Bezpilotní prostředky
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah |
---|---|---|---|
A0M36BEP | Z,ZK | 4 | 2P+2S |
- Vztahy:
- Předmět A0M36BEP může být splněn v zastoupení předmětem AE0M33BEP
- Předmět je ekvivalentnàs AD0M33BEP,A0M33BEP .
- Garant předmětu:
- Přednášející:
- Cvičící:
- Předmět zajišťuje:
- katedra počítačů
- Anotace:
-
Předmět je zaměřen na získání základních znalostí z oboru bezpilotních prostředků. Jsou probírány konstrukce, pohony, senzory, elektronické systémy, akční členy, řídící elektronika, řídicí algoritmy, přídavná zařízení a také právní aspekty provozování bezpilotních prostředků. Přednášky jsou doplněny exkurzemi do relevantních laboratoří. V rámci cvičení je zpracovávána semestrální úloha na bezpilotním letounu Procerus UAV z oblasti zpracovávání senzorických dat včetně účasti na zkušebním letu.
Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A0M36BEP
- Požadavky:
-
U studentů se předpokládají základní znalosti fyziky.
- Osnova přednášek:
-
1. Motivační přednáška. Ukázky pokročilých algoritmů řízení,agentního plánování, senzorických systémů. Krátká historie bezpilotních prostředků.
2. Specifika bezpilotních prostředků z hlediska materiálů a konstrukce. Lamináty, kompozity. Stavba draku a křídla. Problémy pevnosti a pružnosti.
3. Pohonné jednotky pro bezpilotní prostředky. Pístové motory, motory s rotačním pístem. Malé spalovací turbiny. Malé proudové motory. Diskuse výběru vhodné jednotky pro konkrétní UAV projekty.
4. MEMS a SMART inerciální senzory pro bezpilotní letouny - snímané veličiny, MEMS, SMART senzory, zpracování a fúze dat. Uživatelský pohled na GPS, INS a aerometrický systém. Redundance a zabezpečení systému.
5. Základní řídicí smyčky pro jednotlivé módy autopilota bezpilotního letounu. Řízení vzletu, úprava dynamiky, vedení po trati, kroužení nad cílem/mimo cíl, sledování pozemního pohyblivého cíle. Nálet na přistání, přistání.
6. Pokročilé algoritmy pro návrh řídicích systémů - optimální a robustní řídicí systémy.
7. Specifika telemetrie pro bezpilotní letouny - komunikační rozhraní, protokoly, zabezpečení, antény.
8. Plánování letu - optimální trajektorie, bezletové zóny, optimalizační kritéria - spotřeba, plnění cílů.
9. Systémy pro automatické řešení kolizí mezi letouny - kooperativní a nekooperativní metody, systém AgentFly.
10. Řízení koordinovaných úloh skupiny bezpilotních prostředků - formace, monitoring.
11. Uživatelská (přídavná) zařízení - stabilizované základny, optické systémy, lokalizátory, zaměřovače a dálkoměry, zpracování obrazové informace.
12. Právní aspekty provozování bezpilotních prostředků v ČR,v Evropě.
13. UAV projekty v ČR - vyzvaná přednáška.
- Osnova cvičení:
-
1. Ukázky různých typů bezpilotních letounů.
2. Diskuse v oblasti výběru vhodné pohonné jednotky pro bezpilotní prostředek.
3. Exkurze(postupně v rozsahu 3 cvičení) - pevnostní
zkušebna, aerodynamický tunel, UAV projekty v ČR - Sojka, Mamok, Vilík a další.
4. Exkurze.
5. Exkurze.
6. Identifikace modelu (aerodynamických koeficientů) z letových dat.
7. Návrh základních řídicích smyček autopilota.
8. Simulátor - integrated modular avionics testbed.
9. Představení a výběr semestrálních úloh.
10. Práce v týmech na semestrálních úlohách.
11. Práce v týmech na semestrálních úlohách.
12. Práce v týmech na semestrálních úlohách.
13. Práce v týmech na semestrálních úlohách.
14. Prezentace výsledků semestrálních úloh, diskuse, hodnocení, zápočet.
- Cíle studia:
- Studijní materiály:
-
[1] Dalamagkidis K., Valavanis K. P., Piegl L. A.: On Integrating Unmanned Aircraft Systems Into the National Airspace System, Springer, 2009
[2] Musial M.: System Architecture of Small Autonomous UAVs (Paperback), VDM Verlag Dr. Mueller e.K. 2008
[3] Hasik J.: Arms and Innovation: Entrepreneurship and Alliances in the Twenty-First-Century Defense Industry, The university of Chicago Press, 2008
[4] Newcome L. R.: Unmanned aviation: a brief history of unmanned aerial vehicles, AIAA, 2004
[5] Nolan M. S.: Fundamentals of Air Traffic Control, Thompson Brooks/Cole, 2004
[6] Cutler J.: Understanding Aircraft Structures
- Poznámka:
- Další informace:
- https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/a0m36bep
- Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
- Předmět je součástí následujících studijních plánů: