Введение 3
Глава 1. Постановка задачи 5
1.1. Математическая модель квадрокоптера 5
1.2. Формулировка задачи 9
Глава 2. Разработка аппаратно-программного комплекса 12
2.1. Аппаратная архитектура комплекса 12
2.2. Программная архитектура комплекса 17
2.3. Разработка законов управления 24
Глава 3. Реализация комплекса 28
3.1. Имитационное моделирование динамики движения летательного аппарата 28
3.2. Практическая реализация комплекса 35
Выводы 38
Список литературы 39
Приложение 40
Купить

Вопрос об управлении машинами и механизмами на расстоянии длительное время оставался нерешенным для человечества. Первое упоминание о реализации возможности дистанционного управления устройствами относится к 1898 году, когда Никола Тесла представил общественности радиоуправляемую лодку. Однако, меньше, чем через полвека в воздух поднялся первый беспилотный летательный аппарат, контролируемый пилотом с поверхности.
С тех пор появились новые способы дистанционной связи и расширился спектр воздушных аппаратов, для которых актуальна проблема управления на расстоянии. Одним из классов подобных устройств являются многороторные вертолеты, в частности, квадрокоптеры (рис. 1).
Рис. 1. Четырехроторный вертолет Ботезата, 1923.
В связи с ростом вычислительных мощностей современных микропроцессорных систем и увеличением требований к задачам, выполняемым летательными аппаратами, возникает потребность в автоматизации части работы оператора беспилотного устройства. Для решения этой проблемы необходимо создание автоматизированных комплексов для дистанционного управления беспилотными летательными аппаратами, которые реализуют на борту определенные алгоритмы управления, а также предоставляют оператору возможность обзора телеметрии, поступаещей с воздушного устройства. В зависимости от поставленных задач, у оператора должна быть возможность в выборе способов управления летательным аппаратом, например, задание определенного пути для следования.
В данной работе раскрывается вопрос создания аппаратно - программного комплекса для дистанционного управления движением четырехроторного вертолета (квадрокоптера). Актуальность обуславливается развитием сфер применения класса мультироторных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Кроме того, большинство реализаций подобных комплексов, находящихся в открытом доступе, имеют весьма упрощенные алгоритмы управления и предназначены для использования в развлекательных целях.
Купить