Master's Thesis

Applications of Computers in Ultramicro Aviation

Final Thesis 5.93 MB

Author of thesis: Ing. Žaneta Grossová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c.

Reviewer: Ing. Michal Hradiš, Ph.D.

Abstract:

The aim of this thesis is to design and implement a multiplatform system for autonomous logging of ultralight aircraft flights. The solution consists of a mobile application for Android and iOS devices which, based on Bluetooth context and GPS data, automatically detects the beginning and end of a flight and continuously records positional data, and an embedded module with an RGB LED that uses Bluetooth connectivity to serve as an aircraft identifier while also providing colour-based signalling of the connection status. The acquired records are stored in the internal database of the mobile device and, when an internet connection is available, exported to a configured server. The thesis also includes a locally runnable web interface that enables post-flight analysis of the recorded route, as well as the option to merge multiple flight records into a single spreadsheet file, thereby significantly speeding up the calculation of larger numbers of records. The thesis concludes with an evaluation of the developed system based on testing in real operational conditions.

Keywords:

flight logger, ultralight aviation, autonomous device, embedded device, GPS, Bluetooth Low Energy, BLE, mobile application, Android, iOS, Kotlin Multiplatform Mobile (KMM), ESP32-C3

Date of defence

22.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Studentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Topics for thesis defence

  1. Proč jsou “prahové rychlosti” vlastnostmi uživatele? Neměly by být pro pro každé letadlo jiné? Nastavuje se někde jméno letadla? Proč FlightTracker nemá přidělené jméno letadla?
  2. Jaké podmínky musí zařízení splňovat pro zabudování do letadla při samovýrobě. Konzultovala jste to například s inspektorem techniky a nastudovala jste si relevantní předpisy? Jaké podmínky by bylo potřeba splnit pro uvedení takového výrobku na trh?
  3. Proč se Bluetooth zařízení nehlásí jménem letadla?
  4. Prosím, komentujte Obrázek 6.11. Proč jsou tam s3_..., proč má FlightsTable bluetooth_device_name? Proč to není v BluetoothDevicesTable? Proč mezi tabulkami nejsou vztahy.
  5. Proč podporujete export na FTP a ne export do tabulky na Google Drive nebo MS Sharepoint, když průzkum vycházel opačně?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)

Specialization

Cybersecurity (NSEC)

Composition of Committee

doc. Mgr. Kamil Malinka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Zbyněk Křivka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ivan Homoliak, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen)
Ing. Radek Hranický, Ph.D. (člen)

Mám za to, že se jedná o zdařilou práci. Studentka vytvořila prakticky použitelnou aplikaci a přípravek s embedded systémem, sepsala solidní text práce a ověřila funkčnost výstupu. Celkově hodnotím stupněm velmi dobře (B).

Evaluation criteria Verbal classification
Informace k zadání

Zadání práce patřilo sice v principu mezi průměrně náročná, ale tím, že bylo zaměřeno na monitorování provozu letadel, vyžadovalo větší množství experimentální práce a studia. Studentka se zadání zhostila úspěšně a podle mého názoru vytvořila solidně fungující mobilní aplikaci doplněnou přípravkem na bázi embedded systému pro autoamtickou identifikaci uživatelů letadel.

Aktivita při dokončování

Realizační část práce i text byly dokončeny sice s nevelkým předstihem před odevzdáním, ale včas na to, aby bylo možno provést praktický test v letadle i  konzultace a korekce textu práce.

Publikační činnost, ocenění

-

Práce s literaturou

S literaturou pracovala studentka nejen podle doporučení, ale iniciativně vyhledávala i další zdroje literatury a studijní prameny.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Během řešení byla studentka aktivní. Konzultace během akademického roku probíhaly sice s různou intenzitou, ale v zásadě průběžně. Na konzultace byla studentka vždy připravena.

Points proposed by supervisor: 89

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Michal Hradiš, Ph.D.

Studentka vytvořila pravděpodobně funkční aplikaci, ale neproběhlo uživatelské testování a prezentovaný postup návrhu aplikace má větší mezery. Text také prezentuje pro čtenáře zbytečné nebo nerelevantní informace.

Evaluation criteria Verbal classification Points
Rozsah splnění požadavků zadání

Evaluation level: zadání splněno

Rozsah technické zprávy

Evaluation level: je v obvyklém rozmezí

Prezentační úroveň technické zprávy

Práce je práce dobře pochopitelná a příjemně se mi četla. Obsahuje na jednu stranu velmi zajímavé a informativní části. Velmi oceňuji přehled v současnosti používaných nástrojů a postupů a také provedený průzkum. Text ale obsahuje i spíše zbytečné, pro čtenáře nerelevantní, sekce.  Některé informace naopak chybí. Z pohledu logiky textu mi chyběla explicitnější provázanost průzkumu v kapitole 5 s definicí požadavků a samotným návrhem aplikace. Standardní návrh aplikace chybí úplně - shrnutí use cases, návrh UI, ... Také mi v práci chybí analýza požadavků na zabudování elektrických a RF zařízení do konstrukce ULL vzhledem k návrhu řešení. Specifické námitky k textu jsou:

  • Na rozdíl od dobrého textu, abstrakt je formulován tak nepochopitelně, že by mohl být použit jako zbraň vůči myslícím strojům.
  • Některé informace o ULL jsou zbytečné (2.1).
  • Kapitola 3 obsahuje mnoho nerelevantních, nevyužívaných nebo úplně základních informací, které by v práci vůbec nemusely být: GPS, akcelerometry, WiFi, komunikační protokoly (FTP, FTPS, SFTP, HTTP, HTTPS), formáty dat (CSV, XML, JSON)
  • 4.1 - Obsahuje naprosto nepodstatné statistiky o světovém využívání telefonů.
  • Kapitola 4 - Celkově obsahuje užitečné informace, ale také množství spíše nepodstatných informacích jak o mobilních platformách, tak o mikrokontrolerech.
  • Propojení požadavků v 5.2.1 s předchozí analýzou není vysvětleno a někdy se zdá velmi nejisté (například hned pro P1 v dotazníku nevidím odůvodnění). Naopak mi chybí například zmíněná integrace s Google Drive nebo MS SharePoint. A naopak z průzkumu vyplývá, že asi nikdo nechce FTP, ale to je pak součástí řešení.
  • Obrázek 5.2: Základní návrh databázového modelu aplikace  neobsahuje vztahy a obsahuje některé podezřelé položky. Text pak obsahuje téměř totožný 6.11: Finální databázový model implementace, který je  rozšířený o ukládání GPS trasy, ale stále neobsahuje vztahy? Proč jsou tam například položky s3_bucket, s3_region, s3_access_key, s3_secret_key, když v práci S3 nikde není?
  • Chybí návrh UI/UX.
  • Algoritmus detekce letových stavů by mohl být definován přesně.
75
Formální úprava technické zprávy

Práce je dobře napsaná, pochopitelná a dobře se čte. Typografická úprava je také kvalitní až na tyto nedostatky:

  • Odkazy na tabulky a obrázky by vždy měly být ve formátu například "Tabulka 5.4, Obrázek 5.5". V práci je ale někdy uvedeno jen samotné číslo (e.g. 6.5, 6.13), nebo je uvedeno jiné značení - e.g. "schéma", "obrazovek".

  • Obrázky 6.6, 6.9, 6.10 nejsou odkazovány z textu.

  • Některé obrázky jsou uprostřed stránky a dělí text.

87
Práce s literaturou

Práce se odkazuje celkem na 55 zdrojů. U této práce je to spíše zbytečně. Některé zdroje a informace z nich čerpané nejsou v práci potřeba - komunikační protokoly, formáty dat, GPS, WiFI. Jinak jsou citace použity vhodně, ale citace pod čarou na stránkách 24, 25, 27, 28 obsahují zdroje, které měly být citovány standardním způsobem (možná i další).

73
Realizační výstup

Výsledkem je funkční aplikace. Ale práce neobsahuje standardní kroky návrhu aplikací s UI a neproběhlo uživatelské testování v jakémkoliv smysluplném rozsahu. Byla testována jen funkčnost aplikace. Z toho důvodu není jasná kvalita aplikace z pohledu UX. Nejsem si úplně jistý, jak moc byl brán zřetel na výsledky dotazníku, když aplikace například implementuje export pomocí FTP a ne integraci s Google Drive nebo MS Sharepoint, když výsledky vyšly naopak.

80
Využitelnost výsledků

Je možné, že aplikace je použitelná v současné podobě, ale neproběhlo uživatelské testování. Práce také nijak nediskutuje požadavky na zástavbu technických zařízení do ULL.

Náročnost zadání

Evaluation level: průměrně obtížné zadání

Topics for thesis defence:
  1. Proč jsou “prahové rychlosti” vlastnostmi uživatele? Neměly by být pro pro každé letadlo jiné? Nastavuje se někde jméno letadla? Proč FlightTracker nemá přidělené jméno letadla?
  2. Jaké podmínky musí zařízení splňovat pro zabudování do letadla při samovýrobě. Konzultovala jste to například s inspektorem techniky a nastudovala jste si relevantní předpisy? Jaké podmínky by bylo potřeba splnit pro uvedení takového výrobku na trh?
  3. Prosím, komentujte Obrázek 6.11. Proč jsou tam s3_..., proč má FlightsTable bluetooth_device_name? Proč to není v BluetoothDevicesTable? Proč mezi tabulkami nejsou vztahy.
  4. Proč podporujete export na FTP a ne export do tabulky na Google Drive nebo MS Sharepoint, když průzkum vycházel opačně?
  5. Proč se Bluetooth zařízení nehlásí jménem letadla?
Points proposed by reviewer: 80

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová