УПРАВЛІННЯ ВІБРАЦІЄЮ БПЛА РОТОРНОГО ТИПУ ЗА ДОПОМОГОЮ РЕЖЕКТОРНИХ ФІЛЬТРІВ

Автор(и)

  • А.А. Мясищев
  • В.В. Овчарук
  • Є.О. Степаненко

DOI:

https://doi.org/10.17721/2519-481X/2021/71-05

Ключові слова:

Arducopter, Ardupilot, GPS приймач, БПЛА, AltHold, Loiter, RTL, Land, PosHold, Auto, Notch Filters, STM32F4, Польотний контролер

Анотація

роботі на базі прошивки Arducopter ver.4.0.7, встановленої на польотні контролери на базі мікроконтролерів сімейства STM32F4, розглянуті питання зменшення впливу вібрацій на IMU (інерційно вимірювальний пристрій) польотного контролера. Дослідження проводилися в ході льотних випробувань трьох мультикоптерів з рамами 250мм, 550мм і 850мм, зібраних в лабораторії. Відзначено, що firware arducopter містить ефективний інструментарій, що дозволяє виявляти рівень вібрації і керувати нею. На підставі аналізу графіків вібро-прискорення показано, що для коптеров з рамою, розміром менше 250мм, високо швидкісними (kv> 2300) моторами і малими пропелерами (діаметром <5 ") в якості типу вібро - ізоляційного матеріалу можливе використання дешевої віброзахисту на основі двостороннього скотча з спіненого матеріалу. Для коптеров з рамою 450, 550мм і більше, з низько швидкісними моторами (kv <1000) і пропелерами діаметром більше 10 ", доцільно використання більш складних вібро прокладок на гумових амортизаторах. У роботі розглянуто використання програмних фільтрів для зменшення впливу вібрацій працюючих моторів на показання акселерометра і гіроскопа. В якості таких фільтрів використовувалися динамічні режекторні фільтри, які в роботі налаштовувалися на частотний діапазон, пов'язаний з обертанням двигунів. Зниження вібраційного шуму розглянуто на основі положення дросельної заслінки. Частота в середині дросельної заслінки визначається аналізом журналів, а потім зміна положення дросельної заслінки вище середньої використовується для відстеження збільшення частоти шуму. На прикладі гексакоптера з рамою 850мм показано, що такі фільтри значно скорочують амплітуду не тільки виявленої основної частоти, а й гармоніки. Встановлено, що при правильному виборі механічної віброзахисту, використанні режекторніх фільтрів, мотори коптера менше нагріваються, і як наслідок - зменшується енергія споживання. Це особливо помітно для мульти коптеров великого розміру. Помічено, що при FPV польотах з курсовою відео камерою на великому коптере (850мм) вібрація відео зображення помітно зменшилася. Показана можливість використання вібраційних графіків для виявлення причин деяких аварій мультикоптерів, наприклад, при руйнуванні пропелера.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-24

Як цитувати

Мясищев, А., Овчарук, В., & Степаненко , Є. (2022). УПРАВЛІННЯ ВІБРАЦІЄЮ БПЛА РОТОРНОГО ТИПУ ЗА ДОПОМОГОЮ РЕЖЕКТОРНИХ ФІЛЬТРІВ. Збірник наукових праць Військового інституту Київського національного університету імені Тараса Шевченка, (71), 37–48. https://doi.org/10.17721/2519-481X/2021/71-05

Номер

Розділ

ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЇ ПОДВІЙНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ