Autonóm robotrepülőgépek állapotbecslő és szabályzó módszerei
Napjainkban egyre több helyen találkozhatunk ember nélküli repülővel, UAV-val. A technológia fejlődésével, kis méretű, nagy teljesítményű processzorok elterjedésével a robot repülőgépek is egyre elérhetőbbé válnak civil felhasználásra is. A mezőgazdaságtól a katasztrófavédelemig az élet számtalan területén nagy előnyt jelent légi felvételek készítése, területfelmérések, műtárgyak, utak, távvezetékek, antennák levegőből történő vizsgálata. Hagyományos repülőgépekkel ezek meglehetősen költséges feladatok, de a kisméretű robotrepülőgépek egyre olcsóbban és könnyebben hozzáférhetővé válnak.
Egy robotrepülő fejlesztése során számtalan mérnöki probléma merül föl. Ami a hagyományos repülőnél egy magasan képzett pilóta feladata, azt mind egy fedélzeten futó programnak kell elvégeznie. A környezet jellemzőit, jármű mozgását érzékelni kell, ehhez nagy pontosságú, összetett szenzorrendszerre van szükség. Ezen adatok és a kívánt repülési pálya alapján kellően gyors szabályzó algoritmusoknak el kell végeznie a kormánysíkok állítását, motorok teljesítmény-szabályzását. Továbbá rádiós kapcsolatot kell tartani a földi operátorral, kezelni kell a kapott parancsokat, vezérelni kell a kamerákat és egyéb adatgyűjtő rendszereket. Ezek önmagukban is elég komoly problémák, de egy jól működő UAV ezeket egyszerre, nagy megbízhatósággal képes elvégezni, megfelelve a feladat jellegéből fakadó valós idejű követelményeknek.
Jelen dolgozatban egy ilyen komplex robotpilóta rendszer fejlesztésének a részleteit fogom ismertetni, elsősorban a szenzorok, állapotbecső és szabályzályzó algoritmusok vonatkozásában. Tárgyalva az architektúrát, az egyes részegységek felépítését, alkalmazott eszközöket, platformokat és részletesen kitérve a szenzorok alkalmazására és problémáira, és a teszteléshez használt környezet és a szimuláció kérdéseire. Rávilágítok a szenzorfúzió fontosságára és összehasonlítok néhány elterjedtebb szenzorfúziós algoritmust. A bemutatott megoldás egy valós igényeket kielégítő, folyamatos fejlesztés alatt álló rendszer.
szerző
-
Zsoldos Balázs
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Belső Zoltán
tudományos segédmunkatárs, Híradástechnikai Tanszék -
Dr. Rucz Péter
adjunktus, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
