SIA “Aerones”īsteno pētniecības projektu Darbības programmas "Izaugsme un nodarbinātība" 1.2.1.specifiskā atbalsta mērķa "Palielināt privātā sektora investīcijas P&A" 1.2.1.1.pasākuma "Atbalsts jaunu produktu un tehnoloģiju izstrādei kompetences centru ietvaros" otrās projektu iesniegumu atlases kārtas ietvaros.

Pētniecības projekta nosaukums: Aerones – augstas veiktspējas multi-rotoru lidaparātu ar kravnesību līdz 100 kg attālinātas vadības un autonomas lidotspējas risinājuma un automatizētas drošības sistēmas, elektronikas (sensoru kopnes) risinājuma izstrāde.

Projekts Nr.1.2.1.1/16/A/002.

Projekta īstenošanas termiņš: 2016.gada 1.septembris – 2017.gada 31.augusts.

Projekts tiek īstenots sadarbībā ar Rīgas Tehnisko universitāti.

Projekta kopējās plānotās attiecināmās izmaksas: 107 926.00 EUR, tai skaitā Eiropas Reģionālās attīstības fonda līdzfinansējums: 62 636.00 EUR.

Projekta mērķis: izpētīt bezpilota lidaparāta kustības dinamikas mijiedarbību ar uz dažādām tehnoloģijām būvētu sensoru izmantošanas īpatnībām un izstrādāt elektrisko multi-rotoru lidaparātu sensoru un telemetrijas kopni, kas dotu iespēju:

  • ar augstu drošības līmeni pilotēt fiksētā augstumā no zemes, piemēram, velkot snovbordistu;

  • automātiski ziņot un izvairīties no vadiem un kokiem;

  • droši pilotēt attālināti, piemēram, izmantojot mobilo operatoru tīklu;

  • pilotēt sliktos laika apstākļos.

Projektā plānotās aktivitātes:

Rūpnieciski pētījumi:

  1. Multirotoru lidaparātu augstuma automatizētas sistēmas pētīšana;

  2. šķēršļu (koki, elektrības vadi) automatizētas noteikšanas elektronikas risinājumu izstrādes iespēju izpēte;

  3. telemetrijas vai tāla rādiusa rādiofrekvenču risinājumu pielietojumu izpēte attālināta lidaparāta vadīšanā;

  4. lidaparāta stabilizācijas risinājumu izpēte, lidojot ļoti sliktos laika apstākļos;

Eksperimentālā izstrāde:

  1. pētījuma rezultātā izvēlēto risinājumu komplektēšana, programmēšana, testēšana un pielietošana reālos apstākļos vienotā komplektācijā un risinājumā.

Projektā plānotie rezultāti:

  1. Pētījums par dažādiem risinājumiem automatizētas augstumu mērīšanas sistēmai;

  2. pētījums par konkrētu risinājumu šķēršļu noteikšanai;

  3. pētījums par konkrētu risinājumu attālinātas vadības sistēmai;

  4. pētījums par konkrētu risinājumu lidaparāta stabilizācijai sliktos laika apstākļos;

  5. visu pētījuma gaitā izvēlēto komponenšu sinhronas darbības sistēmas izveide un programmēšana. Rezultātā jāiegūst sistēma, kas ļauj lidaparātu attālināti vadīt un lidaparāts spēj noteikt šķēršļus savā priekšā, noteikt savu augstumu kā arī lidot sliktos laika apstākļos.

 

 

 

Projekta attīstības stadijas un paveiktais pa ceturkšņiem:

1. Tika izstrādāta vadības sistēma, kas ar žiroskopu palīdzību atvieglo lidaparāta pilotēšanu.

Žiroskopa sensori mēra lidaparāta leņķisko ātrumu. Lai iegūtu lidojuma virzienu, nepieciešams zināt sākotnējo lidojuma virzienu un pēc vairāku žiroskopu mērījumiem tiek aprēķināta
leņķa izmaiņa. Būtiskākā žiroskopa priekšrocība ir tā, ka tā mērījums nav atkarīgs no neparedzamiem ārējiem apstākļiem. Tieši šī iemesla dēļ lidaparāta virziena noteikšanai tika izvēlēts šis sensoru tips.

2. Izstrādāta lidaparāta augstuma un šķēršļu noteikšanas sistēma, izmantojot vairākus sensorus.

Lidaparāta ērtākai vadīšanai ir nepieciešama vairāku sensoru sistēma, kas spēj noteikt lidaparāta augstumu un noturēt to. Tika veikti eksperimenti ar lāzera sensoru.
Tika secināts, ka ar viena veida (lāzera) sensoriem pilnībā nav iespējams garantēti noteikt lidaparāta augstumu, jo tie mēra tikai vienu punktu, kas ne vienmēr atbilst attālumam līdz zemei. Augstuma un šķēršļu sistēmas noteikšanai papildus tika izmantoti arī vairāki barometru sensori un radari.

3. Tika realizēta bateriju kontroles sistēma drošai un autonomai enerģijas monitorēšanai.

Bateriju sistēma ir balstīta uz uzlādējamām litija bāzes baterijām. Lai nodrošinātu pareizus bateriju ekspluatācijas apstākļus, tika izstrādāta elektronikas plate, kura veic litija jonu bateriju monitorēšanas funkcijas. Tas ir nepieciešams gan lidošanas laikā, gan arī lādējot baterijas.
Izveidotā plate veic sekojošas funkcijas:

  • Individuālu bateriju šūnu sprieguma mērīšanu ar kļūdu līdz pat 1.2mV;
  • Baterijas strāvas mērīšanu;
  • Baterijas temperatūras mērīšanu;
  • Individuālu baterijas šūnu balansēšanu;
  • Baterijas lādēšanas kontroli;
  • Datu komunikāciju, izmantojot diferenciālo izolēto interfeisu. Litija jonu baterijas tika aprīkotas ar strāvas un temperatūras sensoriem. Sistēma monitorē bateriju izlādes dinamiku, temperatūru un citus svarīgus datus.

4. Telemetrijas datu vizualizēšanai un lādēšanas vadībai tika izstrādāta programmatūra.

Tāpat tika realizēts drošs datu pārsūtīšanas protokols ar datu kontrolsummu, lai būtu iespējams atfiltrēt kļūdainas paketes. Programmas saskarnē iespējams tiešā laikā sekot līdzi
katras baterijas minimālajām un maksimālajām šūnām, sprieguma un strāvas grafikam, temperatūrai, kā arī individuālo šūnu spriegumu sadalījumam. Programmā iespējams veikt kārtošanu pēc katras kolonnas, kā arī pārliecināties par komunikācijas kanāla aizturēm.
Datu pārraidei no lidaparāta uz telemetrijas staciju tika izveidots optiskais datu pārraides modulis. Tam ir vairāki būtiski plusi salīdzinājumā ar datu pārraidi, kas izmanto radio sakarus:

  • Ļoti mazs aiztures laiks datu pārraidei;
  • Netraucē elektromagnētisko vilņu interference;
  • Kabeļa garums ir pietiekošs ugunsdzēšanas vajadzībām.