Návrh řídicího algoritmu pro řízení roje dronů v prostředí s překážkami

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem, implementací a simulací řídicího algoritmu pro koordinovaný pohyb roje bezpilotních leteckých prostředků (UAV) ve složitém trojrozměrném prostředí obsahujícím statické překážky. V teoretické části je systematicky analyzována problematika vícerobotických systémů se zaměřením na plánování trajektorií, vyhýbání se kolizím, koordinační strategie, modely komunikace a decentralizovanou synchronizaci stavů. Dále jsou popsány metody reprezentace prostředí, optimalizační přístupy, techniky detekce překážek pomocí senzorů a evaluační metriky hodnotící robustnost, efektivitu a škálovatelnost navržených řešení. Praktická část práce se zaměřuje na návrh simulačního scénáře, ve kterém pět UAV koordinovaně manévruje z výchozí do cílové pozice. Pro plánování trajektorií je použit algoritmus RRT*, jehož výstup je dále optimalizován pomocí zkracování cest. Následně je aplikována časová dekonflikce, která zajišťuje bezkolizní průlet všech UAV. Finální trajektorie jsou synchronizovány a vizualizovány v prostředí Matlab 2025a s využitím rozšíření pro práci s 3D mapami.