Алексей Безгодов, к.т.н., НИИ НКТ СПб НИУ ИТМО. Задачи Создание виртуального полигона для исследования динамики 4Р-БПЛА в закрытых помещениях (Quadro. - презентация

1 Алексей Безгодов, к.т.н., НИИ НКТ СПб НИУ ИТМО

2 Задачи Создание виртуального полигона для исследования динамики 4Р-БПЛА в закрытых помещениях (Quadro X -DS) Создание комплекса 4Р-БПЛА для реализации задачи навигации в закрытых помещениях (КНЗП)

3 Области применения Спасательные операции В пещерах В завалах Мониторинг объектов на предмет: Проникновений на охраняемые объекты Аварий на опасных объектах Разведывательные операции

4 Особенности постановки задачи КНЗП Навигация в заведомо неизвестных и/или изменяющихся помещениях Сложность передачи прямого радиосигнала в закрытых помещениях Восстановление трехмерной структуры закрытых помещений Реализация группового поведения БПЛА в условиях агрессивной среды

5 Устройство 4Р-БПЛА

6 Функциональная схема 4Р-БПЛА PC Arduino 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

7

8

9 Александр Загарских, студент СПб НИУ ИТМО

10 Особенности постановки задачи ВП QuadroX-DS Качественное воспроизведение аэродинамических эффектов взаимодействия групп БПЛА и окружения Моделирование инерциальных, барометрических и магнитометрических датчиков Синтез изображений формируемых камерами БПЛА Варьирование параметров БПЛА с целью поиска оптимальной конфигурации: Длина плеча Двигатели + ESC (по таблицам) Пропеллеры и т.д. (по таблицам + опт. связь c пакетами CFD) Выбор окружения для моделирования

11 Архитектура виртуального полигона Модель аэродинамического взаимодействия Модель тв. тела 6-DOF Система оптического захвата движения Модель функционирования IMU сенсоров Модель аэродинамического движетеля Модель видеокамеры Модель системы стабилизации Телеметрия БПЛА Средства журналирования и анализа Система управления - ручное - авто - групп.

12 Модель 4Р-БПЛА как твердого тела с 6 степенями свободы

13 Модель аэродинамического взаимодействия

14 Модель аэродинамического движетеля RPM График ШИМ -> Тяга

15 Модель функционирования IMU сенсоров Типы сенсоров: Гироскоп Акселерометр Барометр Магнитометр Разные типы шумов Разрядность Период дискретизации

16 Модель видеокамеры Помехи Блики HDR адаптация Задержки Разные фокусные расстояния

17 Модель системы стабилизации

18 Средства журналирования и анализа

19 Телеметрия БПЛА

20 Система оптического захвата движения

21 Система управления Ручное Клавиатура Джойстик XBOX360 3D Mouse Space Pilot Автоматическое Выполнение различных сценариев Групповое Построение формаций Выбор лидера

22 Выбор аппаратной платформы для БПЛА Контроллер: Arduino Netduino Коммуникационная система WiFi Xbee Bluetooth

23 Вопросы?