BLAHA, M. Využití anemometru pro estimaci rychlosti bezpilotního letadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
Cílem bakalářské práce bylo prozkoumat vlastnosti ultrazvukového anemometru běžně využívaného v meteorologii a posoudit jeho vhodnost pro měření rychlosti letu bezpilotního letadla typu multikoptéra. V určitém pohledu se jednalo o experimentální práci, která mimo některé implementační části vyžadovala aktivní zkoumání problému. V rámci rešerše se student zaměřil na základní metody měření letové rychlosti dronu vůči zemi a také na ultrazvukové anemometry využívané pro měření rychlosti větru. Zde se mu nepodařilo nalézt dostatečné množství důvěryhodných zdrojů popisující implementační detaily ultrazvukových anemometrů, které jednotliví výrobci patrně nesdílejí. V rámci této části rešerše student opomněl uvést radary využívající Dopplerova jevu, které se pro měření rychlosti běžně využívají. Za kvalitní část, i když poměrně stručnou, považuji průzkum odborné literatury v oblasti využití anemometrů na bezpilotních letadlech. Na základě zahraničních, převážně konferenčních článků student identifikoval vhodné způsoby umístění anemometru a rovněž chyby měření, které mohou být s touto instalací spojené. Realizace práce se skládá z několika částí. V rámci ryze implementační část student vytvořil software pro komunikaci s anemometrem pro framework ROS 2. S tímto frameworkem se student dokázal rychle seznámit a vytvořený balíček (driver) má potenciál sloužit i dalším vývojářům, pokud bude sdílen veřejně. V rámci další fáze student poměrně systematicky přistoupil ke sběru dat, kdy iterativně, na základě postupně získaných poznatků vymýšlel a implementoval letové trajektorie pro bezpilotní letadlo za účelem získání nových poznatků o chování senzoru při různých letových módech a parametrech. Z bezpečnostních a legislativních důvodů prováděl implementaci hardwaru na bezpilotní letadlo a jeho pilotování vždy vedoucí práce, což limitovalo čas dostupný pro sběr dat. Pro vyhodnocování dat student vytvořil celou řadu skriptů a funkcí usnadňující a urychlující zpracování a vyhodnocení. Samotné závěry vyvozené z nashromážděných dat byly průběžně konzultovány s vedoucím a patrně představují maximum možného s ohledem na technické, povětrnostní a časové podmínky. Přestože nejdou vyvodit objektivní a kvantifikovatelné závěry, tak se ukázalo, že anemometr na bezpilotním letadle má potenciál být zdrojem doplňkových dat o rychlosti. Jak shrnuje sám student, pro objektivní posouzení by bylo potřeba provést měření ve větrném tunelu s referencí. Prezentaci závěrů si ovšem dokážu představit na vyšší úrovni, kdy místo dlouhých textů, ve kterých se čtenář rychle ztratí, mohly být graficky vizualizovány letové trajektorie a tabulkově shrnuty závěry pro jednodušší srovnání. Cekově je ovšem práce na vysoké formální úrovni a je poměrně přehledně organizována. Jazykově je rovněž na dobré úrovni, svou délkou se řadí spíše mezi kratší práce. Student byl po celou dobu semestru velmi aktivní, svůj postup pravidelně konzultoval a samostatně zapracovával připomínky vedoucího. Student splnil všechny body zadání a prokázal vysokou schopnost samostatně pracovat na nelehkých technických problémech. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm B, 83 bodů.
Student Martin Blaha odevzdal bakalářskou práci zaměřenou na odhad rychlosti bezpilotního letadla (dronu) pomocí anemometru. Slabší stránkou práce je její prezentační úroveň – studentovi se nepodařilo srozumitelně a přesvědčivě zdůvodnit některá svá rozhodnutí, zejména při návrhu experimentů a zpracování dat. Formální úroveň textu je průměrná; i když se v práci nevyskytuje větší množství gramatických chyb nebo překlepů, stylistická a jazyková úroveň zůstává spíše podprůměrná. Struktura práce je přehledná a postupně vede ke splnění všech bodů zadání. Práce je členěna do tří kapitol na 33 stranách textu, čímž student splnil minimální požadovaný rozsah. V první kapitole popisuje princip snímačů a možné přístupy k estimaci rychlosti dronu. Tento bod považuji za splněný. Práce s literaturou však zůstává pouze na průměrné úrovni – hojně se cituje z Wikipedie a různých internetových blogů. Naopak pozitivně hodnotím závěr první kapitoly, kde je vhodně provedena teoretická rešerše zabývající se umístěním anemometru na dron za účelem minimalizace chyb měření. Ve druhé kapitole se student věnuje integraci ultrazvukového anemometru Ultra Low Power do systému a implementaci ROS 2 uzlu pro záznam dat. Tím je druhý bod zadání naplněn. Následující, nejrozsáhlejší část práce – kapitola „Naměřená data“ – se věnuje letovým trajektoriím a jejich vyhodnocení. Zde postrádám samostatnou kapitolu nebo část, která by detailněji popsala metodiku návrhu letových experimentů, která je předmětem třetího bodu zadání. Student sice trajektorie navrhl s určitou vnitřní logikou a popsal je alespoň implicitně, v textu však nejsou dostatečně vizualizovány. Přesto lze třetí bod považovat za formálně splněný. S prvním anemometrem (Ultrasonic Portable Mini) provedl student dva experimenty. Identifikoval jeho nedostatek – nízkou vzorkovací frekvenci (1 Hz) – a z tohoto důvodu jej správně vyřadil z dalšího použití. Druhý anemometr (Ultra Low Power Ultrasonic) byl testován ve čtyřech trajektoriích za různých meteorologických podmínek. Student u nich analyzoval vliv rychlosti letu a náklonu dronu na přesnost měření a rovněž zkoumal směrovou citlivost senzoru. Některé závěry však nejsou dostatečně podloženy. Například tvrzení, že „anemometr má tendenci mírně nadhodnocovat skutečnou rychlost proudění o 0.4 m/s“ (str. 36), není opřeno o jednoznačně prezentovaná data. Dále student provedl časové posuny měřených dat – o 3.42 s u senzoru Ultrasonic Portable Mini a o 0.32 s u Ultra Low Power Ultrasonic – aniž by adekvátně vysvětlil jejich důvod, ačkoliv deklaruje použití stejného časového zdroje (u senzoru Ultra Low Power Ultrasonic). Tyto nesrovnalosti vzbuzují pochybnosti o konzistenci dat a měly být jasněji vysvětleny a zdůvodněny. Přestože zpracování dat trpí výše zmíněnými nedostatky, které mohou být důsledkem slabší prezentační úrovně, lze konstatovat, že student všechny body zadání formálně splnil. Na přiloženém datovém nosiči jsou odevzdané jednotlivé logy z dronu a jejich zpracování v Matlabu, stejně tak driver pro senzor Ultra Low Power Ultrasonic, který může být jednoznačně využit pro další použití. Práce svědčí o bakalářských schopnostech studenta a doporučuji k obhajobě. Celkové hodnocení D / 68 bodů.
eVSKP id 168164