Treffer: Razvoj sustava za izbjegavanje kolizije za bespilotno površinsko plovilo ; Development of a Collision Avoidance System for an Unmanned Surface Vessel (USV)

Ovaj diplomski rad prikazuje cjelovit razvoj i implementaciju sustava za izbjegavanje kolizije za bespilotna površinska plovila (USV), pri čemu je kao testna platforma korišteno autonomno trkaće plovilo Karolina. Razvijeni sustav integrira moderne hardverske komponente - Nvidia Jetson računalo, ZED X stereo kameru i Pixhawk kontroler - s naprednim softverskim alatima kao što su ROS2, Navigation2 i PX4 Autopilot. Razvijeni sustav kombinira WaSR-T neuronsku mrežu za semantičku segmentaciju pomorskih prepreka u stvarnom vremenu s dubinskim podacima iz stereo kamere, radi generiranja dinamičkih karti okoliša. Navigacija i planiranje putanje oslanjaju se na module Navigation2 sustava koji uključuju algoritme za globalno planiranje putanja (Navfn temeljen na A* algoritmu) i algoritme za izglađivanje, dok se lokalno praćenje putanje osigurava pomoću MPPI (Model Predictive Path Integral) i RPP (Regulated Pure Pursuit) kontrolera. Simulacijska testiranja provedena u VRX Gazebo simulatoru potvrdila su funkcionalnost sustava prije primjene u stvarnim uvjetima. Terenska testiranja u lučici Torpedo u Rijeci demonstrirala su sposobnost sustava da detektira prepreke, planira sigurne putanje te autonomno prati unaprijed definirane navigacijske točke, ističući prednosti sustava, ali i područja za buduća poboljšanja poput točnosti odometrije i robusnijeg filtriranja detektiranih prepreka. ; This master's thesis presents the complete development and implementation of a collision avoidance system for unmanned surface vessels (USVs), using the autonomous racing vessel Karolina as a test platform. The system integrates modern hardware components - Nvidia Jetson, ZED X stereo camera and Pixhawk flight controller - with advanced software frameworks including ROS2, Navigation2, and PX4 Autopilot. The developed system combines the WaSR-T neural network for real-time semantic segmentation of maritime obstacles with depth data from stereo camera to create dynamic environmental maps. Navigation and path planning leverage Navigation2 ...