Direct Remote Id based UAS Collision Avoidance System

The drone industry is growing and the need for increased autonomy will be required if large fleetof drones will be able to fly without a single pilot per drone. A useful part of automating the flighten-route can be achieved with the upcoming standard of Direct Remote Id (DRI), which signalspositional data for drones and can be used as the perceptive part in a collision avoidance systembetween drones with the advantage of limited weight penalties and minimal financial cost.Simulations were carried out to understand different kinds of evasive maneuvers and develop asimple yet effective algorithm for avoiding obstacles and continue towards the next waypoint ona mission. Positional data can be retrieved with an ESP-32 board from a flight computer withMavlink protocol, which can then be broadcasted and received to an ESP-32 board using DirectRemote Id. The distances between the nearest drones can be computed, along with the shortest al-lowable distance and closest positions of the drones, if they were to continue on a straight course. Ifthe closest passing distance turned out closer than a set safety distance, an evasive maneuver is cal-culated and executed, with preliminary work focusing on evasion maneuvers on an horizontal plane.Flight tests showed that an evasive position could be calculated, and the drone successfully di-verted to it, while continuing with the mission after the evasion was completed. These resultsshowed the potential of using Direct Remote Id as a simple close proximity detection for use withcollision avoidance
Drönarindustrin växer allt snabbare och det kommer att krävas en större grad av autonomitet för att kunna få drönare att flyga av sig själva utan att ha en pilot per drönare. En användbar del av att kunna autonomisera flygrutten vid flykt kan vara den nya standarden Direct Remote Id (DRI), som sänder ut positionsdata för den individuella drönaren och kan användas för att kunna upptäcka och bli upptäckt av andra drönare med minimal vikt- och priskostnad.Simuleringar gjordes för att undersöka samt förstå olika typer av undanmanövrar och för att utveckla en simpel och effektiv algoritm för att kunna undvika objekt och fortsätta med en planerad rutt. Positionsdata kan skickas till ett ESP-32 kretskort fån en flygdator med hjälp av Mavlink protokoll, denna data kan sedan sändas och bli mottaget av ett annat ESP-32 kretskort med Direct Remote Id standarden. Avståndet till den närmsta drönaren kan beräknas samt den minsta passagedistansen mellan drönarna om de skulle fortsätta i rak riktning. Om den minsta passagedistansen mellan drönarna är mindre än ett satt säkerhetsavstånd, beräknas en undanmanöver samt utförs. Flygtester visade att en undanmanöver kunde beräknas samt att drönaren omdirigerades till sidan om objektet och därefter fortsatte på sin planerade flygrutt. Dessa resultat visade potentialen i att använda Direct Remote Id som ett enkelt sätt att upptäcka andra drönare för att användas i ett kollisionsundvikande system.