{"title":"BSPA 硬件和软件控制概述","authors":"О. І. Кучеренко, Т. А. Вакалюк","doi":"10.35546/kntu2078-4481.2024.2.24","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Стаття присвячена огляду технічних та програмних засобів керування безпілотними літальними апаратами (БПЛА), що є актуальною темою у сучасній робототехніці та авіаційній індустрії. Розвиток безпілотних літальних апаратів породжує попит на комплексні технології та програмне забезпечення, які забезпечують ефективне управління та навігацію цими системами. У статті розглядаються основні аспекти технічних засобів керування БПЛА, включаючи контролери польоту, сенсори, системи стабілізації, комунікаційні системи, апаратне та програмне забезпечення для управління рухом та збору даних. Описано характеристики апаратних засобів, що базуються на архітектурах FPGA, ARM, Atmel та Raspberry Pi. Проведено аналіз доступних програмних засобів керування БПЛА, а саме: ArduPilot, Multiwii, AutoQuad, LibrePilot, AuterionOS та розробки від Dronecode Community. В аналізі визначено сумісність програмних засобів з польотними контролерами. Окремо розглянуто системи управління високого рівня, які дозволяють розробникам створювати власні додатки та інтеграції для різноманітних завдань та додаткових функцій безпілотних літальних апаратів. Виконано порівняння систем управління високого рівня між собою за наступними критеріями: модульність структури, підтримка БПЛА різної конструкції, підтримка акроконтролю повітряного судна, підтримка багатоагентності, підтримка багатьох польотних платформ, плагіно-орієнтованість архітектури, використане проміжне програмне забезпечення, відкрите програмне забезпечення. Приведена у роботі порівняльна інформація програмних та апаратних засобів та систем високого рівня покликана спростити задачу остаточного вибору засобів керування БПЛА. Ця потреба виникає через зростання числа галузей, де використовуються безпілотні літальні апарати. Під час проведення дослідження виявлено існування великої кількості як технічних, так і програмних засобів керування БПЛА. Для проведення огляду були взяті найбільш відомі з них.","PeriodicalId":518826,"journal":{"name":"Вісник Херсонського національного технічного університету","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ОГЛЯД ТЕХНІЧНИХ ТА ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ КЕРУВАННЯ БПЛА\",\"authors\":\"О. І. Кучеренко, Т. А. Вакалюк\",\"doi\":\"10.35546/kntu2078-4481.2024.2.24\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Стаття присвячена огляду технічних та програмних засобів керування безпілотними літальними апаратами (БПЛА), що є актуальною темою у сучасній робототехніці та авіаційній індустрії. Розвиток безпілотних літальних апаратів породжує попит на комплексні технології та програмне забезпечення, які забезпечують ефективне управління та навігацію цими системами. У статті розглядаються основні аспекти технічних засобів керування БПЛА, включаючи контролери польоту, сенсори, системи стабілізації, комунікаційні системи, апаратне та програмне забезпечення для управління рухом та збору даних. Описано характеристики апаратних засобів, що базуються на архітектурах FPGA, ARM, Atmel та Raspberry Pi. Проведено аналіз доступних програмних засобів керування БПЛА, а саме: ArduPilot, Multiwii, AutoQuad, LibrePilot, AuterionOS та розробки від Dronecode Community. В аналізі визначено сумісність програмних засобів з польотними контролерами. Окремо розглянуто системи управління високого рівня, які дозволяють розробникам створювати власні додатки та інтеграції для різноманітних завдань та додаткових функцій безпілотних літальних апаратів. Виконано порівняння систем управління високого рівня між собою за наступними критеріями: модульність структури, підтримка БПЛА різної конструкції, підтримка акроконтролю повітряного судна, підтримка багатоагентності, підтримка багатьох польотних платформ, плагіно-орієнтованість архітектури, використане проміжне програмне забезпечення, відкрите програмне забезпечення. Приведена у роботі порівняльна інформація програмних та апаратних засобів та систем високого рівня покликана спростити задачу остаточного вибору засобів керування БПЛА. Ця потреба виникає через зростання числа галузей, де використовуються безпілотні літальні апарати. Під час проведення дослідження виявлено існування великої кількості як технічних, так і програмних засобів керування БПЛА. Для проведення огляду були взяті найбільш відомі з них.\",\"PeriodicalId\":518826,\"journal\":{\"name\":\"Вісник Херсонського національного технічного університету\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-07-02\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Вісник Херсонського національного технічного університету\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.2.24\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Вісник Херсонського національного технічного університету","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.2.24","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
本文概述了用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的硬件和软件工具,这是现代机器人和航空业的一个热门话题。无人飞行器的发展对确保这些系统高效控制和导航的集成技术和软件提出了要求。文章讨论了无人飞行器控制设备的主要方面,包括飞行控制器、传感器、稳定系统、通信系统、用于运动控制和数据收集的硬件和软件。文章介绍了基于 FPGA、ARM、Atmel 和 Raspberry Pi 架构的硬件特点。对现有的无人飞行器控制软件进行了分析,即这些软件包括:ArduPilot、Multiwii、AutoQuad、LibrePilot、AuterionOS 和 Dronecode 社区开发的软件。分析确定了软件与飞行控制器的兼容性。允许开发人员为无人飞行器的各种任务和附加功能创建自己的应用程序和集成的高级控制系统被单独考虑。作者根据以下标准对高级控制系统进行了比较:结构的模块化、对不同设计的无人飞行器的支持、对飞机空中控制的支持、对多机构的支持、对多种飞行平台的支持、结构的插件导向、使用的中间件和开源软件。本文介绍的高层软件、硬件和系统比较信息旨在简化最终选择无人机控制设备的任务。由于使用无人飞行器的行业越来越多,因此产生了这种需求。研究显示,存在大量硬件和软件无人飞行器控制系统。本综述选择了最知名的几种。
ОГЛЯД ТЕХНІЧНИХ ТА ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ КЕРУВАННЯ БПЛА
Стаття присвячена огляду технічних та програмних засобів керування безпілотними літальними апаратами (БПЛА), що є актуальною темою у сучасній робототехніці та авіаційній індустрії. Розвиток безпілотних літальних апаратів породжує попит на комплексні технології та програмне забезпечення, які забезпечують ефективне управління та навігацію цими системами. У статті розглядаються основні аспекти технічних засобів керування БПЛА, включаючи контролери польоту, сенсори, системи стабілізації, комунікаційні системи, апаратне та програмне забезпечення для управління рухом та збору даних. Описано характеристики апаратних засобів, що базуються на архітектурах FPGA, ARM, Atmel та Raspberry Pi. Проведено аналіз доступних програмних засобів керування БПЛА, а саме: ArduPilot, Multiwii, AutoQuad, LibrePilot, AuterionOS та розробки від Dronecode Community. В аналізі визначено сумісність програмних засобів з польотними контролерами. Окремо розглянуто системи управління високого рівня, які дозволяють розробникам створювати власні додатки та інтеграції для різноманітних завдань та додаткових функцій безпілотних літальних апаратів. Виконано порівняння систем управління високого рівня між собою за наступними критеріями: модульність структури, підтримка БПЛА різної конструкції, підтримка акроконтролю повітряного судна, підтримка багатоагентності, підтримка багатьох польотних платформ, плагіно-орієнтованість архітектури, використане проміжне програмне забезпечення, відкрите програмне забезпечення. Приведена у роботі порівняльна інформація програмних та апаратних засобів та систем високого рівня покликана спростити задачу остаточного вибору засобів керування БПЛА. Ця потреба виникає через зростання числа галузей, де використовуються безпілотні літальні апарати. Під час проведення дослідження виявлено існування великої кількості як технічних, так і програмних засобів керування БПЛА. Для проведення огляду були взяті найбільш відомі з них.