Работа представляет собой краткий обзор состояния дел в области разработки систем управления беспилотными летательными аппаратами вертолетного типа. Изложены

Скачать 413.41 Kb.

Название	Работа представляет собой краткий обзор состояния дел в области разработки систем управления беспилотными летательными аппаратами вертолетного типа. Изложены
страница	4/8
Дата публикации	25.11.2014
Размер	413.41 Kb.
Тип	Документы

100-bal.ru > Военное дело > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8

3.1 Описание структуры эксперимента

Комплексы на основе ДПЛА представляют собой многокомпонентную группу разнородных (негомогенных) объектов со сложным характером информационного обмена по каналам управления полетом, операторскому каналу, а также при взаимодействии автономных элементов системы между собой.

Ряд новаторских идей был проверен в рамках исследовательского проекта AVATAR (Airial Vehicle Autonomous Tracking Reconnaisance). Работа выполняется университетской группой исследователей во главе с James F. Montgometry (университет Южной Калифорнии).

Объект исследований представлял собой группу роботов в составе автономного вертолета (модель вертолета Bergen Industrial RC), 2 –x наземных мобильных робота (Real World Interface Pioneer robots). Отметим, что вертолет обладает автономной системой управления, а также может управляеться оператором полета с помощью высокоуровневых команд. Наземные роботы автономны.

К настоящему времени продемонстрированы следующие возможности комплекса истемы AVATAR:

многоуровневого распределения задач между оператором полета, роботом-вертолетом и одним наземным мобильным роботом в группе при решении задачи патрулирования в предписанной зоне;
роботизированная группа обеспечивает трансляцию видеоизображения с места появления тревоги одновременно обеспечивая патрулирование охраняемой зоны; Охраняемая зона описывается опорными точками (координатами GPS);

автоматического перераспределения задач внутри группы роботов при появлении сигнала тревоги на периметре охраняемой зоны;
длительность патрулирования составляет 0.5 часа и определяется емкостью бака с горючим, а фактически типом выбранного вертолета.

Cистема управления комплекса AVATAR в его нынешней конфигурации включает в себя систему управления автономного вертолета, системы управления автономных мобильных роботов, центральный пульт управления и пульт оператора. Описание элементов системы приведено в таблицах 3.1 и 3.2.

В качестве системного программного обеспечения была использована операционная система реального времени QNX (расширяемая до POSIX). Низкоуровневое прикладное программное обеспечение было написано на языке С/C++.

Центральный пульт управления реализован на лап-топ Toshiba Tecta 510CDT ( Pentium 133 Mгц/144 Мбайт RAM/ 4.3 Гбайт HDD ) с операционной сиcтемой QNX. Компьютер работал в составе беспроводной 2.4 ГГц сети Ethernet. Пользовательский интерфейс работал из-под QNX и разрабатывался c помощью Phab GUI.

Один из наболее впечатляющих экспериментов, выполненных с помощью этого комплекса заключался в патрулировании охраняемого периметра вертолетом AVATAR, в качестве одного из элементов полезной нагрузки имеющего на своем борту наземны мобильный робот, снабженный системой командного управления и передачи видеоизображения на пульт оператора полета. В соответствии с легендой эксперимента после обнаружения злоумышленника , последний попытался уйти с поля зрения видеосистемы комплекса, спрятавшись под автомобиль. Автоматический вертолет примземлившисьнедалеко от убежища злоумышленника высадил

Таблица 3.1.

Аппаратное обеспечение системы управления автономным вертолетом AVTAR
Вертолет	Радиоуправляемая модель вертолета с двухметровым винтом. Обеспечивающим работу с 10 килограммами полезной нагрузки. Двигатель вертолета двух цилиндровый газовый мощностью 4 л.с. Умеет пять каналов управления : два циклических угла поворота лопастей, угол поворота хвостового ротора, суммарный угол поворота главного ротора, газ двигателя
Каналы управления	Радиоканал системы управления оператором полета на частоте 72 Мгц. Система управления 5 канальная В режимах автоматического управления на входы каналов управления подаются сигналы с бортового компьютера.
Система ориентации в пространстве	Система GPS/INS, обеспечивающая измерение: Координат вертолета: широту, долготу, высоту; Скоростей и ускорений: горизонтальной и вертикальной; Углов положения и угловых ускорений. Система ориентации работающая с 12 спутниками обеспечивает точность определения координат порядка 20 см.
Бортовой компьютер	Построен на базе нескольких стандартных плат PС104 и одной специально разработанной платы в стандарте PC104. Главный ,процессор 486DX4CPU, 133 MГц, 16 Мбайт RAM, 40 Мбайт электронный диск. Используется операционная система реального времени. Платы обеспечивают работу с таймером, датчиками числа оборотов ротора и сонаром.+
Каналы связи для системы управления	Специально разработанная плата в стандарте PC104 обеспечивает переключение с ручного режима управления в автоматическийц режим и наоборот. 2.4 ГГц беспроводной Ethernet в стандарте PCMCIA, обеспечивает 2.0 Мбитный коммуникационный канал для связи вертолета с оператором, центральным пультом упправления и подвижными роботами.
Полезная нагрузка	Цветная внизсмотрящая камера и 1.3 Ггц коммуникационный канал полезной нагрузки
Система питания	Питание бортовой электроники осуществляется от NiMn и Li-Ion батарей. Li-Ion 2* 4 Амп.час обеспечивают 50 Вт для системы питания PC104, вырабатыающей +5 В и 12 В для бортовой электроники.GPS/INS питается от 3.5 Амп.ч NiMH батарей через DC/DC конвертор, обеспечивающий 24 В.

Таблица 3.2.

Аппаратное обеспечение мобильных роботов Pioneer
Шасси	Четырехколесное с электрическим приводом. Колеса с каждой стороны механически связаны, и повороты осуществляются за счет разных скоростей вращения каждой пары колес.
Каналы управления	Управление скоростями вращения колес осуществляется через систему управления.
Система ориентации в пространстве	Имеется компас и гироскоп. Подключается через плату АЦП. Система спутниковой ориентации NovaTel, подключаемая к бортовому компьютеру через последовательныц порт. Шесть ультразвуковых датчиков, под управлением микропроцессора Motorola 6811.
Бортовой компьютер	Используется стандарт PС104. Главный процессор 486DX4 CPU, 133 MГц, 4 Мбайт RAM, 40 Мбайт электронный диск. Платы расширения обеспечивают работу с гироскопом и сонарной системой.
Каналы связи для системы управления	2.4 ГГц беспроводной Ethernet в стандарте PCMCIA, обеспечиваtn 2.0 Мбитный коммуникационный канал для связи с другими членами группы роботов.
Полезная нагрузка	Цветная внизсмотрящая камера и 2.3 ГГц коммуникационный канал полезной нагрузки для передчи изображения на центральный пульт управления.
Система питания	Питание бортовой электроники осуществляется от Li-Ion батарей. *(2 аккумулятора 10.8В 4 амп.ч. ). Питание двигателей осуществляется от свинцовых аккумуляторов.**

1 2 3 4 5 6 7 8

Похожие:

	2 Общая характеристика систем управления Однако до второй мировой войны радиоуправление практического применения, по существу, не получило. Положение резко изменилось, начиная...		Реферат по истории аэрокосмической техники Описание систем управления... В связи с большей взлетной массой мини-бла их полезная нагрузка по своему функциональному составу наиболее полно представляет состав...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Введите аннотацию документа. Аннотация обычно представляет собой краткий обзор содержимого документа. Введите аннотацию документа....		Программа, соответствующая требованиям фгос; пояснительная записка Введите аннотацию документа. Аннотация обычно представляет собой краткий обзор содержимого документа. Введите аннотацию документа....
	Образовательный стандарт высшего профессионального образования московского... Направление подготовки 161101 «Системы управления летательными аппаратами» утверждено приказом Министерства образования и науки Российской...		Исследование систем управления процесс определения организационной... Место исследований систем управления в комплексе дисциплин по теории и практке управления
	Сертификационные работы по специальности Работа представляет собой тематический обзор современной литературы с собственными выводами и практическими рекомендациями		Принципы построения систем поддержки принятия решений для оценки... Объект внимания данной работы представляет собой систему поддержки принятия решений (сппр) для оценки функционального состояния лица...
	Рабочая программа дисциплины Управление рисками в туризме Направление подготовки 100400 «Туризм» Дисциплина «Управление рисками в туризме» представляет собой элемент подготовки студентов в области оценки и разработки системы управления...		Реферат на тему «Физиология нервной системы» Организм человека представляет собой сложную высокоорганизованную систему, состоящую из функционально связанных между собой клеток,...
	Программа по военно-патриотическому воспитанию программа представляет... Программа представляет собой комплекс проектов, акций, творческих дел и разовых мероприятий, направленных на реализацию задач патриотического...		1 обзор и анализ современного состояния создания систем компьютерного обучения Эксплуатация водного транспорта и транспортного оборудования/ 180000 "Морская техника"
	Проект Профессиональный стандарт Специалист по проектному управлению... ...		Ежегодный доклад о деятельности Уполномоченного по правам ребенка... Презентация представляет собой наглядное пособие, с помощью которого студент иллюстрирует свой доклад к дипломной (курсовой) работе....
	Анализ существующей кадровой политики Глобальный и крутой поворот в истории развития нашей страны от социалистического хозяйства к экономике рыночно-предпринимательского...		Методические указания по изучению дисциплины Дисциплина-специализации... Ного раскрытия, расследования и предупреждения преступлений рассматриваемой категории. От уровня овладения данным спецкурсом зависит...

Школьные материалы