Návrh systému pro dynamické sledování a vyhodnocení letových charakteristik bezpilotních prostředků
Design of a System for Dynamic Tracking and Evaluation of Flight Characteristics of Unmanned Aerical Vehicles
Typ dokumentu
disertační prácedoctoral thesis
Autor
Stanislav Kušmírek
Vedoucí práce
Socha Vladimír
Oponent práce
Fözö Ladislav
Studijní obor
Provoz a řízení letecké dopravyStudijní program
Technika a technologie v dopravě a spojíchInstituce přidělující hodnost
katedra letecké dopravyObhájeno
2024-03-08Práva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
V oblasti bezpilotných letových prostriedkov je vývoj charakterizovaný rastúcou rôznorodosťou a špecifickosťou dizajnov drakov. Každý letový prostriedok tak môže mať odlišné letové vlastnosti a výkonnostné parametre, čo predstavuje výzvu pre vývojarov pri ich testování a budúcej certifikácii. Táto dizertačná práce sa zaoberá vývojom a implementáciou systému na sledovanie a vyhodnocovanie letových charakteristík quadrokoptér, ktorý poskytuje univerzálne riešenie pre rôzné typy multikoptér. Systém bol overený pri reálných letových testoch z dát riadiacej jednotky autopilota Pixhawk, čím bola dosiahnutá jeho validácia. Súčasťou práce taktiéž bolo vytvorenie simulovanej prevádzkovej obálky quadrokoptéry IRIS+ v robotickom simulátore Gazebo. Táto obálka, modelujúca rôzné hmotnosti a rýchlosti letu v závislosti na ťahu a uhlu nábehu pri horizonálnom lete, bola následne porovnána s údajmi získanými počas reálných letov. Výsledky z tejto simulácie preukázali možnosť využitia robotických simulátorov ako nástroja pre tvorbu prevádzkových obálok, čo otvára nové možnosti pre testovanie a optimalizáciu letových charakteristík bezpilotných prostriekov. Taktiéž bol využitý veterný tunel pre testovanie aerodynamických charakteristík quadrokoptéry. Celkové výsledky práce preukázali úspešnú validáciu meracího systému a presnosť merania kritických letových parametrov, poskytujúc tak komplexný pohl´ad na dynamiku a výkonnosť testovanej quadrokoptéry. In unmanned aerial vehicles, development is characterized by increasing diversity and specificity of construction designs. Each earial vehicle can have distinct flight charactestics and performance parameters, posing a challenge for developers in testing and future certification. This dissertation focuses on characteristics of quadrocopters, providing a universal solution for various types of Pixhawk autopilot control unit, thus achieving its validation. Additionally this work involved creating a simulated operational envelope for the IRIS+ quadcopter in the Gazebo robotic simulator. This envelope, modeling various weights and flight speeds depending on thrust and angle of attack during horizonatl flight, was subsequently compared with data obtained from real flights. The results from this simulation demonstrated the potential use of possibilities for testing and optimizing the flight characteristics of unmanned vehicles. A wind tunnel was also utilized to test the quadcopter´s aerodynamic characteristics. Overall, the results of this work demonstrated successful validation of the measurement system and accuracy in measuring critical flight parameters, thus providing a comprehesive view of the dynamics and performance of the tested quadcopter.