Bachelor's Thesis

Technology for FPV drone

Final Thesis 13 MB

Author of thesis: Bc. Šimon Dufek

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D.

Abstract:

The goal of this bachelor's thesis is to design and implement a universal remote controller for FPV drones using readily available and cost-effective technologies. ESP32 development boards were used to realize both the drone and the controller itself, utilizing the ESP-NOW communication protocol. The resulting solution demonstrates that it is possible to create an FPV drone controller from consumer-grade components at a more affordable price than commercial alternatives, albeit at the expense of signal range. The outcomes of this work provide a framework for the reader to build a custom remote controller and drone based on the ESP32 platform.

Keywords:

ESP 32, FPV Drones, Remote control, ESP-NOW protocol, I2C, Motion control

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C.

Topics for thesis defence

  1. Proč jste použil ESP-NOW místo ExpressLRS nebo klasického Wi-Fi?
  2. Proč nestačí pouze gyroskop nebo pouze akcelerometr? Proč je potřeba fúze více sensorů?
  3. V práci zmiňujete dual core architekturu procesoru ESP32-S3. Co přesně běželo na jednotlivých jádrech a proč?
  4. Jaké existují metody pro nastavování parametrů PID regulátoru a proč jste je nepoužil?
  5. Je stávající řešení schopné přenášet obraz z případné kamery? Co by se muselo na práci změnit, aby to šlo?
  6. Co byla nejobtížnější část práce?

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Marta Jaroš, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Milet, Ph.D. (člen)

Student prokázal schopnost samostatně navrhnout a prototypově realizovat zařízení, splňující zadané požadavky. Stavbou vlastního dronu získal zkušenosti, které může dále využít.

Evaluation criteria Verbal classification
Information about assignment

Zadání považuji za obtížnější, vzhledem ke komplexnosti očekávaného řešení. Na druhé straně poskytovalo jistou volnost ve způsobu realizace.

Student zvolil vlastní cestu, jejíž součástí je i stavba vlastního dronu střední velikosti. Tím si práci poněkud zkomplikoval, což vedlo k posunu prorit v průběhu řešení. Jádrem výsledného řešení je bezdrátové dálkové ovládání, využívající komunikaci protokolem ESP-NOW.

Zadání považuji za splněné.

Work with literature

Studijní materiály si student dohledal samostatně a rozumně je využil.

Activity during solution, consultations, communication

Student pravidelně informoval vedoucího o stavu řešení.

Activity during completion

Struktutra práce a nakonec i definitivní obsah práce byl před odevzdáním konzultován a připomínky, které vedly k rychle realizovatelným úpravám, byly vzaty v úvahu.

Publication activity, awards

-

Points proposed by supervisor: 80

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D.

Protože je text práce výrazně ovlivněn LLM, zaslouží si i stejné hodnocení, např. od ChatGPT:


"Práce se zabývá návrhem a realizací řídicího a komunikačního subsystému kvadrokoptéry založeného na platformě ESP32. Oceňuji především praktický charakter práce a skutečnost, že autor systém skutečně implementoval a experimentálně ověřil na reálném hardwaru. Pozitivně hodnotím také řešení praktických problémů, jako jsou vibrace IMU, ladění PID regulátorů nebo práce s Blackbox logy.


Hlavní slabinou práce je však její značná rozvláčnost. Řada teoretických pasáží působí zbytečně obecně a mohla by být výrazně stručnější (cca o 30%) bez ztráty informační hodnoty. Text místy používá příliš „akademický“ styl, který neodpovídá hloubce prezentovaných technických myšlenek a působí dojmem výrazné asistence moderních AI nástrojů při formulaci textu. Přestože je práce rámována jako FPV platforma, samotná problematika FPV video přenosu zde prakticky není řešena a hlavní přínos spočívá spíše v integraci existujících technologií než ve vlastním algoritmickém nebo výzkumném přínosu. Celkově však práce představuje funkční a poměrně náročnou praktickou implementaci odpovídající úrovni bakalářské práce."


Jedná se o zajímavou práci, kterou však velice sráží kvalita textu, na který bylo v příliš velké míře použito LLM, proto celou práci hodnotím stupněm D.

Evaluation criteria Verbal classification Points
The difficulty of the assignment

Evaluation level: more difficult assignment

Cílem práce bylo vytvořit ovladač pro FPV dron a to buď létající, nebo pozemní. Student zároveň k ovladači poskládal a zprovoznil i vlastní kvadkoptéru. Vzhledem k tomu byla práce spíše náročnější.

Presentation level of the technical report

Práce má nadprůměrně velký rozsah. Bohužel člověk má během čtení velice silný pocit, že autorem textu je některý z LLM modelů. Práce obsahuje slovní obraty běžně nepoužívané a má o cca 50% delší rozsah, než by bylo nutné, protože LLM modely jsou z podstaty své existence velice "ukecané", a tak práce na půl stránce rozebírá něco, co by šlo popsat pár větami. Všechno tohle způsobuje, že se práce velice špatně čte a člověk má neodbytný pocit, že by svůj čas mohl trávit lépe, než čtením nadbytečného množství vygenerovaného textu (navíc když se nedozví nic zajímavého).

55
Formal preparation of a technical report

Formální stránka práce je dobrá.

75
Realisation output

Výstupem práce je funkční dron a také dálkové ovládání. Představoval bych si ovšem, že ovládání bude přeci jen na poněkud lepší mechanické úrovni, protože asi nikdo nechce, aby se mu při ovládání dronu rozpadlo.

70
Usability of results

Práce je zajímavá, další využití by měl určitě vytvořený dron, ale u ovládání si nejsem jeho dalším využitím moc jistý.

The extent to which the requirements of the assignment have been met

Evaluation level: assignment fulfilled with minor reservations

Téma práce je "FPV" dron, tzn. očekával bych, že student bude schopen i přenášet obraz z dronu, ale to se neděje.

Extent of the technical report

Evaluation level: exceeds the usual extent

Práce má 60 stran v angličtině, což je na bakalářskou práci podstatně přesáhlé obvyklé rozmezí. 

Work with literature

Práce obsahuje pouze stopové množství citací, což je v případě tak dlouhé teoretické části celkem zvláštní.

60
Topics for thesis defence:
  1. Proč jste použil ESP-NOW místo ExpressLRS nebo klasického Wi-Fi?
  2. Proč nestačí pouze gyroskop nebo pouze akcelerometr? Proč je potřeba fúze více sensorů?
  3. V práci zmiňujete dual core architekturu procesoru ESP32-S3. Co přesně běželo na jednotlivých jádrech a proč?
  4. Jaké existují metody pro nastavování parametrů PID regulátoru a proč jste je nepoužil?
  5. Je stávající řešení schopné přenášet obraz z případné kamery? Co by se muselo na práci změnit, aby to šlo?
Points proposed by reviewer: 65

Grade proposed by reviewer: D

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová