Aviacom

UAV AUTONOMOUS/TRANSPORTATION AND LOGISTICS. czyli loty autonomiczne stające się przyszłością lotów bezzałogowych. 

Dzięki szybko rozwijającej się technologii autonomiczne pojazdy bezzałogowe potrafią latać po nieznanym sobie terenie i pokonywać nieprzewidywalne, złożone przeszkody, korzystając wyłącznie z pokładowych czujników i obliczeń. Drony wykorzystują system nawigacji GPS, który pozwala one nieograniczony zasięg lotu przy jednoczesnym braku podatności na zakłócenia. Za drony w pełni automatyczne można by uznać konstrukcje, które realizują loty według określonej procedury i od początku do końca bez udziału operatora.
Uav Drone transportation autonomous
Do procedur realizowanych w sposób automatyczny w tego typu dronach należą np.:
  • samoczynny start i lądowanie (realizowane automatycznie jedynie po zainicjowaniu procedury przez operatora);
  • lot po wyznaczonej i zaprogramowanej trasie;
  • automatyczne podążanie za wyznaczonym obiektem;
  • filmowanie obiektu poprzez automatyczny lot wokół niego (POI – Point Of Interest);
  • procedura powrotu do domu w przypadku utraty połączenia radiowego lub bardzo niskiego napięcia pakietu zasilającego RTH.

Autonomiczny dron do poruszania wykorzystuje system sztucznej inteligencji, która umożliwia dronom poruszać się z dużą prędkością w skomplikowanym terenie. Sztuczna inteligencja pozwala we właściwym momencie lotu podjąć samodzielną decyzję o wykonaniu uniku lub innego manewru, który nie został z góry zaprogramowany dla danej sytuacji, lecz wynika z analizy wielu czynników płynących z otoczenia i jest optymalnym rozwiązaniem w danych warunkach. Dzięki pełnej autonomiczności drony same mogłyby wyznaczać swoją trasę przelotu i nawigować po niej samodzielnie. Mogłyby wykorzystywać również pokładowe czujniki do niezależnej analizy sytuacji w powietrzu i na ziemi.

Pięć poziomów autonomiczności dronów :
  • Poziom 0 – sterowanie w 100% ręczne przez operatora-pilota.
  • Poziom 1 – kontrola operatora – dron sam kontroluje jedną funkcję.
  • Poziom 2 – kontrola operatora – dron może przejąć pozycję i wysokość.
  • Poziom 3 – operator awaryjnie interweniuje, dron może wykonywać samodzielnie operacje.
  • Poziom 4 – brak operatora, dron posiada system zapasowy.
  • Poziom 5 – dron wykorzystuje system sztucznej inteligencji aby planować loty.

Jednym z najważniejszych dronów autonomicznych są drony transportowe. Ich zastosowanie można znaleźć w sektorach służb cywilnych tj. straż pożarna, GOPR oraz w budownictwie i transporcie towarów – firmy kurierskie.

Cechy UAV transportation and logistics :
  1. jest wyposażony w najbardziej zaawansowany system GPS,
  2. śmigła zbudowane z włókna węglowego – chroni przed słońcem, promieniowaniem UV i starzeniem,
  3. wyposażony w silnik PU15-95KV, akumulator 22000mAh,
  4. wyposażony w sprzęt zdalnego sterowania,
  5. alarm przy niskim poziomie baterii, stały lot, powrót jednym przyciskiem, w pełni automatyczna praca itp.
  6. wbudowany drut miedziany w silniku ma długą żywotność,
  7. każde ramię drona jest wyposażone w światło nocne, a praca w nocy jest niezakłócona,
  8. może automatycznie unikać przeszkód,

W celu zwiększenia bezpieczeństwa lotów autonomicznych dodatkowym elementem jest pilot. Wybór jego nie jest prosty gdyż musi on spełniać szereg zasad by lot był bezpieczny i łatwo można było przejść z funkcji latania zdalnego na manualne.

Aby ręcznie wprowadzić korektę lotu pilot wyposażony jest w system GPS. Dodatkowo pilot posiada możliwość przechowywania danych, funkcję blokady lądowania, funkcję strefy no-fly oraz ochronę przed wstrząsami. Ważnym aspektem jest funkcja redukcji szumów by zachować stabilność lotu; wykrywanie sekwencji silnika, wykrywanie kierunku, tryb podwójnej pompy, funkcja ochrony przed awarią.

Mapowanie 3D – metoda przedstawia, w jaki sposób dron wraz z odpowiednim sprzętem może być używany do tworzenia map 3D.

Sprzęt, który jest do tego potrzebny:
  1. Dron,
  2. Cyfrowy aparat fotograficzny,
  3. Gimbal skierowany w dół lub twardy uchwyt do mocowania kamery do pojazdu.

Odpowiednie mapowanie 3D można uzyskać za pomocą 60 ~ 100 zdjęć – zdjęcia lotnicze można łączyć ze zdjęciami wykonanymi z ziemi. W przypadku dużych płaskich obszarów mapowanie odbywa się 40 m ~ 80 m nad powierzchnią, a w przypadku wyższych obiektów na wysokości 100 m. Zaleca się latanie w misji (mapowanie) składającej się z równoległych torów, z każdą ścieżką w odległości od 25m do 100m.

Aby mapowanie było wykonane poprawnie należy wykonać część lub wszystkie z poniższych poleceń :
  1. START – spowoduje, że pojazd wzniesie się prosto do docelowej wysokości podanej,
  2. WAYPOINT – podaje tyle punktów orientacyjnych, ile potrzeba, aby przelecieć nad obiektem w układzie siatki,
  3. DO_DIGICAM_CONTROL – spowoduje natychmiastowe naciśnięcie migawki kamery, jeśli autopilot został podłączony za pomocą CHDK lub serwomechanizmu,
  4. DO_TRIGG_DISTANCE – działa tak samo, jak do-digicam-control z wyjątkiem tego, że migawka aparatu będzie wyzwalać się co X metrów.
  5. RETURN_TO_LAUNCH powinno być ostatnim poleceniem w misji, aby pojazdy wróciły do miejsca startu,
  6. DO_SET_ROI – może służyć do wskazywania dziobu pojazdu i gimbala w określonym punkcie na mapie.

Wszystkie oprogramowania do mapowania działają w podobny sposób, ponieważ wykorzystują nieruchome obrazy zrobione z pojazdu. Odbywa się to poprzez automatyczne dopasowywanie obrazów, nie polega to na znajomości rzeczywistej lokalizacji, z której zdjęcie zostało zrobione.

Zalecane oprogramowanie do mapowania 3D na komputery stacjonarne :
  1. VisualSFM,
  2. Agisoft Photscan,
  3. Pix4d,
  4. OpenDroneMap.

Kompendium wiedzy na temat BSP oraz FPV

Chcesz rozpocząć swoją przygodę z dronami ale nie wiesz od czego zacząć? Poszukujesz elementów do budowy swojego drona FPV, ale nie wiesz co wybrać?
Ten poradnik pomoże Ci w wyborze wszystkich podzespołów!Jesteś nowicjuszem, osobą początkującą bądź jeśli miałeś już styczność z dronami i potrzebujesz odświeżyć swoją wiedzę – to ten poradnik jest właśnie dla Ciebie!