طراحي سيستم هدايت و كنترل يكپارچه پهپاد مبتني بر نقاط مسير

مهندسي فناوري ارشد پهباد

كارشناسي ارشد

پهپادها به دليل ماموريت¬هاي مختلف خود مثل شناسايي، تصويربرداري، كنترل مرزها و ...، نياز دارند كه مسير خاص از پيش تعيين شده¬اي را طي كنند. اين مسير، معمولاً به¬صورت مجموعه¬اي از نقاط در فضاي سه-بعدي تعريف مي¬شود كه به آن نقاط مسير گفته مي¬شود. وظيفه سيستم هدايت و كنترل يكپارچه، عبور از اين مجموعه نقاط مسير است تا پهپاد بتواند از طريق آن ماموريت خود را انجام دهد. به اين روش هدايت مبتني بر نقاط مسير مي¬گويند.در پايان¬نامه حاضر، سيستم هدايت و كنترل يكپارچه براي يك پهپاد بال ثابت با ماموريت چند منظوره در كلاس 100 كيلوگرمي (پهپاد موردنظر) طراحي شده است. سيستم طراحي شده پهپاد را جهت انجام خودكار ماموريت¬هاي محوله در فضاي سه¬بعدي عاري از موانع توانمند مي¬سازد.براي اين منظور، ابتدا سيستم كنترل پهپاد شامل حلقه¬هاي كنترلي ميراكننده¬هاي طولي و عرضي-سمتي (سيستم افزايش پايداري) و حلقه¬هاي كنترلي تعقيب فرامين سرعت، ارتفاع و سمت طراحي شد. براي تنظيم مقادير بهره سيستم كنترل از ابزار PID control نرم¬افزار متلب استفاده شده است.سپس، سيستم هدايت مبتني بر نقاط مسير طراحي شده است. در الگوريتم هدايت از روش ميانيابي اسپلاين، براي برازش يك مسير هموار بر مجموعه نقاط مسير، و ايده نقطه مسير مجازي، براي تعقيب مسير برازش شده، استفاده شده است. فرامين هدايت شامل ارتفاع، سرعت و زاويه سمت است.در نهايت، با سيستم كنترل پهپاد يكپارچه¬سازي شده و عملكرد آن از طريق دو سناريوي عملياتي ارزيابي و صحه¬گذاري شده است.

114921

مركز آموزش علمي-كاربردي سازمان صنايع هوايي

دانشگاه جامع علمی کاربردی

مهندس محمد شكاري

دكتر جلال كريمي