СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ ВАНТАЖНИМ БЕЗПІЛОТНИМ ЛІТАЛЬНИМ АПАРАТОМ - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ ВАНТАЖНИМ БЕЗПІЛОТНИМ ЛІТАЛЬНИМ АПАРАТОМ

11.03.2024 14:58

[3. Технічні науки]

Автор: Книш Богдан Петрович, кандидат технічних наук, доцент, Вінницький національний технічний університет, м. Вінниця



Проблема сучасних безпілотних літальних апаратів (БПЛА) на сьогодні полягає у збільшенні вантажопідйомності. Ця проблема може бути вирішена шляхом збільшення потужності двигунів та підбором оптимальних пропелерів. Це є актуальним, адже БПЛА вже стали невід’ємною складовою нашого життя. Вони використовуються як у воєнних так і в цивільних цілях: для зйомок фільмів, моніторингу стану об’єктів, дослідження ґрунтів в агропромисловості тощо. Всі ці операції вимагають від БПЛА мати певне значення тяги для реалізації потрібної вантажопідйомності. У майбутньому можна буде використовувати БПЛА для евакуації людей, доставки важких вантажів і навіть перевезення пасажирів. Тому питання зі збільшенням вантажопідйомності стає все більш актуальним, як і розробки механізму роботи таким БПЛА [1]. Таким чином, метою роботи є розробка блоку керування вантажним БПЛА.

Відомий пристрій керування БПЛА для здійснення моніторингу наземних об’єктів [2], який містить 3-х осевий гіроскоп, 3-х осевий акселерометр та барометричний висотомір, які через АЦП зв’язані з головним процесором обробки даних та управління, який через блок комутації, що з’єднаний з ультразвуковим висотоміром,  зв’язаний з GPS приймачем, магнітометром та радіомодемом, який з’єднаний з антеною зв’язку з оператором, процесор управління  роботизованого пристрою, який зв’язаний з головним процесором обробки даних та управління, блок телеметрії, який зв’язаний з передавачем телеметрії і антенною системою телеметрії, дві відеокамери, які зв’язані з відеопроцесорами та системами керування, два акумулятори для живлення описаних пристроїв та роботизованого  пристрою. Недоліком пристрою є складність конструкції та наявність роботизованого  пристрою.

Найбільш близьким технічним рішенням є блок керування БПЛА [3], що містить чотири контролери обертів двигунів, які з’єднані з акумуляторною батареєю та бортовою системою керування БПЛА, до яких також під’єднаний контролер заряду акумуляторної батареї. Недоліком блоку керування БПЛА є недостатня потужність двигунів та, відповідно, швидкість обертання пропелера, що унеможливлює збільшення вантажопідйомності

В роботі поставлена задача створення системи управління вантажним БПЛА, в якій за рахунок введення нових елементів та їх розташування, з’являється можливість збільшення вантажопідйомності БПЛА. Поставлена задача досягається тим, що в системі управління вантажним БПЛА, яка містить чотири контролери обертів двигунів, які з’єднані з акумуляторною батареєю та бортовою системою керування БПЛА, до яких під’єднаний контролер заряду акумуляторної батареї, введено чотири безколекторні двигуни, які містять пропелери, що з’єднані з контролерами обертів двигунів, ресивер, який з’єднаний з антеною та бортовою системою керування БПЛА, до якої під’єднаний GPS трекер.

На рис. 1 зображено систему управління вантажним БПЛА.




Рисунок 1 – Система управління вантажним безпілотним літальним апаратом

Система управління вантажним БПЛА працює наступним чином. З акумуляторної батареї 5 через контролер заряду акумуляторної батареї 4 живлення подається на бортову систему керування БПЛА 6 і до контролерів обертів двигунів 31-34. З антени 8 через ресивер 7 сигнал поступає на вхід бортової системи керування БПЛА 6, де відбувається формування сигналу для увімкнення пропелерів 11-14 безколекторних двигунів 21-24. Керувати безколекторними двигунами 21-24 напряму не можна, потрібно сформувати трифазні сигнали для кожного безколекторного двигуна 21-24, що виконують відповідні контролери обертів двигунів 31-34. В бортовій системі керування БПЛА 6 формуються керуючі імпульси ШІМ (широтно-імпульсна модуляція), які поступають на контролери обертів двигунів 31-34. Також в ній обробляються дані з GPS трекера 9, що забезпечує навігацію БПЛА в просторі.

Використання запропонованої системи управління вантажним БПЛА дозволяє значно збільшити його вантажопідйомність.

Література:

1. Книш Б. П., Кулик Я. А., Барабан М. В. Класифікація безпілотних літальних апаратів та їх використання для доставки товарів. Вісник Хмельницького національного університету. 2018. №3. С. 246–252.

2. Яровий О. В. Системи управління безпілотними літальними апаратами для здійснення моніторингу наземних об’єктів. Системи управління, навігації та зв’язку. 2018. №3(49). С. 33–38.

3. Книш Б. П., Курячий Р. О. Блок керування вантажним безпілотним літальним апаратом. XLVIII Науково-технічна конференція факультету інфокомунікацій, радіоелектроніки та наносистем. URL: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-frtzp/all-frtzp-2019/paper/view/6830/5745 (дата звернення: 06.03.2024). 



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення