Дослідники лабораторії інформаційних систем і систем прийняття рішень Массачусетського технологічного інституту (LIDS) спроєктували безпілотник з нерухомим крилом Tailsitter, який може виконувати надскладні маневри за допомогою нових алгоритмів для безпілотних літальних апаратів.
Дослідники лабораторії інформаційних систем і систем прийняття рішень Массачусетського технологічного інституту (LIDS) спроєктували безпілотник з нерухомим крилом Tailsitter, який може виконувати надскладні маневри за допомогою нових алгоритмів для безпілотних літальних апаратів.
Проєкт, частково підтриманий Дослідницьким офісом армії США, показує, що вони можуть планувати складні траєкторії в режимі реального часу та виконувати маневри, як-от польоти догори ногами або вбік, чого раніше не було, пише Interesting Engineering.
Tailsitter — літальний дрон із вертикальним злетом і приземленням, більш універсальний за рахунок нових алгоритмів в авіації, які можуть генерувати та виконувати траєкторії для Tailsitter.
«Ми хотіли реально використати всю потужність системи. Ці літальні апарати, навіть якщо вони дуже маленькі, досить потужні та здатні виконувати захоплюючі акробатичні маневри», — зазначає Езра Тал, провідний дослідник проєкту, у прес-релізі.
Tailsitter є складними системами із закрилками та гвинтами та демонструють такі складні рухи в повітрі, зазвичай потрібно багато обчислень, щоб перевірити, чи траєкторія здійсненна. Це уповільнює традиційні алгоритми планування.
У плануванні траєкторії безпілотника дослідники використали модель глобальної динаміки та багато обчислень для планування всіх умов польоту, від вертикального зльоту до польоту вбік. Літак також має мінімальний радіус повороту, який дозволяє йому зробити гострий поворот.
Дослідники використовували технічну властивість, відому як диференціальна площинність, щоб забезпечити ефективність. Ця техніка дозволяє їм використовувати просту математичну функцію, щоб швидко перевірити, чи здійсненна траєкторія. Їхній підхід уникає багатьох складних динамік систем і планує траєкторію для tailsitter як математичну криву в просторі. Потім алгоритм використовує диференціальну площинність, щоб швидко перевірити здійсненність цієї траєкторії.
«Під час планування траєкторії ключовим кроком є забезпечення того, щоб літак дійсно міг пролетіти запланований шлях. Використовуючи диференціальну площинність, ми можемо швидко перевірити, чи можлива траєкторія», — пояснює Тал.
Цей підхід дозволяє створювати складні схеми польоту, включаючи швидкий перехід між різними умовами польоту.
