Для агрессивных маневров дронам хватило камеры и гироскопа
Исследователи из Цюрихского университета научили квадрокоптер выполнять агрессивные маневры, полагаясь лишь на показания собственной камеры, гироскопа и акселерометра. Подробная информация о проекте опубликована на сайте университета.
Квадрокоптеры за счет своей конструкции обладают высокой маневренностью, но, как правило, для выполнения сложных динамических движений в исследовательских работах используется внешняя система управления и позиционирования с дополнительными датчиками и рапидными камерами. Подобная система, например, использовалась специалистами Швейцарской высшей технической школы Цюриха для испытаний однороторного асимметричного дрона и для постройки веревочной переправы при помощи квадрокоптеров.
Несмотря на высокую эффективность внешних систем позиционирования в лабораторных условиях, они ограничивают использование имеющихся наработок в будущем. Для того, чтобы сделать мультикоптеры максимально независимыми, инженеры из Цюрихского университета решили использовать только показания бортовой камеры и IMU (гироскопа и акселерометра).
Алгоритм, управляющий дроном, знает точный размер препятствия, но не знает его расположение. Система на базе одноплатного компьютера Odroid-XU4 сначала распознает окно с черным прямоугольником в помещении, а затем, постоянно корректируя и поправляя траекторию, планирует и выполняет динамический маневр, пролетая сквозь препятствие. После этого алгоритм стабилизирует квадрокоптер и беспилотник зависает на месте.
Несмотря на то, что программное обеспечение позволяет рассчитать траекторию независимо от угла поворота окна, в реальности исследователи не превышали угол в 45 градусов из-за того, что был выбран сравнительно тяжелый летательный аппарат. В экспериментах авторы использовали дрон весом 830 граммов, который при прохождении через препятствие развивал скорость до трех метров в секунду, при этом отклонение квадрокоптера от изначальной траектории не превышало 10 сантиметров. Всего по подсчетам разработчиков дрон успешно пролетел в окно в 80 процентах случаев.
Ранее похожую технологию выполнения агрессивных маневров демонстрировали исследователи из Пенсильванского университета. Их система также использовала только собственные датчики и вычислительные возможности бортовой системы с процессором Qualcomm Snapdragon и сигнальным процессором Hexagon DSP, однако при этом квадрокоптер был значительно легче и весил 250 граммов, что позволяло ему развивать большую скорость и выполнять более сложные задания.
Возможность использовать показания собственных датчиков для оперативного ориентирования на местности важна для малых беспилотников. Кроме выполнения сложных трюков это помогает также в разработке систем ухода от столкновения с препятствиями. В прошлом году, например, разработчики из Лаборатории информационных технологий и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института представили беспилотник самолетного типа, который способен самостоятельно распознавать препятствия и уворачиваться от них на скорости до 50 километров в час.
Прототип получил сертификат летной годности и готовится к первому полету
Американская компания Boom Supersonic приступила к рулежным испытаниям технологического демонстратора сверхзвукового пассажирского самолета XB-1, который готовится совершить первый полет с аэродрома аэрокосмического центра в пустыне Мохаве. Компания также сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий проведение испытательных полетов. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Американская компания Boom Supersonic занимается разработкой экспериментального самолета-демонстратора XB-1 «Baby Boom» с начала 2010-х. С его помощью она собирается испытать ряд технологий, которые затем будут применены в сверхзвуковом пассажирском самолете Overture, рассчитанном на перевозку от 65 до 80 пассажиров с крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров. XB-1 представляет собой уменьшенную версию пассажирского самолета с двухместной кабиной в масштабе одной трети от размеров Overture. Размах оживального крыла XB-1 составляет 5,2 метра, длина фюзеляжа — 21,6 метра, взлетная масса прототипа — около шести тонн. В конструкции самолета широко используются композитные материалы, а также титан. Расположенные в хвостовой части три двигателя General Electric J85-15 работают на синтетическом топливе и выдают суммарную тягу около 55 килоньютон. Они должны разгонять «Baby Boom» до крейсерской скорости 2,2 Маха. Выкатка полностью собранного прототипа состоялась в 2020 году, а в 2022 начались испытания двигателей. Затем XB-1 перевезли из ангара компании в городе Сентенниал, расположенном в штате Колорадо, в аэрокосмический центр в пустыне Мохаве в штате Калифорния. С момента прибытия в Мохаве самолет начал проходить программу наземных испытаний. В нее включены испытания на рулежных дорожках, которые начались на прошлой неделе. Во время рулежных испытаний XB-1 разгоняется с помощью собственных двигателей, набирает определенную скорость, но не отрывается от земли. Также компания сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности в экспериментальной категории от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий испытательные полеты прототипа. https://www.youtube.com/watch?v=Hg9pHnQ4zTs Первый полет XB-1 должен состояться после завершения всех наземных испытаний. Летчики-испытатели Билл Шумейкер и Тристан Бранденбург готовятся к предстоящему полету, отрабатывая основные операции на тренажере, а также на учебно-тренировочном самолете T-38, который будет сопровождать XB-1 в его первом вылете. Успешный полет XB-1 предоставит ценные данные по различным аспектам, включая аэродинамику, воздействие звукового удара и эффективности использования синтетического топлива. Подробнее о перспективах возрождения сверхзвуковых пассажирских самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».