Development of a Control Algorithm for a Two-Axis Gimbal for Object Tracking on UAV

Simple item page
dc.contributor.advisorKurochkin, Andrewen_US
dc.contributor.authorKulyk, Zorian en_US
dc.date.accessioned2026-08-14T13:06:28Z
dc.date.available2026-08-14T13:06:28Z
dc.date.issued2026
dc.descriptionУ роботi представлено розробку, реалiзацiю та оцiнку алгоритму керування для активного стеження за об’єктом на низьковартiсному двовiсному пiдвiсi, призначеному для застосування на безпiлотному лiтальному апаратi (БПЛА). Платформа поєднує мiкрокомп’ютер Raspberry Pi 4 для обробки вiдеопотоку, полiтний контролер SpeedyBee F405, що взаємодiє по MAVLink протоколу, камеру IMX378 та пiдвiс на основi 8-бiтної плати керування. Програмний модуль комп’ютерного зору повнiстю побудований на базi бiблiотеки OpenCV та порiвнює два кореляцiйно-фiльтровi трекери — MOSSE та CSRT. Похибка положення об’єкта у пiкселях, отримана вiд трекера, безпосередньо перетворюється на ШIМ-команди для пiдвiсу через запропоноване перетворення з коефiцiєнтом просторової роздiльної здатностi, виведеним з внутрiшнiх параметрiв камери. У роботi також виведено пряму кiнематику двовiсної конфiгурацiї i встановлено її теоретичнi обмеження. Експериментальнi результати, отриманi на зiбранiй статичнiй платформi, надають оцiнку похибки стеження за об’єктом та пiдтверджують, що запропонований пiдхiд є здiйсненним з огляду на зазначенi обмеження апаратного забезпечення.uk_UA
dc.description.abstractThis work presents the design, implementation, and evaluation of a control algorithm for active object tracking on a low-cost, two-axis (pitch-roll) brushless gimbal intended for UAV deployment. The platform combines a Raspberry Pi 4 for vision processing, a SpeedyBee F405 flight controller communicating over MAVLink, an IMX378 camera, and a gimbal based on an 8-bit controller board. The vision pipeline is built entirely on OpenCV and compares two correlation-filter trackers, MOSSE and CSRT. Pixel error from the tracker is mapped directly to gimbalPWMcommands through a proposed conversion with a spatial resolution coefficient derived from the camera intrinsics. The work also derives the forward kinematics of the two-axis pitch–roll configuration and establishes its theoretical limitations. Experimental results obtained on the assembled static platform provide an evaluation of the object tracking error and confirm that the proposed approach is feasible within the stated hardware constraints.en_US
dc.identifier.urihttps://ekmair.ukma.edu.ua/handle/123456789/40871
dc.language.isoen_USen_US
dc.statusfirst publisheden_US
dc.subjectactive object trackingen_US
dc.subjecttwo-axis gimbalen_US
dc.subjectUAVen_US
dc.subjectspatial resolution coefficienten_US
dc.subjectlow-cost gimbalen_US
dc.subjectbachelor's thesisen_US
dc.subjectактивне стеження за об’єктомuk_UA
dc.subjectдвовiсний пiдвiсuk_UA
dc.subjectБПЛАuk_UA
dc.subjectкоефiцiєнт просторової роздiльної здатностiuk_UA
dc.subjectнизьковартiсний пiдвiсuk_UA
dc.titleDevelopment of a Control Algorithm for a Two-Axis Gimbal for Object Tracking on UAVen_US
dc.typeOtheren_US
Files
Original bundle
Now showing 1 - 2 of 2
Thumbnail Image
Name:
Kulyk_Bakalavrska_robota.pdf
Size:
535.05 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Thumbnail Image
Name:
Kulyk_Bakalavrska_robota_1.pdf
Size:
2.51 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
F1 Прикладна математика