Ученые ТУСУР разрабатывают автопилот для авиароботов

Ученые Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) разрабатывают систему интеллектуального управления квадро/гекса/октокоптерами с возможностью полного автоматического полета от взлета до посадки.

«Система названа интеллектуальной, потому что она будет не только полностью управлять летательным аппаратом, но и автоматически обнаруживать препятствия, огибать их, возвращаться на первоначальную траекторию, рассчитывать точку приземления, искать место для посадки вблизи заданных координат», — рассказал руководитель проекта, заведующий кафедрой моделирования и системного анализа ТУСУР Вячеслав Дмитриев.

«Родной язык микроконтроллеров — ассемблер, но писать на нем трудно, таких специалистов мало, в основном всех учат работать на языках Си или Си++, — объясняет инженер Юрий Мальцев. — Поэтому мы решили разделить задачи по компетенции разработчиков. Специалисты по радиоэлектронике, для которых микроконтроллер представляет собой набор радиотехнических узлов, разрабатывают программные модули на ассемблере. Сценарий поведения системы, определяющий взаимодействие этих модулей, пишут программисты, владеющие языками типа Си. Связующим звеном между ними является язык X-робот, поддерживаемый контроллером, с одной стороны, и МОС – с другой».

Управление авиароботом может осуществляться по трем вариантам. В первом случае аппарат подключают к компьютеру, загружают маршрут, и затем автономный  робот летит в заданном направлении — при этом управлять им во время движения невозможно. Второй вариант — с частичным управлением, когда по заданным GPS координатам можно подсказывать траектории, переключаться на другой маршрут. Наконец, возможно полное управление полетом с пульта или компьютера, когда сигналы по радиоканалу воздействуют на систему и задают текущие параметры движения.

Пока ученые отрабатывают управление в виртуальной плоскости на моделях, так как реальные эксперименты связаны с частым разрушением авиароботов. Когда будут найдены нужные режимы и параметры, начнутся «бортовые» испытания на реальном объекте.

«Проектом около года занимаются шесть инженеров и программистов, — говорит Вячеслав Дмитриев. — Правда, кафедра уже несколько лет разрабатывает квадро- и мультикоптеры, где большой вклад внес ее сотрудник Денис Колоссовский, другие сотрудники делали систему управления для других объектов, при этом использовалась собственная  среда для компьютерного моделирования сложных технических устройств МАРС. Так что работа началась не с чистого листа, а сроки ее завершения зависят от того, появится ли финансирование и заинтересованная поддержка, пока это инициативный проект».

Как пояснил разработчик, прежде всего систему будут применять МЧС для мониторинга пожароопасных районов, зон подтопления, поиска пропавших людей: летательный аппарат сможет вести съемку в заданной местности, а при возвращении показать кадры, которые удалось взять на борт. Военные используют беспилотные летательные аппараты для разведки. Кроме того, мультикоптеры с автоматизированной системой управления смогут доставлять почту в труднодоступные районы, так как способны взять до десяти килограммов груза и прилететь в заданное место.

«Существуют импортные аналоги автопилотов, но приобретение аналогичных зарубежных систем сделает эти летательные аппараты слишком дорогими. Надо создавать отечественную систему, и мы взялись за эту задачу», — пояснил Вячеслав Дмитриев.