Technologies for safe UAS operations under bad weather conditions

but.committeeprof. Ing. František Pochylý, CSc. (předseda) doc. RNDr. Zdeněk Karpíšek, CSc. (člen) doc. Ing. Slavomír Vosecký, CSc. (člen) doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D. (člen) dr. Riccardo Rossi (člen) plk. gšt. doc. Ing. Josef Bajer, Ph.D. (člen)cs
but.defenceDisertační práce je zaměřena na technologie pro bezpečný provoz UAS, za špatných povětrnostních podmínek. V práci jsou analyzovaná kritéria por hodnocení aerodynamických virových struktur, v návaznosti na expriment. Disertační práce přináší dílčí nové poznatky z výzkumu, který je v počátcích rozvoje a v budoucnu se očkává jeho rozvoj a uplatnění pro bezpečnost letového provozu malých bezpilotních prostředků. Vzhledem k počátkům výzkumu v tomto oboru a malém souboru dat jak z výpočtového modelování, tak z exprimentu, komise doporučuje závěry disertační práce upravit s ohledem na šířku provedeného výzkumu. Disertační práce je vypracována velmi poctivě, studentka prokázala schopnost vědecky pracovat. Dosažených výsledků bude možno využívat v dalším výzkumu, pro bezpečný provoz UAS za špatných povětrnostních podmínek, zejména v zástavbách s budovami.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorHlinka, Jiříen
dc.contributor.authorBalážová, Renátaen
dc.contributor.refereeRossi, Riccardoen
dc.contributor.refereeVosecký, Slavomíren
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractTáto dizertačná práca sa zaoberá problematikou bezpečnej prevádzky bezpilotných lietadiel (UAV) v náročných poveternostných podmienkach, najmä s ohľadom na turbulencie v nízkych výškach nad terénom. Práca sa zameriava na využitie metódy výpočtu miery rozptylu vírov (EDR) na detekciu turbulencií a navrhuje novú metodiku výpočtu EDR pre multikoptéry. Súčasťou výskumu boli numerické simulácie v prostredí STAR-CCM+ a ENVI-met, ktoré umožnili identifikovať oblasti so zvýšeným výskytom turbulencií v okolí budov a prekážok. Na základe týchto simulácií boli odvodené empirické vzorce pre predikciu veľkosti nebezpečných zón pre prevádzku UAV. Praktická časť práce zahŕňala testovacie lety s využitím UAV DJI M100 vybaveného ultrazvukovým anemometrom Calypso. Namerané údaje boli použité na validáciu numerických simulácií a taktiež výpočet EDR pomocou prispôsobenej metódy štruktúrnych funkcií. Výsledky práce prispievajú k zlepšeniu bezpečnosti prevádzky UAV v náročných poveternostných podmienkach a ponúkajú nové možnosti pre ich využitie v rôznych oblastiach.en
dc.description.abstractThis dissertation addresses the issue of safe operation of unmanned aerial vehicles (UAVs) in challenging weather conditions, particularly with respect to low-altitude turbulence. The work focuses on utilizing the Eddy Dissipation Rate (EDR) calculation method for turbulence detection and proposes a new methodology for calculating EDR for multicopters. The research included numerical simulations in STAR-CCM+ and ENVI-met environments, which allowed for the identification of areas with increased turbulence occurrence near buildings and obstacles. Based on these simulations, empirical formulas were derived to predict the size of dangerous zones for UAV operation. The experimental part of the research involved test flights using a DJI M100 UAV equipped with a Calypso ultrasonic anemometer. The measured data were used to validate the numerical simulations and also to calculate EDR using an adapted structural functions method. The results of the work contribute to improving the safety of UAV operation in demanding weather conditions and offer new possibilities for their use in various areas.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationBALÁŽOVÁ, R. Technologies for safe UAS operations under bad weather conditions [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.cs
dc.identifier.other163116cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/249821
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectbezpilotné lietadloen
dc.subjectturbulencieen
dc.subjectnízke nadmorské výškyen
dc.subjectmeteorologické predpovedeen
dc.subjectbezpečnosť leteckej prevádzkyen
dc.subjectEddy Dissipation Rate (EDR)en
dc.subjectnumerické simulácieen
dc.subjectunmanned aerial vehiclecs
dc.subjectturbulencecs
dc.subjectlow altitudecs
dc.subjectweather forecastingcs
dc.subjectaviation safetycs
dc.subjectEddy Dissipation Rate (EDR)cs
dc.subjectnumerical simulationscs
dc.titleTechnologies for safe UAS operations under bad weather conditionsen
dc.title.alternativeTechnologies for safe UAS operations under bad weather conditionscs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-11-19cs
dcterms.modified2024-11-26-15:06:26cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid163116en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 15:38:20en
sync.item.modts2025.02.25 05:31:58en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Letecký ústavcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
8.45 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.pdf
Size:
3.93 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file appendix-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.65 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-BalazovaThesisReviewBP.pdf
Size:
138.1 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-BalazovaThesisReviewBP.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Balazova_posudek oponenta_241109.pdf
Size:
78.12 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Balazova_posudek oponenta_241109.pdf
Collections