Navigation précise basée sur des marqueurs visuels 2D (applications de navigation des drones)

Abstract

In recent years, the demand for the use of drones has increased, which has led to many problems, including the problem of landing, and many researchers have developed protocols and applications for the landing of autonomous aerial vehicles (UAVs). However, most of the proposals are based on expensive equipment or do not meet the high precision requirements of some UAV applications, in this work, a high precision landing solution based on the use of ArUco beacons is proposed. Among the proposed solutions, drones equipped with inexpensive cameras can detect the dimensions of the Aruco 4 x 4 cm, from heights of up to 20 meters. Once the sign is detected, the plane changes its behavior to land exactly at the exact spot. The application has been evaluated and validated using the Gazebo simulation platform, and the simulated drone flights show landing accuracy, which represents a significant improvement in landing accuracy Compared to the system more frequently used (GPS) where the landing accuracy deviates from the target distance between 1 and 3 meters. Ces dernières années, la demande d'utilisation de drones a augmenté, ce qui a entraîné de nombreux problèmes, notamment le problème de l'atterrissage, et de nombreux chercheurs ont développé des protocoles et des applications pour l'atterrissage de véhicules aériens autonomes (UAV). Cependant, la plupart des propositions sont basées sur des équipements coûteux ou ne répondent pas aux exigences de haute précision de certaines applications UAV, dans ce travail, une solution d'atterrissage de haute précision basée sur l'utilisation de balises ArUco est proposée. Parmi les solutions proposées, des drones équipés de caméras bon marché peuvent détecter les dimensions de l'Aruco 4 x 4 cm, depuis des hauteurs allant jusqu'à 20 mètres. Une fois le signe détecté, l'avion modifie son comportement pour atterrir exactement à l'endroit exact. L'application a été évaluée et validée à l'aide de la plate-forme de simulation Gazebo, et les vols de drones simulés montrent une précision d'atterrissage, ce qui représente une amélioration significative de la précision d'atterrissage grâce au système le plus fréquemment utilisé (GPS) où la précision d'atterrissage s'écarte de la distance cible entre 1 et 3 mètres. في السنوات الأخيرة، ازداد الطلب على استخدام الطائرات بدون طيار، مما أدى إلى العديد من المشاكل، بما في ذلك مشكلة الهبوط، وقد طور الباحثون العديد من بروتوكولات الهبوط والتطبيقات. ومع ذلك، فإن معظم العروض تعتمد على معدات باهظة الثمن أو لا تتوافق مع الدقة العالية، في هذا العمل اقترحنا حلاً للهبوط عالي الدقة على علامة ARUCO حتى 20 مترًا بمجرد اكتشاف العلامة، تغير الطائرة سلوكها للهبوط بالضبط في الموقع المحدد، يتم التحقق من صحة ذلك من خلال استخدام منصة محاكاة Gazebo. يمثل هذا تحسنًا كبيرًا في دقة الهبوط على نظام GPS الأكثر استخدامًا، حيث تنحرف دقة الأخير عن مسافة الهدف بين 1 و 3 أمت