Configurazione e sviluppo software dell’autopilota di un quadricottero e analisi di prestazione dei sistemi di localizzazione di precisione = Configuration and software development of a quadcopter's autopilot and performance analysis of precision localization systems

I sistemi aeromobili a pilotaggio remoto, anche chiamati UAS (Unmanned Aircraft Systems) o, più semplicemente, droni rappresentano una delle frontiere più avanzate ed innovative nell’ambito del trasporto e dei servizi aerei. I progressi della ricerca e dello sviluppo tecnologico hanno permesso, negli ultimi decenni, di espandere notevolmente il campo di applicazione di questi veicoli e molti sono gli scenari di missione in cui, con buona confidenza, verranno adoperati in futuro. Tra le configurazioni di UAS allo stato dell’arte, i quadricotteri rappresentano la più comune, soprattutto grazie alla disponibilità sul mercato di un’ampia gamma di veicoli di questo tipo, adatti a soddisfare diverse esigenze. In particolare, le piattaforme più apprezzate in ambito di ricerca e sviluppo di UAS, sono quelle che permettono una versatilità sia hardware che software, con la possibilità di aggiungere o sostituire componenti e modificare il software di bordo. Tuttavia, per sfruttare un veicolo versatile al massimo delle sue potenzialità, è necessario un intervento di configurazione per ottimizzarne le performance e per adeguare le funzioni che esso può svolgere sulla base delle necessità dell’utente. Il lavoro svolto nell’ambito di questa tesi ha l’obiettivo di rispondere a questa esigenza, configurando in modo ottimale il drone PX4 Vision Autonomy Development Kit in dotazione al Gruppo di ricerca, accertandosi di possedere una piena conoscenza dei component del veicolo e di come questi interagiscano. Questo perché il drone attenzionato non è più ufficialmente supportato dalla comunità e, vista l’esigenza di operare con le più recenti versioni del software di bordo, esso necessita di essere manualmente aggiornato. Alla base vi è quindi lo studio del funzionamento del drone e delle sue parti, cui segue il lavoro di aggiornamento e configurazione del software installato su entrambi i computer di bordo. In una fase successiva il velivolo configurato sarà quindi sfruttato per effettuare una campagna di sperimentazione: il gruppo di ricerca dispone di diversi supporti tecnologici per la determinazione della posizione del veicolo mediante GPS aumentato. È necessario che i vari metodi di correzione del segnale satellitare siano valutati, allo scopo di stilare un benchmark che veda i vari equipaggiamenti ordinati secondo la massima precisione raggiungibile. La trattazione si concluderà quindi con la valutazione dei risultati della campagna sperimentale.