GLADOS – Guided Low Altitude Detection and Observation System

Team: Kneissl Benedikt, Peterka Felix, Kandlhofer Julian, Smith Killian

Ausgangsbasis für diese Diplomarbeit ist ein Quadrocopter-System, welches im Rahmen der Diplomarbeit „Autonomous Aerial Robot“ im Schuljahr 2018/19 entwickelt wurde.

Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein autonom fliegendes Quadrocopter-System zu entwickeln. Dabei soll das Flugobjekt mittels manueller Fernsteuerung, sowie mittels PC angesteuert werden können. Weiters sollen Telemetriedaten, wie: aktuelle Position, Fluglage und erkannte Hindernisse, drahtlos an den PC übertragen und grafisch dargestellt werden. Der Schutz der Rotoren soll dabei durch eine 3D-gedruckte Schutzvorrichtung gewährleistet werden.

Der Quadrocopter soll dazu in der Lage sein, eine über den PC festgelegte Flugstrecke autonom abzufliegen und anschließend wieder ein kontrolliertes Landemanöver durchzuführen.

Das Flugobjekt besteht aus 4 Rotoren, welche auf einem ARM Cortex M3 basierenden Hauptprozessor gesteuert werden. Die eigens entwickelte Hauptplatine vereint Schnittstellen für Prozessormodul, Sensoren und Aktoren. Zudem wurde eine Spannungsregelung und - überwachung auf die Platine integriert, um eine funktionale Spannungsversorgung zu garantieren.

Die dazu entwickelte Firmware wertet die Sensordaten aus und implementiert den nötigen Regelalgorithmus, um die Fluglage stabil halten zu können. Die gemessenen Daten werden außerdem für die Vermeidung von Hindernissen und zur Lokalisierung verwendet.

Alle relevanten Telemetriedaten werden mithilfe des XBee-Moduls zur Basisstation – SvVis – übertragen, wo diese dargestellt werden. Weiters werden von der Basisstation aus, ebenfalls über das XBee- Modul, Befehle an die Drohne gesendet, welche diese vollautonom ausführt.