- •Завдання на виконання дипломної роботи
- •6. Календарний план-графік
- •7. Консультанти з окремих розділів роботи:
- •Реферат
- •Перелік скорочень
- •Розділ 1 класифікація бпла
- •Класифікація бпла за способами управління
- •1.2. Класифікація бпла по використаних в них навігаційних системам
- •1.3. Перспективи застосування інерціальної навігаційної системи та її програмне забезпечення
- •1.4. Інерціальна та супутникова навігаційні системи
- •Розділ 2 бортове устаткування сучасних бпла
- •2.1. Склад бортового устаткування бпла
- •2.2. Пілотажно-навігаційні комплекси
- •2.3. Функції тактично-навігаційного комплексу
- •2.4. Елементи тактичної навігаційної системи
- •2.5. Наземна апаратура управління бпла
- •Розділ 3 математична модель бпла
- •3.1. Опис математичної моделі літального апарату
- •3.2. Рульові органи літального апарату і системи координат
- •3.3. Повна нелінійна модель просторового руху літака
- •3.4. Модель двигуна
- •3.5.Модель атмосфери і повітряних обурень
- •3.6. Модель Землі
- •3.7. Модель рульових органів
- •Розділ 4 Розробка алгоритмів управління бпла
- •4.1. Методи декомпозиції управління бпла
- •4.2. Математичний опис польотного завдання
- •4.2.1. Загальні положення
- •4.2.2. Петля Нестерова
- •4.3. Синтез управління на траєкторному рівні
- •4.3.1. Управління рухом літального апарату
- •4.3.2. Управління орієнтацією літального апарату
- •4.4. Розробка алгоритму управління літального апарату у вертикальній площині
- •4.5. Прокладка маршруту в географічних координатах
- •4.6. Програмна реалізація алгоритмів управління
- •4.7. Розробка блоку візуалізації польоту бпла по результатам вище наведених розрахунків.
- •Розділ 5 Розвиток систем з бпла
- •5.1. Проблеми розвитку систем з бпла
- •5.2. Шляхи вирішення проблеми створення систем з бпла
- •Висновки
- •Список використаних джерел
- •Додаток а Опис параметрів моделі
- •Додаток б Опис змінних
4.7. Розробка блоку візуалізації польоту бпла по результатам вище наведених розрахунків.
Блок візуалізації побудований на платформі авіасимулятора FlightGear, формує зображення позакабінної обстановки,яке генерується відповідно до даних отриманих з математичної моделі,що інформують про поточне положення БПЛА. Для з’єднання блоків динаміки та візуалізації доцільно використовувати User Datagram Protocol(UDP)(укр. Протокол дейтаграм користувача). Даний вибір обумовлений тим, що на відміну від TCP, UDP не потребує попереднього повідомлення для встановлення спеціальних каналів передачі, що значно спрощує роботу та позбавляє необхідності постійного контролю з’єднання. Параметри прийому даних блоком візуалізації налаштовуються за допомогою опису даних у конфігураційному файлі з росширеннням .xml (Додаток В).
Для кожного з приведених параметрів вказується формат даних, в даному випадку float (формат числових даних з плаваючою комою).
Після проведення відповідних налаштувань(рис.4.7.) у FlightGear, на базі якого побудований блок візуалізації, та підключення конфігураційного файлу, FlightGear буде очікувати повідомлення з даними інформуючими про положення БПЛА на адреси локальної машини через порт 5500 з частотою 24Гц (частоту більше 24Гц використовувати немає сенсу, адже для створення враження плавності руху достатньо 24 кадрів за секунду), та генерувати позакабінне зображення(рис.4.8.-рис.4.9.).
Рис.4.7. Налаштування передачі даних у Flightgear
Рис.4.8.Зображення сформоване блоком візуалізації на базі FlightGear під час зльоту
Рис.4.9.Зображення сформоване блоком візуалізації на базі FlightGear під час польоту
Розділ 5 Розвиток систем з бпла
5.1. Проблеми розвитку систем з бпла
Методи і технології створення літальних апаратів нині доступні багатьом фахівцям і підприємствам, зайнятим розробкою і виробництвом відповідної техніки. У області безпілотників на ринку є різні підсистеми і компоненти, у тому числі продування, профілі, мікрочіпи, оснащення, двигуни і тому подібне. В результаті, тільки в Україні існує декілька десятків фірм, що пропонують всіляким споживачам комплекси з безпілотними літальними апаратами. Підприємства-розробники рекламують дешевизну і ефективність створених ними систем.
Думається, що просто апелювати, до того, що вартість хороших БПЛА(тобто що мають оптимальне співвідношення вартості і ефективності), нижче вартості пілотованих апаратів сьогодні недостатньо. Необхідно розуміти, що технічні, системні рішення в області систем БЛА частенько не відповідають вимогам до літальних апаратів, що пред'являються сьогодні при сертифікації для допуску до польотів в єдиному повітряному просторі. Знамениті великі безпілотники, такі як Global Hawk і Predator вільно літають тільки там, де військові із США вважають можливим не зважати на загальноприйняті правила організації повітряного руху. Про організацію ж масових польотів безпілотників, особливо малого класу, доки не йдеться.[27]
По-перше, надійність (безаварійність) БПЛА не наближається до надійності комерційних авіаперевезень(менше 1 події на мільйон польотів).
По-друге, до теперішнього часу не створена система документів, що регламентують організацію польотів БПЛА в єдиному повітряному просторі, і не склалася відповідна практика. Навіть у польотах БПЛА у виділених зонах допускаються порушення відповідних правил.
По-третє, незважаючи на технічно досяжну повну автономність БПЛА, їх польоти без зв'язку і управління з центрів організації повітряного руху ніколи не будуть дозволені.
Структури повітряного простору в регіоні і в районі включають безліч повітряних напрямів, трас, зон з різним висотним профілем різнотипних засобів над населеними пунктами і іншими об'єктами, часом польотів і так далі некеровані польоти в такій обстановці виключаються повністю.
Щоб сформувати режими польотів і щогодини виконувати їх, потрібне дотримання вимог багатьох нормативних документів, розробка планів і графіків (всього більше 30). На жаль, спеціальних положень, які відносяться до організації польотів БПЛА, в них доки немає.
