Файл: Реферат Выпускная.docx

^{Реферат}

Выпускнаяквалификационнаяработасодержит110страниц,41рисунок,16таблиц,списокиспользуемыхисточниковсодержит30наименованияи приложениена10 листах.Ключевые слова: ROS (Robot Operating System), MAVROS, автономноеуправление,MAVLink,полетныйконтроллер,аппаратно-программнаяархитектура,безопасность,малогабаритныебеспилотныелетающиеаппараты.Объектомисследованияявляетсяавтономноеуправлениеохраннымквадрокоптером.Предметомисследованияявляетсяаппаратно-программнаясистемауправленияавтономногоохранного квадрокоптера.Цельданнойработы–разработкааппаратнойипрограммнойархитектурсистемыуправленияавтономногоохранного квадрокоптера.Впроцессеисследованияобозреваетсяпроблемызащитычастныхтерриторийотнесанкционированныхвторжениймалогабаритныхбеспилотныхлетающихаппаратов.ПредставляетсяобзорсуществующихрешенийохраныпериметровсиспользованиемБПЛА.Разработанаархитектурааппаратногообеспеченияавтономногоохранногоквадрокоптера, выполнена его сборка. Разработана программная архитектурасистемыуправленияавтономногоохранногоквадрокоптера,атакжеалгоритмработыиегопрограммнаяреализация.Проведенытестовыеиспытания для определения работоспособности. Проводились определениесоциальнойответственности,расчетфинансовойэффективностипроекта.Врезультатеисследованиябыларазработанасистемауправленияавтономного охранного квадрокоптера

---

, которая способна гибко расширять функционал устройства.

Область применения: разработанная система управления автономного охранного квадрокоптера может применяться для управления квадрокоптерами в охранных системах.

Оглавление

---

Определения и сокращения

Дрон – беспилотный летательный аппарат военного назначения.БПЛА–Беспилотный летательныйаппарат.ФЦП – Федеральная целевая программа.ЕС– европейский союз.ПК–полетныйконтроллер.ШИМ–широтно-импульснаямодуляция.

Введение

В настоящее время класс малогабаритных беспилотных летательныхаппаратовсталоченьпопулярен.Возникаютслучаииспользованиябеспилотныхлетательныхаппаратоввнезаконныхцелях,такихкакпроникновениянаохраняемуютерриторию.Решениемданнойпроблемыбезопасностиохраняемыхпериметровявляетсяразработкаавтономныхохранных дронов-перехватчиков.Актуальность разработки заключается втом, что автономность на данный момент остается открытым вопросом, таккакбольшинствораннихроботовибеспилотныхлетательныхаппаратовконтролировались со станций управления либо пилотами. В значительнойстепениэтопродолжаетсяи по сей день.Объектомисследованияявляетсяавтономноеуправлениеохранногоквадрокоптера.Предметомисследованияявляетсяаппаратно-программнаясистемауправленияавтономногоохранного квадрокоптера.Задачивыпускнойквалификационнойработы:

• 
  обзор решений по тематике охраны территорий с помощью охранных дронов;
  
• 
  разработка аппаратной конфигурации для автономного охранного квадрокоптера, выбор компонентов летательного аппарата;
  
• 
  разработка алгоритма системы управления для квадрокоптера;
  
• 
  реализация алгоритма в программном коде и его тестирование.
  

Новизнаданногоисследованиязаключаетсявсоздании

---

новогоалгоритмавзаимодействияаппаратнойчастиавтономногоохранногоквадрокоптерадляобеспечениявозможностейдальнейшегорасширенияфункционалааппарата.Разработанная система управления применяется в реализации проектаФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развитиянаучно-технологическогокомплексаРоссиина2014-2020годы»субсидия14.578.21.0241 от26сентября 2017 г.[1]

1. Область и объект исследования

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) не имеет на борту человека,иможетуправлятьсяудаленноилиавтономно,атакжеможетнестиполезную нагрузку [2]. БПЛА могут использоваться как в военных, так и вгражданских приложениях. Они могут выполнять задачи, не ставя под угрозупилотов.Крометого,БПЛАмогутработатьвопасныхусловияхиливдлительныхпилотируемыхмиссиях.В настоящее время широко распространены БПЛА с вращающимисявинтами,которыеимеюттакиепреимущество,какспособностьвертикальноговзлетаипосадки.БПЛАсвращающимисявинтаминазываютсямультикоптеры.Мультикоптер–этолетательныйаппарат,который построен по вертолётной схеме с тремя и более несущими винтами.Вотличиеотобычныхвертолетов,которыемеханическиоченьсложны,мультикоптер обычно использует винты фиксированного шага. Управлениедвижениемтранспортногосредствадостигаетсяпутемизмененияотносительной скорости каждого ротора для изменения тяги и крутящегомомента. На рисунке 1.1 показана схема управления осями (pitch, yaw, roll)мультикоптера.

---