Determinazione della posizione di un target mediante l'ausilio di un drone munito di videocamera

Il seguente elaborato è uno studio dello sviluppo del modello matematico atto alla determinazione della posizione occupata da un target nello spazio, rispetto ad un sistema di riferimento fisso a terra, mediante l'ausilio di un drone che, munito di camera digitale, fornisce delle immagini o video a display della posizione del target. Questa applicazione può risultare di interesse per molti ambiti dato che sovente i droni dispongono di questo tipo di strumentazione nel payload. Il problema che si riscontra con una singola camera di cui è dotato il drone, è che non risulta possibile stimare la distanza tra l'UAS ed il target con un'unica immagine e dunque la posizione del target stesso. Servono infatti, come verrà ampiamente trattato nella tesi, almeno due immagini catturate dalla fotocamera e da diverse posizioni del drone, prestando attenzione al fatto che le due immagini non determinino equazioni linearmente dipendenti, in quanto la stima della posizione è ottenuta mediante l'intersezione di rette, ognuna delle quali è determinata con un'osservazione. Nella parte iniziale della tesi è stato analizzato il problema e valutata la soluzione più idonea per rispondere a quanto richiesto. Successivamente è stato suddiviso il problema in più parti considerando preliminarmente il modello del payload, e cioè della camera digitale, per associare ad un punto del display un versore che identifichi la retta nel sistema di riferimento camera, luogo dei punti a cui il target deve necessariamente appartenere, e successivamente il modello matematico delle misure necessario per riferire il versore precedentemente trovato al sistema di riferimento NED. Si sono quindi determinati i modelli risolutivi in tre versioni, uno dei quali iterativo e il modello analitico che tiene conto dell'introduzione degli errori. Il lavoro di tesi si conclude con la simulazione del modello matematico proposto.