JAV armijos algoritmai pagerina „Quadrotor“ bepiločio orlaivio veikimą

Autorius:

„Quadrotor“ dvigubo lėktuvo autonomijos egzaminas, skirtas bendrosios egzaminų sistemos perėjimams, norint užvesti flight skrydį į priekį և, siekiant išnaudoti dviejų skrydžio režimų stipriąsias puses. Paskola: JAV armija

Mokslininkai kuria algoritmus sklandyti ir skristi priekyje greitai judančių bepiločių orlaivių.

Kai orlaivis pakrypsta per aukštai, sumažėjus keltuvui ել padidėjus traukai, transporto priemonė gali staiga nukristi. Šis reiškinys, žinomas kaip kioskai, paskatino daugelį bepiločių orlaivių gamintojų atsargiai planuodami savo transporto priemonių skrydžius.

Vertikaliems kilimo ir nusileidimo uodegos dronams dauguma gamintojų užprogramuoja orlaivį taip, kad skrendant iš priekio į atvirkščiai, automobilio kūnas tampa labai lėtas.

JAV kariuomenės kovinių pajėgumų plėtros vadovybė, dabar vadinama DEVCOM, Armijos tyrimų laboratorija bendradarbiavo su „Rensseler“ politechnikos mokslininkais ir sukūrė trajektorijos planavimo priemonę, kuri žymiai sutrumpintų laiką, per kurį VTOL uodeginiai dronai šiam esminiam perėjimui atlikti.

JAV armijos bepiločiai orlaiviai

Paskola: JAV armija

Komanda sukūrė trajektoriją specialiai „Army General Research Platform“ platformai – keturkampio orlaivio uodegai, naudojamai naujoms konstrukcijos savybėms išbandyti ir pagrindinei aerodinamikai tirti.

„Šio darbo tikslas buvo panaudoti modeliu pagrįstą trajektorijos planavimo priemonę, kuri galėtų pakankamai užfiksuoti kvadrotorų dinamines savybes, atlikdama pakankamai greitą skrydžio trajektoriją“, – sakė dr. Jeanas-Paulas Reddingeris, armijos kosminės aviacijos inžinierius laboratorijos transporto priemonėje. Technologijos direktoratas. “Tiesą sakant, mes remiamės paties orlaivio dinamikos kinestetiniu modeliu, į kurį galima remtis”.

Anot Reddingerio, VTOL uodegos paprastai remiasi euristiniu požiūriu, kai pereina į priešskrydį, kur jos atlieka labai lėtus, bet labai saugius iš anksto nustatytus veiksmus. Priešingai, trajektorijos plane galima rasti skrydžio judesių seką, atitinkančią kiekvieną perėjimo situaciją.

Tyrėjai atrado šių judresnių komponentų prieinamumą, nes jie modeliuoja unikalią automobilio rotorių sąveiką su jo aerodinamika.

– Jei šis automobilis sklando, sparnai nukreipti į viršų, besisukantys nuolat sukasi jo viršuje. „Jei norėtumėte jį stumti į priekį, galėtumėte tai veiksmingai ištraukti į orą“, – sakė Reddingeris. “Jūs galėtumėte manyti, kad tai sukels didelį šurmulį, bet iš tikrųjų dėl to, kad ant jo pučiamas oras, jis tikrai nemato didelio šurmulio”.

„Dėl šio papildomo plovimo iš rotorių VTOL uodegos keleiviai gali sugebėti agresyviau pereiti į„ skrydį į priekį “, nei tikėtasi“, – sakė Reddingeris.

Naudodamiesi modeliavimu, mokslininkai nustatė, kad prijungus rotorių prie vėjo ir vėjo trukdžių, trajektorijos planuotojas galėjo kirsti orlaivį ir nusileisti perpus trumpiau nei įprastai.

Komanda mano, kad trajektorijos planas ilgainiui gali leisti CRC protingai pakibti, „skristi per skrydį“ kertant tankias ar miesto vietoves.

„Dabar jis yra tokioje būsenoje, kai jūs suteikiate jai norimą pradinę būseną – galbūt turite tam tikrą aukštį ar greitį, kad galėtumėte pradėti – tai nubrėžs kelią, kuris nukels jus iš tos pradinės būsenos į norimą. „Galutinė būsena yra kuo efektyvesnė“, – sakė Reddingeris. “Kryptis, kuria mes bandome tai padaryti, yra kliūčių įtraukimas, papildomos kliūtys jai sugriauti”.

Radingeris palygino CRC autonominį elgesį su žmonėmis, kaip mūsų pačių sugebėjimų žinojimas leidžia efektyviai judėti iš vienos vietos į kitą.

Panašiai į sudėtingesnių skrydžio modelių įtraukimas į regresijos planavimą leis CRC geriau suprasti sudėtingą judančią aerodinaminę aplinką.

Kvadrotorinis bipolinis bendrosios tyrimo sudėties tyrimas

Paskola: JAV armija

“Pavyzdžiui, jei kelyje buvo pastatas, ar prasmingiau skristi virš pastato ar aplink jį?” – paklausė Reddingeris. “Ar jūs pereinate, kad padidintumėte greitį, tada grįžtate, ar liekate„ hover “režimu? Yra daugybė galimybių, idėja yra visada pasirinkti geriausią “.

Atlikę daugiau trajektorijos treniruoklių bandymų, mokslininkai planuoja pritaikyti programinę įrangą aparatinės įrangos modeliams, kad būtų užtikrintas aukštas stabilumo lygis prieš prasidedant skrydžio bandymams.

Reddingeris mano, kad greitesnis ir efektyvesnis perėjimas prie vadinamojo „priešskrydinio“ skrydžio galiausiai padės armijai sukurti naujas transporto priemones žvalgybos, stebėjimo ir žvalgybos misijoms, taip pat operacijoms ore.

„Norint pasinaudoti naujų įgulų skraidymo galimybėmis, mums reikia autonominių pilotų, kurie galės maksimaliai išnaudoti tų orlaivių mobilumą ir našumą“, – sakė Radingeris. “Šis modeliu pagrįsto trajektorijos planavimo metodas yra žingsnis integruojantis į aukšto lygio platformai būdingą autonomijos dinamiką.”

Tyrėjai paskelbė savo darbą 76-ojo metinio vertikalaus skrydžio visuomenės forumo pranešimuose.

Nuoroda. Kristoffo McIntosho, Sandipano Mishros, Di Zhao, „Rensselaer“ politechnikos instituto „Optimalių trajektorijų generavimas kvadrotorinėms dvipolėms atliekoms“. Jean an-Paul Reddinger, CCDC armijos tyrimų laboratorija, 76-ojo metinio forumo vertikalių skrydžių visuomenės darbai,

Finansavimas. Karinio jūrų laivyno tyrimų biuras (ONR), armijos / NASA / NASA vertikalaus meistriškumo tyrimų centro (VLRCOE) programa.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.