FRIGYIK, T. Automatické přistávání bezpilotního prostředku pomocí vizuálních značek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
Cílem diplomové práce bylo navrhnout a implementovat algoritmus automatického přistávání bezpilotního letadla (multikoptéry) za pomocí kamery a optických značek. Řešení mělo být sestaveno z již existujících, široce používaných softwarových knihoven a frameworků a umožnit tak snadnou modifikaci a integraci do systému autonomního řízení. Student se samostatně seznámil s potřebnými softwarovými nástroji a naučil se je používat, rovněž v dostatečné míře pochopil řídicí software a hardware využívaný na bezpilotním letadle. Jádro práce, tedy návrh a implementace algoritmu pro přistávání probíhalo v simulovaném prostředí Gazebo, které bylo studentovi poskytnuto. K řešení problému přistupoval student inženýrsky, dokázal úlohu rozložit na jednotlivé problémy a ty postupně vyřešit a vyladit do funkčního celku. Přestože jádro algoritmu, PID regulátor pro udržování letadla nad značkou, není příliš složité, obtížnost byla dána enormní komplexitou celé softwarové architektury a důrazem na spolehlivost zahrnující vypořádání se s řadou okrajových stavů. Integrace potřebného hardwaru na bezpilotní letadlo a jeho celková konfigurace byla provedena s ohledem na bezpečnost převážně vedoucím, nicméně přenos vlastního algoritmu, včetně závislostí, do palubního počítače byla úspěšně provedena studentem. Následné praktické testy byly s ohledem na legislativu a bezpečnost prováděny vždy v režii vedoucí–pilot, student–obsluha software. Dobrá připravenost a promyšlenost řešení se projevila úspěšným fungováním již při druhém testovacím letu, kdy bezpilotní letadlo opakovaně automaticky přistálo na značce. Algoritmus vyžaduje ještě určité doladění a následně může být využíván v rámci výzkumných aktivit na ÚAMT. Aktivita studenta byla po celou dobu semestru nadprůměrná, student pracoval intenzivně a svůj postup pravidelně konzultoval a obratem zapracovával připomínky vedoucího. Technická zpráva svým rozsahem naplňuje požadavky na diplomovou práci, nicméně samotný text a formátování považuji spíše za slabší. Přestože vesměs dokumentuje všechny potřebné aspekty práce, charakter textu je poněkud vypravěčský, místy s neodbornými formulacemi, malými nepřesnostmi, nepřehledným formátováním textu a některými nepříliš vhodnými obrázky. Na druhou stranu student ve velké míře pracoval se zdroji. Vzhledem k tomu, že je práce psána ve slovenštině, gramatickou správnost nemohu posoudit. Student bezpochyby splnil zadání práce a předvedl schopnost inženýrsky řešit technické problémy. Především s ohledem na nižší kvalitu technické dokumentace hodnotím práci stupněm B, 88 bodů.
Diplomová práca sa zaoberá návrhom a implementáciou automatického pristávacieho systému pre bezpilotné prostriedky, ktorý využíva vizuálne značky umiestnené v oblasti pristávania. Zadanie hodnotím ako viac ná ročné. Pre úspešné splnenie zadania musel študent pochopiť a využívať široké spektrum rôznych softvérových a hardvérových nástrojov. Rozsah práce od úvodu po záver tvorí 67 strán, čím spĺňa odporúčaný rozsah. Prvá polovica textu sa zaoberá teoretickým popisom využívaných nástrojov, a v druhej študent rieši vlastné praktické implementácie. Práca je zmysluplne rozdelená na 6 hlavných kapitol, avšak pri hlbšom rozdelení v podkapitolách sa už miestami stráca koncepčnosť. Študent v práci cituje celkovo až 93 zdrojov, pričom veľkú časť tvoria technické dokumentácie a odborné články. Z formálneho hľadiska je práca miestami ťažko čitateľná a stráca charakter odborného textu. Text pôsobí neformálne a častokrát ako postupne pribúdajúci sled myšlienok bez koncepčnejšieho rozdelenia. Práca obsahuje nezanedbateľné množstvo preklepov a nejasných fráz (napr.: str. 22 – "Aby sa predošlo nebolo potrebné vpisovaniu..."). Študent častokrát spája príliš dlhé vetné konštrukcie, ktoré niekedy až prestávajú dávať zmysel (napr.: str. 24 – "Jeho hlavnými výhodami sú neustály vývoj, ...", str. 64 – "Aruco detektory začnú plniť svoju funkcitonalitu, ..."). Ako mierne nekonzistentnú musím hodnotiť aj voľbu cudzích slov, ktoré sú prekladané do slovenčiny. Slová "package" alebo "frame" sú v niektorých častiach textu používané v anglickom výraze, ale v iných častiach preložené do slovenských výrazov balíček a rámec. Prvému bodu zadania sa venuje primárne kapitola 1 a je možné ho považovať za splnený. Číselné označenie sekcií 1.2.1, 1.2.2 a 1.2.3 sa opakuje niekoľkokrát po sebe bez zjavného oddelenia. Všetky podstatné komponenty sú vysvetlené formou postupného používania základných terminálových programov. Konkrétne využitie daného komponentu pre praktickú časť práce je v texte vždy spomenuté takmer ako vedľajšia poznámka. Tu by možno bolo vhodnejšie v jednej samostatnej kapitole prehľadne popísať a zdôvodniť, z akých častí bude praktická časť implementovaná. Formulácia sekcie 1.2.2 na strane 18 pôsobí nekompletne. Čitateľ má po celý čas dojem, že tu bude všeobecne vysvetlený prevod medzi reprezentáciou vo forme quaternionu a Eulerovými uhlami, ale uvedený je len prevod na orientáciu okolo osi z. Akoby prevod na zvyšné uhly už neexistoval. Posledné vety v sekcii 1.2.1 na strane 22 pôsobia dojmom nepochopenia zmyslu daných príkazov. Druhý bod zadania je splnený kapitolami 1., 2. a 4. Tu nemám žiadne ďalšie pripomienky nad rámec už vyššie spomenutého. Tretí a štvrtý bod zadania je splnený v kapitolách 3., 5. a 6. V kapitole 5. je zároveň riešený piaty bod a posledný bod je zároveň splnený v kapitole 6. V týchto kapitolách sa opäť vyskytujú zvláštne formulá cie, z ktorých nie je jednoznačne zrejmé pochopenie danej problematiky. V sekcii 3.2.2 nie je zrejmé, aký má byť rozdiel medzi chybou a odchýlkou, keďže integračná zložka v tomto kontexte akumuluje práve odch ýlky v celom časovom intervale. Zároveň mám z textu dojem, akoby tu bola zamenená saturácia výstupu z akčného členu za výstup zo sústavy. V sekcii 5.1 je uvedené: "Ak sa pohne rodičovský frame, tak poloha jeho potomkov voči tomu frame sa zmení.", pričom práve v tomto kontexte je pravda presný opak. Poloha potomkov voči rodičovskému framu sa nezmení, pretože celá sústava (celý dron) sa pohne rovnakým spôsobom. V sekcii 5.3 študent využíva transformáciu medzi framom dronu (base_link) a počiatkom prostredia (map) ako referenciu pre vyhodnocovanie merania výšky použitým detektorom. Z tohto textu vyplýva značne nepochopenie hodnôt zobrazených na obrázku 5.14. Zdroj týchto hodnôt musí tak isto pochádzať z nejakého ďalšieho komponentu (nodu, uzla), ktorý môže tieto hodnoty estimovať s vlastnými chybami a vlastnosťami. To vysvetľuje v texte spomínané "...dron sa po zapnutí RVizu spawnuje na náhodných pozíciách,...". Napriek tomu, že študent tieto dáta získava z už hotového riešenia, ktoré nebolo predmetom práce, mohol sa zamyslieť nad tým, odkiaľ tieto hodnoty v skutočnosti pochádzajú. Ďalej, hodnoty, ktoré vychádzajú z detektoru (napr. obrázok 5.12), sú udávané voči framu kamery. Táto kamera je ale voči dronu (base_link) umiestnená v nejakej vzdialenosti, takže sa dá očakávať, že výšky získané z detektoru sa nebudú zhodovať s hodnotami v RViz. Táto transformácia medzi framom kamery a dronu je príčina javu spomínaného v texte: "... kvôli simulácii reálnych podmienok nevzlietne až do požadovanej výšky ale zhruba 20 cm nižšie, ...", a je de facto nepriamo zmeraná ako offset "Di_offset". Formuláciu "Ohnisková vzdialenosť 2,5 mm je postačujúca, pretože ..." v sekcii 5.5 považujem za nie veľmi vhodnú. Všeobecný popis pristávacieho systému nie je možné považovať za argument pre výber konkrétneho parametra ohniskovej vzdialenosti. Napriek všetkým spomenutým výhradám však bol študent schopný implementovať fungujúci systém, ktorý úspešne otestoval na reálnom bezpilotnom prostriedku, a ktorý sa javí ako dostatočne robustný. Študent bol schopný vyriešiť netriviálny problém s kolísajúcou horizontálnou orientáciou dronu pri skokových zmenách rýchlosti, ktorý popisuje v sekcii 6.3. Celkovo teda môžem konštatovať, že práca svedčí o magisterských schopnostiach študenta a odporúčam ju k obhajobe s hodnotením B 80.
eVSKP id 168175