T-Rex 600: Finálna verzia senzorického systému

IMG_4318V predchádzajúcich článkoch o projekte bezpilotnej helikoptéry T-Rex 600 sme podrobne opísali vývoj  modulov potrebných pre plánovanú autonómnu prevádzku helikoptéry od snímača rýchlosti cez dosku akčných členov až po komunikačný modul a modul IMU jednotky. V uplynulých dňoch sme dokončili vývoj poslednej časti systému, samostatnej závesnej senzorickej jednotky.

Nevyhnutným predpokladom pre autonómny let helikoptéry je odpovedajúci matematický model, čiže sústava prevažne nelineárnych diferenciálnych rovníc popisujúcich spravávanie helikoptéry vzhľadom na pôsobenie síl a momentov na teleso. Do matematického modelu vstupuje viacero parametrov, ktorých hodnota je pre výslednú presnosť podstatná ale zároveň ich nie je možné priamo zmerať (koeficienty aerodynamického odporu v jednotlivých osiach a pod). Ak sa teda chceme vyhnúť nákladnému meraniu v aeordynamickom tuneli, jediným spôsobom tieto parametre identifkovať je spätne ich určiť na základe hodnôt nameraných počas reálneho letu. Úlohou závesnej senzorickej jednotky je preto zber a ukladanie dát (rýchlosť, poloha, orientácia helikoptéry a prislúchajúce riadiace povely) počas pilotovaného letu.

r2

Hlavným komponentom senzorickej jednotky je Intel NUC s procesorom i5 – osvedčená výkonná výpočtová stanica schopná spracovať všetky informácie z jednotlivých podsystémov priamo na palube. Ku výpočtovej stanici je pripojený komunikačný wifi modul, stereo kamera a cez dodatočnú prepojovaciu dosku aj IMU jednotka spolu s ultrazvukovým diaľkomerom, základnou riadiacou doskou a GPS prijímačom. Stereo kamera pozostáva z dvojice priemyselných kamier BlueFox s vysokorýchlostným snímaním dosahujúcim až 100fps. Celý systém je napájaný z 12V LiPol Batérie a k podvozku helikoptéry je pripevnený prostredníctvom modelárskych silent blokov.

IMG_4346

Senzorický systém je v súčastnosti využívaný ako predpríprava na návrh regulačných štruktúr pre stabilizáciu letu, ale v budúcnosti sa s ním počíta aj v ostrej autonómnej prevádzke.

Po takmer dvoch rokoch príprav je teda T-Rex pripravený na skutočnú prevádzku a prvé reálne (zatiaľ) pilotované lety. V ďalšom článku Vám predstavíme výsledný matematický model, ktorý je aktuálne implementovaný ako real-time simulátor v RVize. Za predpokladu úspešných letových pokusov snáď už aj s identifikovanými parametrami.

 

Ján Bačík