Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39830Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Γεωργιάδης, Θεόδωρος | el |
| dc.contributor.author | Georgiadis, Theodoros | en |
| dc.date.accessioned | 2026-03-05T08:33:14Z | - |
| dc.date.available | 2026-03-05T08:33:14Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39830 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) | el |
| dc.subject | αλγόριθμος εκτίμησης κατανάλωσης | el |
| dc.subject | mission Planner | el |
| dc.subject | software in the loop (SITL) | el |
| dc.subject | unmanned Aerial Vehicles (UAV) | en |
| dc.subject | energy consumption estimation Algorithm | en |
| dc.title | Εκτίμηση ενεργειακών απαιτήσεων για τον προγραμματισμό αποστολών αυτόνομων αεροχημάτων | |
| dc.title | Estimation of energy requirements for UAV mission planning | |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.generalDescription | Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την ανάπτυξη και υλοποίηση αλγορίθμου εκτίμησης ενεργειακής κατανάλωσης για μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV), με στόχο τη βελτίωση του προγραμματισμού αποστολών και την πρόβλεψη της ενεργειακής επάρκειας πριν από την εκτέλεση της πτήσης. Ο αλγόριθμος υλοποιήθηκε στη γλώσσα Lua και ενσωματώθηκε στο περιβάλλον Mission Planner, ενώ η αξιολόγηση και η επαλήθευση της λειτουργίας του πραγματοποιήθηκαν μέσω προσομοιώσεων Software-In-The-Loop (SITL). | el |
| heal.generalDescription | This thesis presents the development and implementation of an energy consumption estimation algorithm for unmanned aerial vehicles (UAV), aiming to improve mission planning and predict energy sufficiency prior to flight execution. The algorithm was implemented in the Lua programming language and integrated into the Mission Planner environment, while its performance was evaluated through Software-In-The-Loop (SITL) simulations. | en |
| heal.classification | Αλγόριθμος εκτίμησης ενεργειακής κατανάλωσης UAV | |
| heal.classification | Energy consumption estimation algorithm for UAV | |
| heal.dateAvailable | 2026-03-05T08:34:15Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών | el |
| heal.publicationDate | 2026-02-17 | - |
| heal.bibliographicCitation | APA | el |
| heal.bibliographicCitation | APA | en |
| heal.abstract | Η ενεργειακή επάρκεια αποτελεί βασικό περιορισμό στη λειτουργία των μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAV), επηρεάζοντας άμεσα την αυτονομία, την ασφάλεια και την επιτυχία των αποστολών τους. Ο αξιόπιστος προγραμματισμός πτήσεων απαιτεί την ακριβή εκτίμηση της απαιτούμενης ενέργειας, ώστε να αποφεύγονται καταστάσεις ενεργειακής εξάντλησης κατά την εκτέλεση της αποστολής. Στο πλαίσιο αυτό, αναπτύχθηκε αλγόριθμος εκτίμησης ενεργειακής κατανάλωσης, ο οποίος υλοποιήθηκε στη γλώσσα προγραμματισμού Lua και ενσωματώθηκε στο περιβάλλον Mission Planner, αξιοποιώντας το πρωτόκολλο MAVLink για τη συλλογή και επεξεργασία δεδομένων τηλεμετρίας και πτήσης. Ο αλγόριθμος βασίζεται στην ανάλυση παραμέτρων όπως η ταχύτητα πτήσης, το μήκος και η υψομετρική διαφορά κάθε σκέλους της αποστολής, υπολογίζοντας την απαιτούμενη ενέργεια για κάθε επιμέρους φάση της πτήσης. Η μεθοδολογία περιλαμβάνει τη χρήση απλοποιημένων μετρικών κατανάλωσης και την εφαρμογή τους σε τρισδιάστατο μοντέλο κάθε σκέλους της αποστολής του UAV. Η αξιοποίηση δεδομένων από προσομοιώσεις Software-In-The-Loop (SITL) συνέβαλε στην εξαγωγή ρεαλιστικών ρυθμών κατανάλωσης και στη βελτίωση της αξιοπιστίας του αλγορίθμου. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι ο προτεινόμενος αλγόριθμος μπορεί να λειτουργήσει ως εργαλείο υποστήριξης απόφασης για τον προγραμματισμό αποστολών UAV, παρέχοντας τη δυνατότητα πρόβλεψης της ενεργειακής επάρκειας πριν από την εκτέλεση της πτήσης. Η προσέγγιση αυτή συμβάλλει στην ανάπτυξη πιο έξυπνων και ενεργειακά αποδοτικών UAV, ενισχύοντας τη συνολική αυτονομία και την επιχειρησιακή ασφάλεια. | el |
| heal.abstract | Energy sufficiency constitutes a fundamental limitation in the operation of unmanned aerial vehicles (UAVs), directly affecting their autonomy, safety, and mission success. reliable flight planning requires accurate estimation of the required energy in order to prevent energy depletion during mission execution. within this context, an energy consumption estimation algorithm was developed, implemented in the lua programming language, and integrated into the mission planner environment, utilizing the mavlink protocol for the collection and exploitation of telemetry and flight data. the algorithm is based on the analysis of parameters such as velocity, altitude, and total mission distance, calculating the required energy for each individual flight phase, including ascent, cruise, descent, landing, and return. the proposed methodology incorporates a simplified energy consumption model, based on empirical parameters, taking into account the geometry of the UAV flight path per waypoint. the values of the empirical parameters are extracted from actual consumption measurements during the UAV flight or can be obtained from model-software-in-the-loop (SITL) simulations. the results demonstrate that the proposed algorithm can function as a decision-support tool for UAV mission planning, providing the ability to predict energy sufficiency prior to flight execution. this approach contributes to the development of smarter and more energy-efficient UAVs, enhancing overall autonomy and operational safety. | en |
| heal.tableOfContents | ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 7 ABSTRACT 8 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 9 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ 11 ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ 13 ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ 17 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 18 1 Αρχή των UAV 19 1.1 Τύποι και αρχές λειτουργίας των UAV 20 1.2 Βασικά χαρακτηριστικά και λειτουργικά πλεονεκτήματα των τετρακόπτερων 23 2 Ενεργειακοί περιορισμοί και παράγοντες των τετρακόπτερων UAV 26 2.1 Επιχειρησιακές παράμετροί που επηρεάζουν την ενεργειακή κατανάλωση 27 2.1.1 Περιορισμένη διάρκεια πτήσης λόγο μπαταρίας 28 2.1.2 Ύψος πτήσης, ταχύτητα πτήσης και πυκνότητα αέρα 30 2.1.3 Ωφέλιμο φορτίο (payload) 32 2.1.4 Καιρικές συνθήκες και θερμοκρασία 33 2.2 Κατασκευαστικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ενεργειακή κατανάλωση 34 2.2.1 Υλικά κατασκευής πλαισίου και μηχανική αντοχή 35 2.2.2 Έλικες και αεροδυναμική απόδοση 36 2.2.3 Απόδοση των ηλεκτροκινητήρων και σύστημα πρόωσης 38 2.2.4 Συνολική μάζα UAV και κατανομή βάρους 41 2.3 Αναγκαιότητα πρόβλεψης ενεργειακής επάρκειας 42 2.3.1 Θέματα ασφάλειας 43 2.3.2 Ακύρωση αποστολών 44 2.3.3 Αρχή “bingo fuel” και ενεργειακά κατώφλια 44 2.4 Εργαλεία μέτρησης και μοντέλα εκτίμησης ενεργειακής κατανάλωσης σε UAV 45 3 Ανάπτυξη Αλγορίθμου Εκτίμησης Κατανάλωσης 46 3.1 Σκοπός και λειτουργία του αλγορίθμου 47 3.2 Αρχιτεκτονική του αλγορίθμου 47 3.2.1 Ανάκτηση παραμέτρων από το Mission Planner 49 3.2.2 Ανάγνωση σχέδιού αποστολής 50 3.3 Μοντελοποίηση της ενεργειακής κατανάλωσης 51 3.5 Πυρήνας υπολογισμού του αλγορίθμου 61 4.Συστήματα Επικοινωνίας και Ελέγχου UAV 65 4.1 Συστήματα Πλοήγησης και Επικοινωνιακά Πρωτόκολλα UAV 65 4.1.1 Επικοινωνία των UAV 66 4.2 Mission Planner: Σταθμός Ελέγχου και Σχεδιασμού Αποστολών 69 4.2.1 Σημασία του Σχεδιασμού Αποστολής 71 4.3 Αυτονομία και Προσαρμοστικότητα 72 4.4 Περιορισμοί και Προκλήσεις στην Επικοινωνία UAV 73 5 Πειραματική Αξιολόγηση και Αποτελέσματα Προσομοίωσης 74 5.1 Περιβάλλον Προσομοίωσης και Σχεδιασμός Πειραματικών Σεναρίων 74 5.2 Συζήτηση Αποτελεσμάτων 78 5.3 Ανάλυση ευαισθησίας 83 6. Συμπεράσματα 84 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 86 | el |
| heal.advisorName | Δουμένης, Γρηγόριος | el |
| heal.committeeMemberName | Βαρτζιώτης, Φώτιος | el |
| heal.committeeMemberName | Καρβέλης, Πέτρος | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών. Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 89 | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΤΠΤ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε.Γεωργιάδης.Θεόδωρος(2026).pdf | 3.83 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
