CC BY
128
ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ СТОЛКНОВЕНИЙ БПЛА
С НЕПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ 1 2 Пискарев Д.М. , Хальметов Д.Н.
Email: Piskarev17107@scientifictext.ru
1 Пискарев Дмитрий Михайлович - магистрант; 2Хальметов Динар Наилевич - магистрант, кафедра специальной робототехники и мехатроники, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,
г. Москва
Аннотация: в статье рассмотрена задача предотвращения столкновений беспилотного летательного аппарата или другого подвижного управляемого объекта с неподвижными объектами в пространстве при планировании траекторий полета. Приведен алгоритм, позволяющий скорректировать полет при появлении внешнего препятствия, под которым понимается как движимый, так и недвижимый объект, в данный момент находящийся в состоянии покоя, и рассчитать оптимальные безопасные расстояния, при которых не произойдет столкновения. Приведены схема, формулы и логика работы для реализации в программном коде. Ключевые слова: БПЛА, планирование траекторий, предотвращение столкновений, алгоритм, безопасная дистанция.
UAV COLLISION PREVENTION WITH STATIC OBJECTS Piskarev D.M.1, Khalmetov D.N.2
1Piskarev Dmitry Mikhailovich - Graduate Student; 2Khalmetov Dinar Nailevich - Graduate Student, DEPARTMENT OF SPECIAL ROBOTICS AND MECHATRONICS, BAUMAN MOSCOW STATE TECHNICAL UNIVERSITY, MOSCOW
Abstract: the article deals with the problem of preventing collisions of an unmanned aerial vehicle or other mobile controlled object with static objects in space while planning flight trajectories. An algorithm allowing to correct a flight when an external obstacle appears, by which is meant both a movable and immovable object currently in a state of rest, is given and to calculate the optimal safe distances at which no collision will occur. The scheme, formulas and logic of work for implementation in the program code are given. Keywords: UA V, trajectory planning, collision prevention, algorithm, safety distance.
УДК 51-74
Введение
Математическая модель предотвращения столкновения с подвижным объектом практически полностью аналогична предотвращению столкновений со статичными объектами.
Предположим, что некоторое i-е динамическое препятствие имеет определенную геометрию и минимальное «личное» пространство вокруг себя, формирующее прямоугольник со сторонами 2 di на 2 di от центра. Для любого момента времени для любого i-го и для j-го роботов безопасные расстояния будут описываться следующими уравнениями:
xik < xjk + (d; + dj) + Mblijk yik < yjk + (dj + dj) + Mb2ijk xik < xjk - (dj + dj) - Mb3ijk (1) Jik ^ Vjk ~ (di + dj) ~ Mb4ijk
Рис. 1. Динамическое препятствие 1 =1, .. ,,пу, ] = 1 + 1, .. ,,пу, к = 1, .. ,,пр (2),
где [х Iк,уIк] Т определяет положение в пространстве летательного аппарата 1 в момент в ремени к, а Ъг цк - это I — I — ] — кьш элемент двоичной матрицы размером 4 на пу на пу на пр.
Стоит отметить, что в описанном случае тоже нужно учитывать дискретизацию по времени. Если два БПЛА двигаются друг навстречу другу с определенными скоростями VI и V расстояние между каждыми точками траектории в пределах исследуемого квадрата должно быть больше {VI + Vj) Д £.
Рис. 2. Схема препятствия
Алгоритм:
Вход: зона, свободная от столкновений т, координаты БПЛА
X = (Xd.yd.Zd)
Выход: Навигационная команда
Ла1, (¥>,0,0,0)
,где (т1,тг,ти,та) - зоны изображения, р - крен, в- тангаж, р - рыскание, 0 -скорость по вертикали, следующая путевая точка ШР = (хш,уш,гш) , допуск (Ш1, Ш2), тип маневра .
Команды управления:
+д н <- + + К +Д
-дя
-ДУ
У<г - (:
+ Л-
Блок-схема алгоритма приведена на рисунке 3.
С
3
^ Ул-1. ус1. '.V. I] ^
Рис. 3. Блок-схема алгоритма 30
Список литературы /References
1. Пискарев Д.М., Хальметов Д.Н. Влияние зазора на динамические характеристики мехатронного модуля // Проблемы современной науки и образования, 2017. № 18 (100). С. 21-24. С. 11-13.
2. Пискарев Д.М., Рубцов В.И. Разработка алгоритма формирования траектории движения группы БПЛА // Проблемы современной науки и образования, 2017. № 18 (100). С. 11-13.
3. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. М.: Физматлит, 2009. 280 с.
4. Макаров И.М. Робототехника: история и перспективы. М.: Наука, 2003. 351 с.
5. Каляев И.А. Метод коллективного управления группой объектов // Нелинейный динамический анализ (МЭА'2) // мат. Второго междунар. конгресса. М.: МАИ, 2002.
ОБЗОР И СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ Рубизова С.А. Email: Rubizova17107@scientifictext.ru
Рубизова Софья Андреевна - студент, бакалавр, кафедра информатики и вычислительной техники, Национальный исследовательский университет Московский институт электронной техники, г. Зеленоград
Аннотация: микроконтроллер представляет собой небольшой и недорогой компьютер, созданный для решения конкретных задач, таких как отображение информации на семисегментном дисплее на железнодорожной платформе или получение информации с пульта дистанционного управления телевизором. Микроконтроллеры, в основном, используются в продуктах, требующих определенного контроля над пользователем. Сегодня на рынке доступны различные типы микроконтроллеров с различными длинами слов, такими как 8-битные, 16-битные, 32-битные. Микроконтроллер представляет собой сжатый микрокомпьютер, предназначенный для управления функциями встроенных систем в офисных машинах, роботах, бытовой технике, автомобилях и ряде других гаджетов. Поэтому в сегодняшнем технологическом мире многое делается с помощью микроконтроллера. В зависимости от приложений мы должны выбирать определенные типы микроконтроллеров. Цель этой статьи - предоставить основную информацию о микроконтроллере и сравнительном исследовании микроконтроллера 8051, микроконтроллера ARM, микроконтроллера PIC и микроконтроллера A VR.
Ключевые слова: микроконтроллер, память, инструкция, цикл, бит, архитектура.
OVERVIEW AND COMPARATIVE STUDY OF DIFFERENT MICROCONTROLLERS Rubizova S.A.
Rubizova Sofja Andreevna - Student, Bachelor, INFORMATICS AND COMPUTER SYSTEMS DEPARTMENT, NATIONAL RESEARCH UNIVERSITY OF ELECTRONICS TECHNOLOGY,
ZELENOGRAD
