🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Устройство определения местоположения БПЛА

Работа №200323

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

Электроснабжение и элктротехника

Объем работы78
Год сдачи2023
Стоимость4780 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Анализ технического задания 9
1.1 Содержание работы 9
1.2 Основные понятия 9
1.2.1 Беспилотные летательные аппараты 9
1.2.2 Дальномерные радиолокационные устройства 11
1.2.3 Микроконтроллер 12
2 Обзор аналогичных устройств 15
2.1 Определение местоположения БПЛА и его посадка с помощью ГНСС,
таких как ГЛОНАСС или GPS 15
2.2 Посадка БПЛА с помощью компьютерного зрения и искусственных
нейронных сетей (ИНС) 18
2.3 Посадка БПЛА с помощью с помощью инфракрасных (ИК) лучей 21
3 Разработка алгоритма работы устройства 23
3.1 Определение принципа работы устройства 23
3.2 Разработка алгоритма работы устройства 33
3.3 Определение координат расположения радаров 34
3.4 Разработка системы фильтрации данных 39
3.5 Решение задачи нахождения координат БПЛА 45
4 Разработка программного и аппаратного обеспечения 48
4.1 Разработка программного обеспечения 48
4.2 Разработка аппаратного обеспечения 51
4.3 Разработка и проведение контрольного эксперимента 54
5 Разработка способов дальнейшего улучшения устройства 60
5.1 Определение направлений по дальнейшей работе 60
5.2 Метод прямого поиска Хука-Дживса 62
5.3 Метод деформируемого многогранника Нелдера-Мида 63
6 Безопасность жизнедеятельности 68
6.1 Рекомендации по выбору помещения рабочего места 68
6.1.1 Требования к микроклимату, содержанию аэроионов и вредных
химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ 69
6.1.2 Требования к уровням шума и вибрации на рабочих местах,
оборудованных ПЭВМ 70
6.1.3 Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВ.71
6.1.4 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах,
оборудованных ПЭВМ 72
6.1.5 Общие требования к организации рабочих мест пользователей ПЭВ 73
6.1.6 Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ для
взрослых пользователей 76
6.2 Описание рабочего места пользователя и помещения 77
6.3 Требования безопасности к электротехническому изделию 80
7 Организационно-экономический раздел 83
7.1 Технико-экономическое обоснование 83
7.2 Оценка работ 86
7.3 Расчёт временных параметров СГ 87
7.4 Расчёт параметров работ сетевого графика 88
7.5 Расчёт стоимостных параметров сетевого графика 89
7.6 Расчет затрат на разработку, внедрение и применение проекта 91
7.7 Расчёт величины экономического эффекта и срока окупаемости проекта 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 99

Беспилотные летательные аппараты (далее - БПЛА) или дроны в XXI веке стали применяться в самых различных сферах промышленности, таких как сельское хозяйство, геодезия, горнодобывающая и нефтяная промышленности, логистика и строительство, охранные системы. Дроны в основном используются для мониторинга подконтрольных объектов с воздуха и для доставки грузов гражданского и военного назначения [1]. Из-за пандемии COVID-19 и изменения геополитической обстановки рынок дронов в период 2020-2025 годов по прогнозам финансовых аналитиков вырастет на 13,8% и достигнет 42,8 млрд долларов США [2].
Однако согласно статистике [3], 47% аварий дронов происходит из-за человеческого фактора при посадке. Возникает острая необходимость уменьшить этот показатель и полностью отказаться от использования оператора при посадке.
Существует три распространённых способа посадки БПЛА, обладающие своими достоинствами и недостатками.
Посадка с помощью компьютерного зрения и искусственных нейронных сетей.
Достоинства:
- сверхвысокая точность посадки (до одного см);
- отсутствие дополнительного оборудования.
Недостатки:
- малая дальность действия (до 10 м);
- высокие требования к вычислительной мощности;
- высокие требования к оптической проницаемости среды.
Посадка с помощью средств глобального позиционирования.
Достоинства:
- неограниченная дальность действия;


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В результате выполнения дипломного проекта был разработан навигационный комплекс на основе гражданских мобильных первичных (с пассивным ответом) надгоризонтных дальномерных радаров сантиметрового диапазона.
Проведено моделирование работы алгоритмов определения местоположения БПЛА, моделирование экспериментов для определения точностных характеристик работы устройства и реализована его сборка. Проведена серия из трёх различных экспериментов для определения точностных характеристик работы комплекса.
В результате выполнения проекта были зафиксированы следующие данные: Параметры разброса данных в эксперименте «1» и «3» соответственно: среднеквадратичное отклонение - о = 1,72 см и 1,61 см;
математическое ожидание - р = 1,4-14 см и 2,9-10-14 см.
Эксперимент «2» проводился специально для корректировки эксперимента «1», поэтому параметры разброса данных в нём не были рассчитаны.
Параметры разброса данных остаются приемлемыми, СКО в среднем в 250 раз ниже, чем этот показатель при использовании самого распространённого в настоящее время способа позиционирования БПЛА с помощью ГНСС.
По результатам оценки затрат на производство единицы устройства она оказалась меньше стоимости использования ИК-маяков.
По результатам оценки дальности действия разработанного устройства она оказалась выше, чем при использовании ИНС и компьютерного зрения.
В разделе безопасности жизнедеятельности были проанализированы условия труда, описаны рабочее место и требования безопасности к изделию.
В организационно-экономическом разделе были рассчитаны основные экономические показатели и параметры СГ.



1. Сташкевич, С.П. Использование беспилотных летательных аппаратов в военных и гражданских целях / С. П. Сташкевич, В. А. Кабанов, Т. Д. Хуснутдинов, научный руководитель - А. В. Кравченко // VIII международная научно-практическая конференция, посвященная Дню космонавтики «Актуальные проблемы авиации и космонавтики», секция «Перспективные технологии и производство РКТ двойного назначения»: сб. мат. конф. - Красноярск: Изд-во СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2019. - С. 171¬173.
2. Инфраструктурный центр по направлению Аэронет НТИ. Анализ существующего состояния международного и отечественного рынка применений беспилотных авиационных систем гражданского назначения, оценка ключевых характеристик отечественного рынка // Москва, 2018. - 136 с.
3. Williams, K. A Summary of Unmanned Aircraft Accident/Incident Data: Human Factors Implications / K. W. Williams. - Oklahoma City: Civil Aerospace Medical Institute Federal Aviation Administration, 2004. - 18 p.
4. Авиация: Энциклопедия / гл. ред. Г. П. Свищёв. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 736 с. — ISBN 5-85270-086-X.
5. Сытин, Л.Е. Самое современное оружие и боевая техника / Л.Е. Сытин. — М.: Изд-во АСТ, 2017. — 656 с. — ISBN 978-5-17-090382-5.
6. Грингард, С. Интернет вещей: Будущее уже здесь = The Internet of Things. Сэмюэль Грингард: пер. с англ. — М.: Издательская группа «Точка», Альпина Паблишер, 2017. — 224 с. — ISBN 978-5-9614-6118-3 (Альпина Паблишер), ISBN 978-5-9908700-0-0 (издательская группа «Точка»).
7. Kumar, R. Tactical Reconnaissance: Uavs Versus Manned Aircraft / Rajesh Kumar. - University Park: The Pennsylvania State University. — 1997. — № AU/ACSC/0349/97—03.



Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ