Финалисты трека МАИ на Олимпиаде НТИ создают автопилот для беспилотного летательного аппарата

Выходные для участников маёвского трека «Беспилотные авиационные системы» Олимпиады НТИ были очень насыщенными. В субботу, в первой половине дня, ребятам предложили разминку в виде задач по физике и информатике. Однако самое главное испытание ждало школьников впереди. Им предстояло за два дня соревнования в прямом смысле приручить, или запрограммировать базовые элементы системы управления беспилотным самолётом. Отметим, что в этом году задания для трека организаторы существенно усложнили, не только поменяв квадрокоптер на самолёт, но и добавив множество задач по программированию.

— В этом году мы решили сделать упор на прохождение полного цикла разработки системы автоматического управления БПЛА самолётного типа: работа с измерительными устройствами, разработка алгоритмов управления, изучение работы исполнительных механизмов, проведение летных испытаний и знакомство с техническим зрением, — отмечает в беседе с mai.ru заместитель руководителя Отдела автоматизации экспериментов Института «Системы управления, информатика и электроэнергетика» МАИ, доцент Дмитрий Сурков.

После решения задач по физике и информатике, который был индивидуальным этапом для каждого участника, для ребят начиналась командная инженерная работа.

— Первое задание на командном этапе — работа с датчиками, которые измеряют ориентацию самолёта и высотно-скоростные параметры по 5 измеряемым величинам, — отмечает Дмитрий Сурков. — Для того, чтобы система заработала и можно было получить информацию с аппаратуры, участникам необходимо было правильно запрограммировать контроллер. Мы проверяли правильность и качество выполненного задания и ставили баллы.

По словам ещё одного участника трека со стороны организаторов, студента 5-го курса и сотрудника Отдела автоматизации экспериментов МАИ Глеба Меркулова, ребята работали с трёхосевым акселерометром и барометрическим высотомером.

— Они измеряли ускорение по трем осям и смогли определить углы крена и тангажа, что очень важно для ориентации летательного аппарата в полёте, — отмечает Глеб Меркулов.

Отметим, что на соревновании ребята имели дело с реальной электроникой, и у каждой команды была своя плата с датчиками. Всё это специально для маёвского трека разработали в Отделе Автоматизации Экспериментов Института «Системы управления, информатика и электроэнергетика» МАИ, которые выступили главными организаторами трека «Беспилотные авиационные системы» МАИ. Помимо комплектующих самолёта, организаторы также создали программу для моделирования полета самолета и настройки регуляторов системы автоматического управления на летательном аппарате. С этим продуктом участники Олимпиады НТИ работали в воскресенье, во второй день инженерного соревнования.

— Ребята проводили настройку параметров системы управления на БПЛА самолётного типа с целью получения заданных показателей качества автоматического полёта, — отмечает Дмитрий Сурков. — Им необходимо было написать программу, которая получая данные от измерительных устройств, будет вырабатывать управляющие сигналы на органы управления БПЛА для стабилизации заданной траектории. Программы системы управления каждая команда проверяла в ходе математического моделирования полета БПЛА на соответствие требованиям задания. 

В воскресенье школьники также отрабатывали запуск двигателей на самолёте. 

—Каждая команда получила навыки работы по управлению электрическим двигателем, — отмечает Дмитрий Сурков. — В результате работы школьники разработали программы управления БПЛА по стабилизации заданной высоты.

Теперь эти программы ребята опробуют уже в реальном полёте, когда запустят самолёт. Проходить полёты будут на базе Оздоровительно-учебного центра Ярополец. Туда юные инженеры отправились в понедельник. Здесь они проведут заключительный этап соревнования, который и выявит победителя трека.