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Integrated HW/SW Systems

Topic

Dynamic self-organized algorithm for UAVs swarm

Kind of work:
Diploma Thesis, Advanced Seminar, Project Work, Bachelor Thesis, Master thesis
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
available
Description:
UAVs haben viele Gründe um zusammen zu fliegen. Ein Grund dafür ist ein gemeinsamer Weg erledigen zu müssen. Während des gemeinsamen Fluges, UAV sollen Kohäsion und Separation bewahren, sowie Kollisionen mit externe UAVs zu vermeiden. In der Literatur beschäftigen verschieden Arbeiten sich mit UAVs, die von Anfang bis zum Ende eine Mission zusammen durchziehen. Für diese uns ist der Fall interessant, wo UAVs mit unterschiedlichen Ziele, aber mit teilweisen gemeinsamen Strecken temporäre Schwärme bilden.


Ziel dieser Arbeit ist einen selbstorganisierten Algorithmus zu entwickeln, der ermöglicht:

- dass UAVs erkennen, wann nähe UAVs eine gemeinsame Strecke haben.

- dass UAVs mit möglich wenig Aufwand und ohne Kollisionen zusammen, wenn eine gemeinsame Strecke erkennbar ist.

- dass UAVs mit möglich wenig Aufwand und ohne Kollisionen sich trennen, wenn der Strecke einer der UAVs nicht mehr passt.


Der Algorithmus soll in Simulation validiert werden, kann aber auch mit realen UAVs validiert werden.



Topic

Survey on benchmark problems for swarm algorithms for UAVs

Kind of work:
Student research project, Advanced Seminar, Project Work
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
available
Description:
There are different works in the state of the art about swarm algorithms for UAVs. They ensure that UAVs keep cohesion, separation, and alignment while flying together. For the validations of such algorithms, there are as many scenarios, assumptions, and targets., as works out there. Therefore, the comparison of different algorithms is difficult.

The goal of this work is to summarize relevant scenarios, assumptions, and targets for the validation of swarming algorithms for UAVs. With his experience from the literature, a set of benchmark-problems should be proposed. These benchmarks problems seek the standardization of the validation of swarming algorithms.

Topic

Evaluation of the indoor localization system accuracy

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
available
Description:
Today there are different indoor localization systems on the market. In our lab we have two of them: the first is using ultra-wide-band (UWB) measurements for positioning and the second is using ultrasound measurements. Both systems have its own advantages and disadvantages, which need to be evaluated and compared.

Tasks:
* Get familiar with both systems;
* Compare and evaluate the accuracy and limitations of both systems experimentally.

Requirements:
• analytical mind.

Literature:
1) Marvelmind navigation system manual: https://marvelmind.com/pics/marvelmind_navigation_system_manual.pdf

Topic

Entwicklung einer selbstorganisierten Landungsstrategie für Quadkopternschwärmen

Kind of work:
Advanced Seminar, Bachelor Thesis, Master thesis
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
available
Description:
Quadkoptern die zusammen fliegen, haben das gleiche Ziel. Die können aber nicht alle auf denselben Punkt landen. Deswegen brauchen die Quadkoptern eine Strategie um kollisionsfrei zu landen, wenn sie am Ziel sind.


Aufgaben:


- Literaturrecherche zum Thema: Landungsstrategien für Quadkoptern


- Entwicklung und Implementierung einer Landungsstrategie für einen Quadkopternschwarm


- Optional: Realer Test der Strategie mit drei Quadkoptern(Wetterabhängig)

Topic

Simulation of quadcoptern swarm in gazebo

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
available
Description:
Simulation von Quadkoptern-Schwarmen ist ein sehr interessantes Thema. Je realitätsnäher die Simulation ist, desto erfolgreicher und sicherer die experimentellen Erprobungen sind. Wir haben ein Schwarm Algorithmus mit Morse simuliert und mit realen Koptern getestet. Die Aufgabe ist das Schwarm Algorithmus mit dem Simulator für Robotern Gazebo zu simulieren und festzustellen, welcher Vorteile Gazebo gegenüber Morse hat.

Aufgaben
- verschiedene Quadkoptern Modelle für Gazebo in der Literatur zu suchen
- ein Modell auswählen
- Schwarm Algorithmus in Gazebo simulieren
- Ergebnisse mit Morse und reale Experimente vergleichen
- In Python programmieren


J. García and J. M. Molina, "Simulation in Real Conditions of Navigation and Obstacle Avoidance with PX4/Gazebo Platform," 2019 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops (PerCom Workshops), Kyoto, Japan, 2019, pp. 979-984.

PX4 Development guide, Gazebo simulation: https://dev.px4.io/v1.9.0/en/simulation/gazebo.html

F. M. Noori, D. Portugal, R. P. Rocha and M. S. Couceiro, "On 3D simulators for multi-robot systems in ROS: MORSE or Gazebo?," 2017 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR), Shanghai, 2017, pp. 19-24.

Topic

Verbesserung von Simulationsmodellen für Quadkopternschwarm

Kind of work:
Advanced Seminar, Bachelor Thesis, Master thesis
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
available
Description:
Realitätsnahe Simulationsmodelle sind ein wertvolles Werkzeug um Algorithmen zu entwickeln, die später mit realen Quadkoptern getestet werden. Wir haben einen Simulator, mit dem man einen Quadkopternswarm simulieren kann. Wir verfügen auch über eine Flöte von Quadkoptern, mit der man Schwarmalgorithmen testen kann. Ergebnisse von realen Quadkoptern unterscheiden sich von Simulationsergebnisse. Das liegt an Parametern, die Windwiderstand und PID-Reglern des Koptern beeinflussen. Solche Parametern lassen sich nicht eins zu eins von realen Quadkoptern in den Simulator übertragen.

Ziel der Arbeit ist Werte für die oben genannte Parametern zu finden, mit den der Simulator realitätsnah Ergebnisse liefert. Dafür könnte Mann eine Brute-Force-Methode (erschöpfende Suche) anwenden, indem alle mögliche Kombinationen von Parametern testet, bis die Simulation die Realität ähnelt. Da diese Methode Zeit intensive ist, wird erwünscht, Methoden wie Evolutionäre Algorithmen oder Gradientenverfahren bei der Suche auszuprobieren.


Aufgaben:


- Unserer Kopternsimulator kennenzulernen (Python)


- Realen- und Simulationsergebnisse von einer Schwarstrategie zu vergleichen


- Implementierung eines Suchverfahren, um die Simulatorergebnisse realitätsnäher zu machen

Topic

Research about modern test possibilites on the basis of BSCAN

Kind of work:
Bachelor Thesis, Master thesis
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Status:
available
Description:
This work is a cooperation between TU Ilmenau and a company in Jena. The exact task assignment will be discussed with the advisors and the company if the student is interested.
All topics will be around the following keywords:
- JTAG
- BSCAN
- structural testing of PCBs

Requirements:
- knowledge of VHDL and/or C/C++ is usefull

Further details can be discussed with the advisor.

Topic

Set up and extension of programming lab equipment

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Status:
in progress
Description:
Only available in English

Topic

Integration von Flugkontroller Ardupilot mit Morse Simulator für Multi-Koptern System.

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
finished
Abstract:

Topic

Monitoring und Steuerung eines autonomen Kopters über Internet

Kind of work:
Student research project, Advanced Seminar
Supervisor:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
finished
Abstract:

Topic

Design of a DUT Model for Flash memory

Kind of work:
Bachelor Thesis
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Tobias Hüttl
Status:
finished
Abstract:

Topic

GÖPEL ESA Coach Board und Cascon Galaxy Suite

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Stefan Jehring
Christian Schulze
Status:
finished
Abstract:

Topic

Optimierung der ATE/Prozessor Kommunikationszeiten im Rahmen des ROBSY-Testsystems

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Philipp Kerling
Status:
finished
Abstract:

Topic

HLS und OpenCL FPGA Entwurfstechnologien

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Stefan Jehring
Status:
finished
Abstract:

Topic

Dynamic faults

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Tim Kirchhofer
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research of customization methods for soft-core processors

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Chung Nghia Ha
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research of the SoC Zinq 7000 Family

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Robin Pricken
Status:
finished
Abstract:

Topic

Test of dynamic RAM with Boundary Scan

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Martin Grabmann
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research of standards IEEE1149.1-2013 IEEEP1687

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
David Januszko
Status:
finished
Abstract:

Topic

Entwurf und Ansteuerung eines Boundary Scan Controllers mit optimiertem Datendurchsatz für die Prozessor-Emulation mit unterschiedlichen Protokollen

Kind of work:
Bachelor Thesis
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Kevin Ernst
Status:
finished
Abstract:

Topic

Instruction set extension of the ROBSY processor for pattern generation

Kind of work:
Bachelor Thesis
Supervisor:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Hanna Schott
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research and classification of FPGA test instruments

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Matthias Unger
Status:
finished
Abstract:

Topic

Implementation of a virtual FPGA test instrument for SRAM testing

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Volker Henze
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research of control flow and compare instructions implemented in ARM and MIPS processors

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Wushuang Wei
Status:
finished
Abstract:

Topic

Hardware profiling for analysis of the ROBSY processor program execution

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Minqian Chen
Wushuang Wei
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research and implementation of TPGs for Board-level interconnection test using FPGA based test system

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Alvaro Verdu
Status:
finished
Abstract:

Topic

Implementation of the ROBSY test concept for structural tests using the DE0 development board

Kind of work:
Project Work
Supervisor:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Students:
Gabriel Gribaudo
Guillermo Vicco
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research about hierarchical timing modeling for the access to a serial flash

Kind of work:
Bachelor Thesis
Supervisor:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Students:
Till Max Schwikal
Status:
finished
Abstract:

Topic

Possibilities and Limits of Modelling Timing Constraits in State Charts

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Students:
Matthias Unger
Status:
finished
Abstract:

Topic

Research about test languages

Kind of work:
Advanced Seminar
Supervisor:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Students:
Niclas Büdenbender
Status:
finished
Abstract: