UAV-Toolkit

O projeto UAV-Toolkit agrupa um conjunto de ferramentas desenvolvidas para automatização de voos de Veículos Aéreos Não-Tripulados (VANTs), ou ainda, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Essas ferramentas são frutos do trabalho que vem sendo desenvolvido pelo aluno de doutorado da USP Jesimar da Silva Arantes, como seu desenvolvedor principal, sob orientação do prof. Claudio Fabiano Motta Toledo. Alguns outros desenvolvedores/contribuidores participaram do projeto e podem ser vistos aqui.

Entre os principais sistemas aqui desenvolvidos, podemos citar o sistema Mission Oriented Sensor Array (MOSA), projetado por Nina Figueira durante o seu doutorado na USP [Link da Tese], e o sistema In-Flight Awareness (IFA), projetado por André Pierre Mattei durante o seu doutorado na USP [Link da Tese]. Os sistemas MOSA e IFA foram utilizados como modelos de referência para o desenvolvimento desse projeto. Dessa forma, nem todas as funcionalidades descritas foram implementadas e diversas outras não presentes no modelo de referência foram implementadas. Dessa maneira, a implementação aqui descrita é uma versão dos sistemas MOSA e IFA, e serão aqui chamadas de UAV-MOSA e UAV-IFA.

O projeto UAV-Toolkit pode ser instalado nos seguintes sistemas operacionais: Linux, Mac OS X e Windows. O projeto oferece suporte a diversos, computadores de bordo, também chamados de Companion Computers (CC), como: Intel Edison, Raspberry Pi, BeagleBone Black. O projeto também oferece suporte as placas de piloto automático: APM e Pixhawk.

Visão Geral

A organização desse projeto foi feita através da separação em diversos diretórios, que estão listados a seguir:

Configs -> Pasta contendo um conjunto de arquivos de configuração dos parâmetros do piloto automático. [Configs]
Docs -> Documentação escrita sobre esse projeto. Dissertação, Tese e Tutorial. [Docs]
Experiments -> Pasta que agrupa um conjunto de arquivos .tlog, que podem ser utilizados para acompanhar os experimentos realizados. [Experiments]
Figures -> Pasta contendo um conjunto de figuras utilizada na documentação do Github. [Figures]
Instances -> Conjunto de arquivos de instâncias de mapas artificiais e reais utilizados nos experimentos. [Instances]
Lib-UAV -> Biblioteca que contém estruturas genéricas ao sistema UAV-MOSA, UAV-IFA e UAV-GCS. [Lib-UAV]
Libs -> Bibliotecas utilizadas nos projetos aqui descritos. [Libs]
Missions-Google-Earth -> Agrupa um conjunto de missões feitas usando o software Google Earth. [Missions-Google-Earth]
Missions -> Pasta contendo as missões utilizadas pelo sistemas UAV-Mission-Creator, UAV-IFA e UAV-MOSA. [Missions]
Modules-Global -> Agrupa um conjunto de código para acionar os sensores, atuadores e módulos gerais. [Modules-Global]
Modules-IFA -> Agrupa um conjunto de algoritmos utilizados pelo sistema IFA. [Modules-IFA]
Modules-MOSA -> Agrupa um conjunto de algoritmos utilizados pelo sistema MOSA. [Modules-MOSA]
Results -> Pasta em que serão armazenados os resultados das simulações, caso se copie os resultados. [Results]
Scripts -> Agrupa um conjunto de scripts utilizados para facilitar a execução de experimentos. [Scripts]
UAV-GCS -> Estação de controle de solo que faz acompanhamento/controle/visualização do voo autônomo usando o MOSA e IFA. [UAV-GCS]
UAV-IFA -> Implementação do sistema IFA que faz o gerenciamento da segurança em voo. [UAV-IFA]
UAV-MOSA -> Implementação do sistema MOSA que faz o gerenciamento da missão em voo. [UAV-MOSA]
UAV-Manager -> Aplicação que gerencia a instalação e execução de todo o ambiente UAV-Toolkit. [UAV-Manager]
UAV-Mission-Creator -> Aplicação que auxilia a criar missões e mapas utilizando o Google Earth. [UAV-Mission-Creator]
UAV-S2DK -> Aplicação que provê serviços de acesso a informações/controle do drone através da biblioteca dronekit e mensagens MAVLink. [UAV-S2DK]
UAV-Tests -> Sistema para execução de testes das funcionalidades do UAV-S2DK. [UAV-Tests]

Pré-Requisitos de Instalação (Hardware/SO/UAV):

Abaixo estão listados alguns pré-requisitos de instalação/configuração do ambiente UAV-Toolkit.

Arquiteturas suportadas:

O presente projeto suporta processadores com arquiteturas x86, x64 e ARM (32 e 64 bits). Vale lembrar que as arquiteturas ARM utilizadas são de computadores de bordo (CC). E as arquiteturas x86 e x64 são tanto arquiteturas PC quanto CC, como a Intel Edison. A tabela abaixo mostra os processadores suportados ou testados.

Arquitetura x86 x64	Arquitetura ARM

CPU Testada: Intel i3, i7 (no PC) (64 bits)	CPU Testada: ARM Cortex-A7 (RPi 2) (32 bits)
CPU Testada: Intel Core i7-8750H Coffee Lake (no PC) (64 bits)	CPU Testada: ARM Cortex-A53 (RPi 3) (64 bits)
CPU Testada: Intel Atom (Intel Edison)	CPU Testada: ARM Cortex-A8 (BB Black Wireless) (64 bits)

⚠️ OBS: A presente ferramenta suporta a arquitetura ARM, no entanto com algumas limitações. Os planejadores que utilizam a biblioteca CPLEX não são suportados, uma vez que não tem instalador do CPLEX para arquiteturas ARM.

⚠️ OBS: Apenas os módulos que irão ser executados em voo podem ser instalados. Dessa forma, não se pode usar um computador/dispositivo com processador ARM para executar um SITL, uma vez que não tem instalador do Dronekit-SITL para arquiteturas ARM.

Sistemas operacionais suportados:

O presente projeto, no lado da aplicação que starta o sistema (estação base - PC), suporta os seguintes Sistemas Operacionais (SOs) mostrados abaixo.

Linux	Windows	Mac OS

SO Testado: Ubuntu 16.04, 17.04, 18.04 e Manjaro	SO Testado: Windows 10	SO Testado: N/A

Companion Computers suportados:

O presente projeto, no lado da aplicação que irá voar (drone/CC), suporta os seguintes Companion Computers (CC) mostrados abaixo

Intel Edison	Raspberry Pi	BeagleBone	Odroid

SO Testado: Yocto Linux	SO Testado: Raspbian	SO Testado: Debian	SO Testado: N/A
Modelo Testado: Intel Edison	Modelo Testado: RPi 2 e RPi 3	Modelo Testado: BB Black Wireless	Modelo Testado: N/A

Outros CC suportados:

Intel Galileo (ainda não testado)
Raspberry Pi Zero (ainda não testado)
BeagleBone Blue (ainda não testado)
BeagleBone Green (ainda não testado)

Pilotos automáticos suportados:

Os seguintes Pilotos Automáticos (APs) são suportados e foram testados.

APM	Pixhawk

Modelo Testado: APM v2.8	Modelo Testado: Pixhawk v1.0

VANTs suportados:

O presente projeto dá suporte a um conjunto de VANTs e estão listados abaixo.

Quadricóptero	Hexacóptero	Octacóptero	Asa Fixa

Modelo Testado: Quadricóptero em X	Modelo Testado: N/A	Modelo Testado: N/A	Modelo Testado: N/A
Nome: iDroneAlpha e iDroneBeta	Nome: N/A	Nome: N/A	Nome: N/A (Ararinha)

Pré-Requisitos de Instalação (Software):

Abaixo estão descritos os softwares necessários para execução, acompanhar a missão, executar os planejadores de rotas, criar missões e atualizar o projeto.

Softwares básicos necessários para execução:

Java Runtime Environment [Link] (Instalar no PC e no CC). Foi testado na versão do Java SE 1.8. Todos os códigos Java usaram o JDK 1.8.

⚠️ OBS: a versão OpenJDK pode apresentar problemas com o UAV-Manager e UAV-GCS.

Python 2.7.* [Link] (Instalar no PC e no CC).

⚠️ OBS: a versão Python 3.* não é totalmente suportada pelo Dronekit.

Dronekit 2.9.* ou superior [Link] (Instalar no PC e no CC) (Licença Apache 2.0)
Dronekit-SITL 3.2.* ou superior [Link] ((Instalar somente no PC) (Licença MIT, Apache 2.0 e GPL 3.0)
Mavproxy 1.6.* ou superior [Link] (Instalar no PC e no CC) (Licença GPL 3.0)

Softwares necessários para acomponhar a execução da missão:

QGroundControl [Link] (Instalar somente no PC) (Licença dupla Apache 2.0 e GPL 3.0) ou
APM Planner 2.0 [Link] (Instalar somente no PC) (Licença GPL 3.0) ou
Mission Planner [Link] (Funciona somente em Windows) (Instalar somente no PC) (Licença GPL 3.0) ou
Qualquer outra Ground Control Station (GCS) do seu interesse (Instalar somente no PC)

Software necessário para execução de alguns planejadores de rotas:

IBM ILOG CPLEX Optimization Studio [Link] (Funciona somente em arquiteturas x86 e x64) (Instalar no PC e CC) (Licença Proprietária)

OBS: A versão do CPLEX que avaliada foi: IBM(R) ILOG(R) CPLEX(R) Interactive Optimizer 12.5.1.0.

⚠️ OBS: A instalação do CPLEX ocupa, aproximadamente, 1268 MB de espaço em disco.

⚠️ OBS: Após instalar deve-se, copiar o arquivo cplex.jar do diretório .../IBM/ILOG/CPLEX_StudioXXXX/cplex/lib/ para todos os planejadores de rota que utilizam pragramação matemática, como em: .../UAV-Toolkit/Modules-MOSA/HGA4m/lib/ e .../UAV-Toolkit/Modules-MOSA/CCQSP4m/lib/.

Software necessário para criar uma nova missão para o Drone:

Google-Earth [Link] (Instalar somente no PC) (Licença Apache 2.0)

Software necessário para fazer atualizações no projeto (incluindo melhorias):

IDE Netbeans [Link] (Instalar somente no PC) (Licença dupla CDDL 1.0 e GPL 2.0) ou
Qualquer outra IDE para Java do seu interesse (você terá que fazer a importação do projeto) (Instalar somente no PC)

Software necessário para obter últimas atualizações do projeto:

Git [Link] (Instalar no PC e no CC) (Licença Apache 2.0)

Versões dos Programas Instalados:

Abaixo encontra-se alguns comandos para verificar as versões de alguns dos programas instalados. Utilize esses comandos para testar se tudo está instalado corretamente.

$ java --version ou $ java -version

$ python --version

$ dronekit-sitl --version

$ mavproxy.py --version

Instalação:

Fazendo a Instalação

Existem basicamente duas formas de instalar a plataforma autônoma (UAV-Toolkit):

Uma das formas de instalar é clonando o repositório:

git clone https://github.com/jesimar/UAV-Toolkit.git

Uma outra forma é fazendo o download do último release do nosso projeto:

https://github.com/jesimar/UAV-Toolkit/releases

Uma vez terminado, o projeto já está pronto para o uso. Navegue até o diretório RAIZ. Neste caso você estará em ./UAV-Toolkit/

⚠️ OBS: O projeto UAV-Toolkit ocupa o tamanho de aproximadamente 300 MB em disco. Caso esteja embarcando a sua solução em um Companion Computer, considere utilizar no CC a versão UAV-Embedded: https://github.com/jesimar/UAV-Embedded. Esta versão ocupa o tamanho de 57 MB em disco. Lembrando que no computador PC deverá se utilizar o UAV-Toolkit e no CC deverá se utilizar o UAV-Embedded. A única vantagem dessa utilização é o ganho de espaço em disco no CC (mais de 200 MB) os recursos são equivalentes.

Verificando a Instalação

Opcional: Caso deseje verificar se tudo está instalado corretamente, execute o script "tests-sw-installed.sh" localizado em /UAV-Toolkit/Scripts/tests-sw-installed.sh. O mesmo faz a verificação de um conjunto de programas informando a sua versão e irá ocorrer um erro caso algum deles não esteja corretamente instalado.

Comando para verificação: UAV-Toolkit/Scripts$ ./tests-sw-installed.sh

Possível saída do comando:

===============================================
-------------------Test Java-------------------
java version "1.8.0_151"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_151-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.151-b12, mixed mode)
java-ok
-------------------Test Python-----------------
Python 2.7.13
Python 2.7.13
python-ok
------------------Test Dronekit----------------
dronekit-ok
---------------Test Dronekit SITL--------------
3.2.0
dronekit-sitl-ok
-----------------Test MavProxy-----------------
WARNING: You should uninstall ModemManager as it conflicts with APM and Pixhawk
MAVProxy is a modular ground station using the mavlink protocol
MAVProxy Version: 1.6.1
mavproxy-ok
------------------Test UAV-IFA-----------------
UAV-IFA version: 4.0.0
uav-ifa-ok
-----------------Test UAV-MOSA-----------------
UAV-MOSA version: 4.0.0
uav-mosa-ok
------------------Test UAV-GCS-----------------
UAV-GCS version: 4.0.0
uav-gcs-ok
===============================================

Sintese da instalação

A imagem abaixo sintetiza todos os softwares que devem ser instalados na plataforma. Esta imagem distingue qual dispositivo PC ou CC deve-se instalar os softwares de acordo com o tipo de teste que pretende-se fazer (SITL, HITL, REAL_FLIGHT).

Compilação dos Projetos/Códigos em C/C++

Por ser dependente de arquitetura, todos os códigos em C/C++ utilizados devem ser compilados, para a sua arquitetura/máquina antes de executar qualquer simulação.

Para visualizar as opções de compilação possíveis digite: /UAV-Toolkit/Scripts$ ./compile-all-code-c-cpp.sh --help

Saída para esse comando:

=======================Compile Codes C/C++========================
How to use: 
    Format:  ./compile-all-code-c-cpp.sh COMPUTER_TYPE
    Example: ./compile-all-code-c-cpp.sh  RPi
    COMPUTER_TYPE:
        PC -> Personal Computer
        Edison -> Intel Edison
        RPi -> Raspberry Pi
        BBB -> BeagleBone Black
        Odroid -> Odroid
==============================Done================================

Para compilar os códigos C/C++ para o PC digite: $ ./compile-all-code-c-cpp.sh PC

Saída para esse comando:

=======================Compile Codes C/C++========================
Compiled replanner-making-line-c.c and replanner-making-line-cpp.cpp
Compiled planner-making-square-c.c and planner-making-square-cpp.cpp
Compiled A-Star.c
Compiled RouteStandard4m.c
==============================Done================================

Configurações Antes da Execução

Existem dois arquivos que devem ser sempre conferidos antes de executar a plataforma autônoma que são:

./UAV-Toolkit/Modules-Global/config-global.properties
./UAV-Toolkit/Modules-Global/config-param.properties

O arquivo config-global.properties [Link] contém um conjunto de configurações que irá determinar o tipo de operação (SITL/HITL/REAL_FLIGHT), tipo de CC usado, tipo de planejadores/replanejadores utilizados, etc.
O arquivo config-param.properties [Link] contém alguns parâmetros do piloto automático que sempre é atualizado pelo sistema IFA antes da realização da missão. Pode-se alterar qualquer parâmetro do piloto automático nesse arquivo utilizando o padrão chave-valor.

⚠️ OBS: Nunca execute o sistema sem antes conferir o conteúdo do arquivo "config-global.properties".

⚠️ OBS: Cuidado, pois os nomes dos parâmetros do arquivo "config-param.properties" podem mudar dependendo da versão do firmware do AP que você está usando. Os valores que modifiquei nesse arquivo são totalmente compatíveis com os firmwares que venho utilizando na APM e Pixhawk, porém sempre confira isso.

⚠️ OBS: Estamos assumindo que os ESCs, bússola, acelerômetros e rádio estão todos calibrados e funcionando perfeitamente no drone.

⚠️ OBS: É importante desabilitar o FailSafe nos parâmetros do Piloto Automático. Altere também de forma manual a capacidade de bateria que você está usando (em geral 2200 mAh), caso não faça isso a porcentagem da bateria indicada no painel da estação de controle de solo e do IFA poderá não fazer sentido.

Como Executar

Existem basicamente três formas de executar o ambiente UAV-Toolkit que são:

Forma 1 -> Execução SITL (Necessita apenas de um PC):
Forma 2 -> Execução HITL (Necessita de um PC e um CC):
Forma 3 -> Execução REAL_FLIGHT (Necessita de um PC, um CC e um UAV):

Para rodar qualquer uma das três formas acima, execute os seguintes scripts localizados na pasta /UAV-Tookit/Scripts/:

Forma 1 -> Execução SITL (PC):

Ordem  Software/Aplicação                                      (Local de Execução)
1.     Abra uma GCS como o QGroundControl                      (PC)
2.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-gcs.sh                      (PC) 
3.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-sitl.sh LAT LNG             (PC)
4.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mavproxy-sitl.sh            (PC)
5.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-s2dk.sh                     (PC)
6.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-ifa.sh                      (PC)
7.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mosa.sh                     (PC)

Forma 2 -> Execução HITL (PC + CC):

Ordem  Software/Aplicação                                      (Local de Execução)  (Observações)
1.     Abra uma GCS como o QGroundControl                      (PC)
2.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-gcs.sh                      (PC)
3.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-sitl.sh LAT LNG             (PC)
4.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mavproxy-hitl.sh IP_GCS     (CC)
5.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-s2dk.sh                     (CC)
6.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-ifa.sh                      (CC)                 (Necessita de sudo na RPi)
7.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mosa.sh                     (CC)                 (Necessita de sudo na RPi)

Forma 3 -> Execução REAL_FLIGHT (PC + CC + UAV):

Ordem  Software/Aplicação                                      (Local de Execução)  (Observações)
1.     Abra uma GCS como o QGroundControl                      (PC)
2.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-gcs.sh                      (PC)
3.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mavproxy-real-?.sh IP_GCS   (CC)
4.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-s2dk.sh                     (CC)
5.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-ifa.sh                      (CC)                 (Necessita de sudo na RPi)
6.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mosa.sh                     (CC)                 (Necessita de sudo na RPi)

⚠️ OBS: Deve-se executar cada um desses scripts em um terminal diferente.

⚠️ OBS: Você pode abrir/executar outras estações de controle de solo para acompanhar a execução da missão, como por exemplo, APM Planner 2.0 ou Mission Planner. Caso use o Mission Planner será necessário usar a conexão com UDP baudrate (57600) e porta (14550).

⚠️ OBS: Ao executar os scripts exec-mavproxy-hitl.sh e exec-mavproxy-real-?.sh podem aparecer as seguintes mensagens de erro no CC (Intel Edison). "Failed to load module: No module named terrain. Use 'set moddebug 3' in the MAVProxy console to enable traceback". "Failed to load module: No module named adsb. Use 'set moddebug 3' in the MAVProxy console to enable traceback". Ambas as mensagens não comprometem os experimentos e/ou voo.

⚠️ OBS: O comando sudo pode ser necessário antes dos comandos exec-ifa.sh e exec-mosa.sh, caso esteja-se executando em HITL e REAL_FLIGHT. A placa Raspberry Pi 3 reclama de permissões, em alguns casos específicos, como fazer o recálculo de rotas emergenciais.

⚠️ OBS: Antes de executar o UAV-IFA (exec-ifa.sh) é necessário aguardar até que o software UAV-S2DK esteja pronto (aguardando conexão).

A imagem abaixo sintetiza as três formas possíveis de execução dos softwares.

A imagem abaixo mostra como deve ser feita as conexões entre o PC e o CC para fazer os experimentos HITL.

HITL GCS e Raspberry Pi	HITL GCS e BeagleBone Black	HITL GCS e Intel Edison

Aqui a transmissão de dados deve ser feita através de uma intranet ou internet	Aqui transmissão de dados poderá ser feita através de uma intranet ou internet, ou ainda, através do próprio cabo no IP 192.168.7.2	Aqui a transmissão de dados deve ser feita através de uma intranet ou internet

A imagem abaixo mostra como deve ser feita as conexões entre o PC, AP e o CC para fazer os experimentos Reais.

REAL_FLIGHT GCS, APM e Raspberry Pi	REAL_FLIGHT GCS, APM e BeagleBone Black	REAL_FLIGHT GCS, APM e Intel Edison

REAL_FLIGHT GCS, Pixhawk e Raspberry Pi	REAL_FLIGHT GCS, Pixhawk e BeagleBone Black	REAL_FLIGHT GCS, Pixhawk e Intel Edison

Como Terminar a Execução

Após terminar uma simulação deve-se encerrar as aplicações executadas. A forma de se terminar a execução do sistema é matando cada um dos terminais na ordem inversa que forma executados. No Linux faça assim:

Ordem  Software/Aplicação                                      Comando para Encerrar/Matar
1.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mosa.sh                     Ctrl+C
2.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-ifa.sh                      Ctrl+C
3.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-s2dk.sh                     Ctrl+C
4.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-mavproxy-*.sh               Ctrl+C
5.     UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-sitl.sh                     Ctrl+C

⚠️ OBS: Caso encerre as aplicações em outra ordem, alguns aplicações poderão lançar alguma exceção. Isso não compromete em nada o sistema.

⚠️ OBS: Não é necessário fechar o QGroundControl ou outras GCS, para fazer outras simulações. É uma boa prática clicar em desconecte do VANT após matar as aplicações, mas não é necessário.

⚠️ OBS: Caso se deseje copiar os logs gerados na simulação/voo para uma posterior análise. Os logs serão salvos na pasta /UAV-Toolkit/Results/DataDaCopia/. Dessa forma, execute o seguinte comando: UAV-Toolkit/Scripts$ ./exec-copy-files-results.sh

⚠️ OBS: Caso não se deseje analisar os logs gerados na simulação/voo é uma boa prática limpar os logs gerados pelo sistema. Dessa forma, execute o seguinte comando: UAV-Toolkit/Scripts$ ./clear-simulations.sh

⚠️ OBS: Caso o piloto em solo deseje tomar o controle do drone e encerrar os sistemas MOSA e IFA (sistema autônomo), basta dar um comando de RTL no controle de rádio ou pela GCS. Esse comando faz com que as execuções dos sistemas MOSA e IFA sejam abortadas.

Vídeo da Instalação e Execução

Abaixo encontra-se um vídeo mostrando como instalar o ambiente UAV-Toolkit e todas as suas dependências. Esse vídeo mostra também como configurar alguns arquivos para execução e como executar o ambiente.

O link para o youtube pode ser acessado aqui: https://youtu.be/G4YxFfW4OI0

VANTs Montados/Construídos

Abaixo encontram-se alguns dos drones montados e utilizados durante este trabalho.

Atributo	iDroneAlpha	iDroneBeta	iDroneGamma	iDroneDelta
Figura
Modelo	Quadricóptero X4	Quadricóptero X4	Quadricóptero X4	Quadricóptero X4
Frame	F450	S500	F450	F450
AP	APM v2.8	Pixhawk v1	APM v2.8	APM v2.8
Firmware	ArduCopter V3.2.1	APM:Copter V3.5.7	ArduCopter V3.2.1	ArduCopter V3.2.1
GPS	ublox NEO-6M	ublox Neo-M8N	ublox Neo-M8N	ublox NEO-6M
Rádio	FlySky FS-i6 (Name: ALPHA)	FlySky FS-i6 (Name: PIX)	FlySky FS-i6 (Name: Gama)	FlySky FS-i6 (Name: Delta)
Peso	1,09Kg (com bateria e sem CC)	1,14Kg (com bateria e sem CC)	1,09Kg (com bateria e sem CC)	1,09Kg (com bateria e sem CC)

Características da Plataforma Autônoma

Características do Sistema

O sistema IFA é o servidor (mestre, host) tem que ser executado antes do MOSA.
O sistema MOSA é o cliente (escravo) tem que ser executado depois do IFA.
O sistema IFA suporta apenas um cliente MOSA.
O sistema IFA e MOSA é desativado caso o piloto em solo, pelo controle de rádio ou GCS, coloque no modo de voo RTL.

Limitações do Sistema

Não é possível ao projetista da missão mandar gravar um vídeo e em seguida mandar retirar uma fotografia, pois o recurso estará em uso. Isso não é verificado pelo sistema.
O sistema IFA suporta apenas um recalculo de rota para pouso emergencial. Por exemplo, ele não aceita chamar duas vezes o MPGA4s.

Citação

No caso de se utilizar o UAV-Toolkit em seu trabalho/artigo, por favor, cite minha Qualificação de Doutorado [PDF].

@phdthesis{ArantesJS2017Tese,
  author = {Jesimar da Silva Arantes},
  title = {Sistema autônomo para supervisão de missão e segurança de voo em VANTs},
  school = {Universidade de São Paulo (USP)},
  year = {2017},
  month = {ago},
  pages = {1--140},
  note = {São Carlos, SP},
  type = {Qualificação de Doutorado}
}

O artigo abaixo contém um pouco dos detalhes do sistema IFA e MOSA implementados [Link].

@inproceedings{ArantesJS2017GECCO,
  author = {da Silva Arantes, Jesimar and da Silva Arantes, M\'{a}rcio and Toledo, Claudio Fabiano Motta and J\'{u}nior, Onofre Trindade and Williams, Brian C.},
  title = {An Embedded System Architecture Based on Genetic Algorithms for Mission and Safety Planning with UAV},
  booktitle = {Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference},
  series = {GECCO '17},
  year = {2017},
  isbn = {978-1-4503-4920-8},
  location = {Berlin, Germany},
  pages = {1049--1056},
  numpages = {8},
  url = {http://doi.acm.org/10.1145/3071178.3071302},
  doi = {10.1145/3071178.3071302},
  acmid = {3071302},
  publisher = {ACM}
}

Se quiser citar esta página deste trabalho, utilize o seguinte:

@misc{ArantesJ2019,
	author={Arantes, Jesimar da Silva},
	title={UAV-Dronekit}, 
	year={2019},
	publisher = {GitHub},
	journal = {GitHub repository},
	howpublished = {\url{https://github.com/jesimar/UAV-Toolkit}}
}

Contribuidores

Os principais contribuidores/autores desse projeto podem ser encontrados aqui

Como Contribuir

Se você tem interesse em fazer uma contribuição ao projeto acesse aqui

FAQ

Se você tem alguma pergunta a sua resposta pode estar aqui

TO DO

As principais atividades a serem desenvolvidas no projeto podem ser acessadas aqui

Configurações

Alguns configurações do sistema podem ser encontradas aqui

Especificações

Algumas das principais especificações de hardware podem ser encontradas aqui

Experimentações

Alguns dos principais experimentos conduzidos podem ser encontradas aqui

Changelog

As principais modificações do sistema podem ser acessadas aqui.

Licença

UAV-Toolkit está disponível sobre código-fonte aberto com permissões GNU General Public License v3.0.

Agradecimentos

Os autores desse projeto agradecem a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), número do projeto 2015/23182-2, e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo apoio financeiro.

"As opiniões, hipóteses e conclusões ou recomendações expressas neste material são de responsabilidade do(s) autor(es) e não necessariamente refletem a visão da FAPESP"

Responsabilidade

Este projeto de software não se responsabiliza por eventuais quedas a VANTs de terceiros. Dessa forma, faça uma quantidade de testes suficientes em SITL e HITL antes de fazer o voo real de forma a minimizar possíveis falhas.

jesimar / UAV-Toolkit