Программно-аппаратный комплекс имитационного моделирования полета мультироторного БЛА
Автор: Исаев А.М., Линец Г.И., Исаев М.А., Мельников С.В.
Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti
Рубрика: Технологии компьютерных систем и сетей
Статья в выпуске: 2 т.18, 2020 года.
Бесплатный доступ
Предложен программно-аппаратный комплекс моделирования полета мультироторного беспилотного летательного аппарата, позволяющий реализовать работу в режиме, близком к реальному времени, в пакете программ MatLab/ Simulink. С целью получения адекватных характеристик управляемости и оценки времени полета разработаны и верифицированы имитационные модели воздушных винтов и бесколлекторных двигателей. Системная модель беспилотного летательного аппарата позволяет комбинировать различные воздушные винты, бесколлекторные электромоторы, аккумуляторные батареи, проводить тестирование программного обеспечения системы управления в режимах автоматического, полуавтоматического, ручного управления, при различных сочетаниях внешних факторов, таких как высота полета относительно уровня моря, направления и силы ветра, имитировать ошибки определения координат и высоты. Результаты работы использованы для отработки режимов полета реального мультироторного беспилотного летательного аппарата.
Программно-аппаратный комплекс, имитационное моделирование, системная модель, мультироторный беспилотный летательный аппарат, квадрокоптер
Короткий адрес: https://sciup.org/140256255
IDR: 140256255 | DOI: 10.18469/ikt.2020.18.2.08
Список литературы Программно-аппаратный комплекс имитационного моделирования полета мультироторного БЛА
- Гоголев А.А. Полунатурное моделирование беспилотных летательных аппаратов типа мультикоптер // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=77238 (дата обращения: 04.02.2020).
- Advanced modeling with a Symbolic based approach Application to the modeling, control design and real-time control and HIL simulation of a quadrotor helicopter / N. Gachadoit [et al.] // ERTS2 2010, Embedded Real Time Software & Systems (Toulouse, France, May 2010). 2010. Art. 02269439.
- Schmidt M.D. Simulation and control of a quadrotor unmanned aerial vehicle // University of Kentucky Master’s Theses. 2011. URL: https://uknowledge.uky.edu/gradschool_theses/93 (дата обращения: 07.02.2020).
- Белоконь С.А., Золотухин Ю.Н., Филиппов М.Н. Архитектура комплекса полунатурного моделирования систем управления летательными аппаратами // Автометрия. 2017. Т. 53. № 4. С. 44-50.
- Автопилот Pixhawk PX4, подключение к симулятору. PX4 Development Guide (v1.9.0). URL: https://dev.px4.io/v1.9.0/en/ simulation/ hitl.html (дата обращения: 04.03.2020)
- Фабрикант Н.Я. Аэродинамика. Общий курс: учебное руководство. М.: Наука, 1964. 816 с.
- Юрьев Б.Н. Аэродинамический расчет вертолетов. М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1956. 559 с.
- Ромасевич В.Ф. Аэродинамика и динамика полета вертолетов: учебник. М.: Воениздат, 1982. 487 c.
- Герасимов О.В., Крицкий Б.С. Расчет воздушного винта беспилотного летательного аппарата с учетом числа Рейнольдса и степени редукции. // Научный вестник МГТУ ГА. 2014. № 200. С. 79-85.
- APC Propeller Performance Data. Quality Propellers that are Competition Proven. URL: https://www.apcprop.com/technical-information/performance-data (дата обращения: 07.03.2020).
- Airfoil Tools. URL: http://airfoiltools.com (дата обращения 07.03.2020).
- Bresciani T. Modelling, identification and control of a quadrotor helicopter. Lund University: Department of Automatic Control, 2008. 180 p.
- Pittman Servo Motor Application Notes, Pittman. Haydon Kerk Pittman. URL: https://www. haydonkerkpittman.com/-/media/ametekhaydonkerk/downloads/technical%20documents/ pittman%20technical%20documents/dc_servo_ motor_engineering_basics.pdf?la=en (дата обращения: 04.03.2020).
- Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами / пер. с англ. А.Ю. Черкашина. М.: Энергоатомиздат, 1989. 180 с.
- Datasheet Battery. Документация MATLAB на русском языке. URL: https://docs.exponenta. ru/autoblks/ref/datasheetbattery.html (дата обращения: 27.02.2020).
- Index of tested LiIon batteries. Flashlight information URL: https://lygte-info.dk/info/batteryIndex.html (дата обращения: 27.02.2020).
- Bouabdallah S. Design and control of quadrotors with application to autonomous flying: PhD Thesis. Lausanne, Switzerland: École Polytechnique Federale de Lausanne, 2007. 155 p.
- Бранец В.Н. Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1973. 320 с.
