Perpustakaan Digital ITB

Drone merupakan suatu perkembangan teknologi yang memungkinkan pengambilan, pengiriman objek, atau melakukan misi ke daerah atau situasi yang lebih sulit untuk dilakukan manusia. Salah satu contoh kasus tersebut adalah untuk mengejar target bergerak, misalnya manusia atau hewan dalam kasus-kasus seperti pencurian atau penjagaan pembatasan. Namun secara praktis penggunaan drone untuk misi tersebut masih terbatas oleh implementasi kontrol dan kecerdasannya yang tidak fleksibel seperti manusia, selain adanya keterbatasan persepsi pada sensor yang terpasang pada drone. Penelitian ini dilakukan untuk menyelesaikan masalah tersebut dengan membuat sistem yang memungkinkan sebuah drone swarm untuk saling mendukung dengan melakukan misi yang sama, sehingga menyelesaikan masalah persepsi dengan adanya tambahan sensor pada drone lain, dan masalah strategi pengejaran dengan adanya tambahan drone yang bisa membantu pengepungan. Untuk merealisasikan kontrol misi drone swarm tersebut, akan diimplementasikan sistem pengontrol yang terdiri dari pengontrol tingkat tinggi berbasis parallel navigation untuk mengejar sebuah target sambil menghindari rintangan dan pengontrol tingkat rendah berbasis PID. Selain itu akan diimplementasikan juga sistem pengolah citra untuk mengestimasi lokasi objek-objek yang ada di sekitar drone. Sistem tersebut menggunakan object detector YOLOX untuk mendeteksi adanya objek, dilanjutkan dengan triangulasi menggunakan algoritma triangulasi Iteratively Reweighted Midpoint Method (IRMP). Simulasi dan eksperimen telah dilakukan dengan quadrotor Parrot AR Drone 2.0. Pemodelan pengontrol PID dilakukan berdasarkan pemodelan attitude controller dari referensi, dan didapatkan pengontrol dengan nilai settling time 5% sebesar 1,39; 1,52; 0,97; dan 1,32 detik, secara berturut-turut untuk pengontrol kecepatan sumbu x, kecepatan sumbu y, ketinggian, dan rotasi. Pengontrol tingkat tinggi berbasis parallel navigation telah berhasil dirancang dan disimulasikan untuk mengontrol sebuah drone Pengujian dilakukan dengan dua penerbangan terpisah, dimana saat penerbangan kedua diputar data rekaman dari penerbangan pertama. Hasil pengujian ini adalah drone menemukan target dalam rata-rata waktu 6,03 detik dan mengepung target dalam ratarata waktu 8,53 detik sejak ditemukannya target. swarm beranggotakan 1 hingga 4 drone. Didapatkan bahwa swarm beranggotakan 4 drone selalu berhasil menemukan target dalam waktu < 1,2 detik dan mengepung target dalam waktu rata-rata 11,67 detik. Pendeteksi rintangan telah berhasil dirancang dengan menggunakan ukuran network YOLOX-L dan IRMP dengan performa 10,3 inferensi per detik, dan dari pengujian independen didapatkan bahwa triangulasi dengan 5 atau lebih data menghasilkan galat < 1 m, sedangkan rata-rata loss triangulasi menggunakan 3-24 data berada dalam rentang 5-32 piksel. Sistem pengontrol dan pengolah citra tersebut kemudian diintegrasikan dan diimplementasikan untuk pengujian lapangan melaksanakan menggunakan drone Parrot AR Drone 2.0.