνας, διάσωσης και εποπτείας περιοχών, ανθρώπινων εργασιών και ανθρώπων. Στο παρόν έργο θα αναλυθούν τρία βασικά flightpaths μέσω της χρήσης λογισμικού ΕΛΛΑΚ. Στόχος είναι ο εκάστοτε χρήστης να είναι σε θέση ορίζοντας τις συντεταγμένες της περιοχής ενδιαφέροντος και ορισμένα χαρακτηριστικά της μη επανδρωμένης πλατφόρμας,να αναπτύσσει τα παρακάτω μοτίβα.

Expanding pattern

Για το συγκεκριμένο μοτίβο, το σημείο έναρξης πτήσης ορίζεται στο κέντρο της εκάστοτε περιοχής μελέτης. Χαρακτηρίζεται από ευθύγραμμα τμήματα που δημιουργούν “τετράγωνα” και το πλήθος αυτών καθώς και το μήκος ορίζεται από το χρήστη. Συγκεκριμένα το μήκος των ευθύγραμμων τμημάτων διπλασιάζεται ανά δύο. Χρησιμοποιείται ευρέως σε περιπτώσεις θαλάσσιων ατυχημάτων κατά τη διαδικασία εύρεσης ατόμων στα θαλάσσια ύδατα (και σε άλλες εφαρμογές).

Creeping line

Το σημείο έναρξης πτήσης για αυτό το μοτίβο ορίζεται σε περιοχές στα άκρα της περιοχής μελέτης(π.χ κάποια γωνία). Η μη επανδρωμένη πλατφόρμα ακολουθώντας το pattern εκτελεί πτήση σε ευθύγραμμα τμήματα που ουσιαστικά είναι “μη ολοκληρωμένα ορθογώνια”. Όλες οι παράλληλες πλευρές αυτού του μοτίβου χαρακτηρίζονται από το ίδιο μήκος. Και σε αυτή την περίπτωση ο χρήστης ορίζει το πλήθος και το μέγεθος των ευθύγραμμων τμημάτων. Το creeping line χρησιμοποιείται ευρέως για την επιτήρηση των καλλιεργειών(και σε άλλες εφαρμογές).

Circle pattern Για αυτό το μοτίβο πτήσης ο εκάστοτε χρήστης θα πρέπει ανάλογα με την εφαρμογή να ορίσει την ακτίνα, δηλαδή την απόσταση από το κέντρο της περιοχής. Η απόσταση αυτή θα καθορίσει το σημείο μέχρι το οποίο θα πετάξει σε ευθεία η μη επανδρωμένη πλατφόρμα και έπειτα θα διαγράψει κυκλική πορεία. Το μοτίβο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για την ανεύρεση ναυαγών – ατόμων στη θάλασσα όσο και για την εποπτεία δασικών εκτάσεων για την αποφυγή πυρκαγιών.

Τεχνικά στοιχεία

Ειδικότερα θα χρησιμοποιηθεί η γλώσσα R και συγκεκριμένα το πρόγραμμα Rstudio. Τα τρία flightpaths που θα αναπτυχθούν είναι το expanding pattern, το creeping line και το circle. Και τα τρία μοτίβα θα αναπτυχθούν με τη χρήση του πακέτου TurtleGraphics. Τα μοτίβα θα εξαχθούν σε shapefiles ενώ θα γίνει και η απεικόνισή τους.