Bachelor's Thesis

Use of drones for sling load operation

Final Thesis 2.94 MB

Author of thesis: Matěj Kovář

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Lukáš Dubnický, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jaroslav Bartoněk, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis presents a review of the use of multirotor drones for sling load
operations. It maps the main areas of application — construction, healthcare, commercial delivery, geophysical surveying, and controlled avalanche release — and compares 16
commercially available drones with payload capacities ranging from 6 to 200 kg in terms
of their performance parameters. The thesis further evaluates the advantages and disadvantages of drones compared to piloted helicopters in terms of operating costs, payload
capacity, and safety, describes the possibilities of cooperative manipulation of a single load
by a group of drones, and summarizes the current state of research activities, including
reinforcement learning, model predictive control, and alternative hybrid propulsion systems. The results indicate that multicopters represent a safe and economically favorable
alternative to piloted aircraft for lighter loads over short distances, while VTOL platforms
prevail on longer logistics routes.

Keywords:

dron, sling load operation, cargo handling, multi drone-cooperation, UAV.

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Študent prezentoval výsledky svojej bakalárskej práce komisii. Nasledovala otázka oponenta. Študent odpovedal na otázku oponenta samostatne ku spokojnosti komisie. Prvá otázka komisie k práci bola zameraná na obmedzenia a rizika v rozvoji týchto UAV. Študent odpovedal na otázku samostatne ku spokojnosti komisie. Druhá otázka komisie k práci bola zameraná na certifikáciu UAV. Ako je to s údržbou (lietadiel)? Študent odpovedal na otázku z časti samostatne, z časti s pomocou. Tretia otázka komisie k práci bola zameraná na dron DJI, ktorý bol spomenutý v práci. Študent objasnil otázku. Štvrtá otázka komisie k práci bola zameraná na Remote ID. Je k tomu standard? Študent odpovedal na otázku s pomocou ku spokojnosti komisie. Následne sa prešlo na všeobecnú rozpravu.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Aerospace Engineering

Study programme

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)

Specialization

Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)

Composition of Committee

Ing. Jan Navrátil, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Lukáš Dubnický, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D. (předseda)
Ing. František Vaněk, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Katrňák (člen)
Ing. Miroslav Červenka, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Lukáš Dubnický, Ph.D.

Předložená bakalářská práce poskytuje dobrý přehled o pojednávané problematice a plní cíle zadání. Práce využívá velké množství informačních zdrojů, ale zároveň některá tvrzení, která by zdrojování zasloužila, je postrádá. Práce je členěna víceméně logicky. V některých kapitolách by bylo vhodné užít podkapitoly, rozdělením částí jen tabulkou se ztrácí přehlednost. Je rovněž škoda, že na mnoha místech působí práce nedokončeně, např. chybějící odkazy do tabulek nebo kapitol, případně definování fází letu, bez jejich dalšího využití. Rovněž druhá polovina práce by zasloužila vysvětlující obrázky a schémata diskutovaných uspořádání a způsobů řízení. Technický jazyk je obecně na dobré úrovni, ale i tak se v práci vyskytují zvláštní překlady termínů, jako "zatížení výkonem", "vzletová nosnost" apod. Celkově se však jedná o dobrou práci, která může najít uplatnění jako přehledový dokument o tomto využití UAV. Doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

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

Bakalářská práce pojednává o využití dronů k účelům, které byly donedávna vyhrazeny pouze zkušeným vrtulníkovým pilotům. Vzhledem k tomu, že rozšíření dronů do oblasti manipulace s podvěšeným nákladem lze očekávat ve stále širším měřítku, je práce velmi aktuální. Je rozvržena přehledně a metodicky.

Největší výhrady lze mít k úzkému vymezení práce. Autor se věnuje téměř výhradně multikoptérám. Ačkoliv jsou tyto skutečně nejrozšířenější, bylo by vhodné uvádět i jiné koncepce. Autor také opomíjí současné experimenty s přestavbou již existujících ověřených vrtulníků pilotovaných na bezpilotní, nabízející široké využití. Pro lepší představu čtenáře by bylo vhodné rozšířit obrazovou přílohu alespoň o snímky porovnávaných dronů (práce obsahuje všeho všudy 3 obrázky).

Kladně naopak hodnotím značné množství informací o skupinovém použití dronů pro manipulaci s jedním nákladem.

Jako celek je práce zdařilá a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Existují v současné době v ČR nebo v EU legislativní omezení využití dronů s podvěsy? Pokud ano, shrňte ta nejdůležitější.

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová