Моделювання уникнення зіткнень для автономних безпілотних літальних апаратів

Abstract

Дипломний проект присвячений розробці системи моделювання уникнення зіткнень для автономних безпілотних літальних апаратів (БПЛА) з використанням Unreal Engine 5. У рамках роботи проведено аналіз предметної області, зокрема дослідження існуючих підходів до уникнення зіткнень, їх переваг і недоліків, визначено мету проекту, сплановано та спроєктовано систему. Під час виконання проекту було створено структурно-функціональну модель системи, розроблено алгоритм уникнення зіткнень на основі методу RRT та інтегровано його у віртуальне середовище Unreal Engine 5 з використанням інструментів фізичного моделювання. Реалізована система дозволяє автономним БПЛА швидко адаптуватися до змін у динамічному середовищі без попереднього мапування оточення, що робить її придатною для роботи в реальному часі. Результати моделювання підтвердили ефективність обраного підходу. Алгоритм RRT продемонстрував зниження кількості зіткнень на 70%, забезпечуючи плавний рух безпілотників і швидку реакцію на динамічні перешкоди. Обраний підхід довів свою перевагу над альтернативними методами, такими як A* і алгоритм Дейкстри, завдяки нижчим обчислювальним витратам, відсутності потреби у повній карті середовища та кращій адаптивності до змін. Результатом проекту є інтерактивна система моделювання уникнення зіткнень для автономних БПЛА, яка може бути використана для подальшого вдосконалення та впровадження в практичних додатках у сфері автономних систем і робототехніки.