Control architectures for heterogeneous fleets of unmanned vehicle systems

The field of aerial robotics, from 20 years ago up to now, has had an incredible growth. The reasons are several, but surely, the key motivation is the development of MEMS sensors and microcontroller more and more cheap and reliable. As regards the UAV features, it is clear as there isn't "a general purpose" drone, capable to accomplish whatever task. For this reason, a keyword in the next years for the researchers will be the cooperation between heterogeneous robotic platforms. More and more often complex tasks require features that a single drone doesn't have. For example, to patrol a huge area, it is required a drone suitable to fly forward with high speed, to be capable to hover and to have a good autonomy. In a few words, it is impossible for a single drone, but also for a homogeneous fleet. From this consideration is born the objective of this thesis: to develop a fleet of heterogeneous UAV.

La robotica in campo avionico, da 20 anni fa fino ad oggi, ha avuto una crescita incredibile. Le ragioni sono diverse, ma sicuramente, la motivazione fondamentale è data dallo sviluppo di sensori MEMS e microcontrollori sempre più economici e affidabili. Per quanto riguarda le caratteristiche degli UAV, è evidente come non ci sia drone in grado di realizzare qualsiasi compito in modo ottimale. Per questo motivo, una parola chiave nei prossimi anni per i ricercatori sarà la cooperazione tra flotte eterogenee. Sempre più spesso infatti attività complesse richiedono caratteristiche che un singolo drone non possiede. Ad esempio, per pattugliare una vasta area, è richiesto un drone in grado di volare a velocità sostenuta, di essere in grado di restare fermo in aria e di avere una buona autonomia. In poche parole, impossibile per un singolo drone, ma anche per una flotta omogenea. Da questa considerazione nasce l'obiettivo di questa tesi: sviluppare una flotta di UAV eterogenei.