Алексей Безгодов, к.т.н., НИИ НКТ СПб НИУ ИТМО
Задачи Создание комплекса 4Р-БПЛА для решения задачи навигации в закрытых помещениях (КНЗП) Создание виртуального полигона для исследования динамики 4Р-БПЛА в закрытых помещениях (Quadro X -DS)
Области применения Спасательные операции – В пещерах – В завалах Мониторинг объектов на предмет: – Проникновений на охраняемые объекты – Аварий на опасных объектах Разведывательные операции
Особенности постановки задачи КНЗП Навигация в заведомо известных, неизвестных и/или изменяющихся помещениях Сложность передачи прямого радиосигнала в закрытых помещениях Восстановление трехмерной структуры закрытых помещений для облегчения работы оператора Реализация группового поведения БПЛА в условиях агрессивной среды
Топология комплекса в условиях закрытых помещений
Устройство и принцип 4Р-БПЛА Фактическое отсутствие сложных механизмов Высокая маневренность Способность к зависанию Легкость создания и низкая стоимость Высокая надежность и отказоустойчивость Сложность управления Высокое энергопотребления
Устройство и принцип 4Р-БПЛА Рама Двигатели (3-8) Набор сенсоров: – Акселерометр – Гироскоп – Барометр – Магнетометр – Сонар – GPS Контроллер – Стабилизация – Коммуникация
Выбор аппаратной платформы для БПЛА Контроллер: – Arduino Большой выбор «шилдов» Легкость программирования и внедрения Большой выбор библиотек для разных задач и аппаратных средств AeroQuad Низкая производительность – Netduino.NET Microframework Возможность интеграции с ВП Меньше библиотек Коммуникационная система – WiFi Передача больших объемов данных Непригодна для сложных топологий – ZigBee Сложные топологии Критически важные данные Сложность настройки – Bluetooth Прост в использовании Ненадежен – USB Отладка
Функциональная схема 4Р-БПЛА PC (ВП) PC (ВП) Controller 3-axis gyroscope 3-axis accelerometer Barometer * Magnetometer * XBee ESC #1 Brushless Motor ESC #2 Brushless Motor ESC #3 Brushless Motor ESC #4 Brushless Motor Camera WiFi USB GPS * Sonar
Схема функционирования 4Р-БПЛА Controller
Заключение
Вопросы?