Анализ подвижных роботизированных платформ для обслуживания аккумуляторов беспилотных летательных аппаратов

Авторы

Нго К. Т.^1*, Соленая О. Я.^1**, Ронжин А. Л.^2***

1. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, ул. Большая Морская, 67, Санкт-Петербург, 190000, Россия
2. Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук, Санкт-Петербург, 14 линия, 39, 199178, Россия

*e-mail: quoctienbn@gmail.com
**e-mail: osolenaya@list.ru
***e-mail: ronzhin@iias.spb.su

Аннотация

Рассматривается проблема увеличения времени работы беспилотных летательных аппаратов в автономных миссиях. Проанализированы подходы заряда или замены бортовых аккумуляторов на сопровождающей роботизированной платформе. Имеющиеся прототипы сервисных роботизированных платформ отличаются сложностью внутренних механизмов, скоростью обслуживания, алгоритмами совместной работы платформы и летательного аппарата при посадке и обслуживании аккумулятора. Целью данного исследования является разработка многофункционального механизма соединения мультикоптера с наземной роботизированной платформой, осуществляющей функции их транспортировки и технического обслуживания. По результатам проведенного анализа составлена классификация существующих систем, установленных на роботизированных платформах, для обслуживания аккумуляторов.

⁠

Ключевые слова

беспилотные летательные аппараты, БЛА, мультикоптеры, аккумуляторы, беспроводная зарядка, подвижная платформа, коллаборативные роботы

Библиографический список

1. Барбасов В.К., Гречищев А.В. Мультироторные беспилотные летательные аппараты, представленные на российском рынке: обзор // Инженерные изыскания. 2014. № 8. С. 27-31.

2. Князь В.А., Вишняков Б.В., Визильтер Ю.В., Горбацевич В.С., Выголов О.В. Технологии интеллектуальной обработки информации для задач навигации и управления беспилотными летательными аппаратами // Труды СПИИРАН. 2016. Вып. 45. C. 26-44.

3. Новак К.В., Олешко В.С., Старикова И.О., Тофоров М.С. Анализ комплексов с беспилотными летательными аппаратами, применяемых силами специальных операций Соединенных Штатов Америки // Труды МАИ. 2017. № 94. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=80936

4. Макаренко С.И. Робототехнические комплексы военного назначения — современное состояние и перспективы развития // Системы управления, связи и безопасности. 2016. № 2. С. 73-132.

5. Богушевская В.А., Заяц О.В., Масляков Я.Н., Мацак И.С., Никонов А.А., Савельев В.В., Шептунов А.А. Разработка системы дистанционного энергоснабжения беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2012. № 51. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=29047

6. Павлова Н.В., Смеюха А.В. Повышение эффективности выполнения полетного задания современными маневренными летательными аппаратами // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=69703

7. Kurdi M.M. Коммуникационная сеть для гибрида мобильного робота и квадрокоптера // Системный анализ и прикладная информатика. 2017. № 1. С. 69 — 75.

8. Jeong Y., Kweon I.S. Relative Pose Estimation for an Integrated UGV-UAV Robot System. ICIRA 2013, Part I, LNAI 8102, pp. 625–636.

9. Muskardin T., Balmer G., Persson L., Wlach S., Laiacker M., Ollero A., Kondak K. A Novel Landing System to Increase Payload Capacity and Operational Availability of High Altitude Long Endurance UAVs // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2017.

10. Nguyen V., Vu Q., Solenaya O., Ronzhin A. Analysis of main tasks of precision farming solved with the use of robotic means // 12th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics «Zavalishin’s Readings» — 2017, MATEC Web of Conferences, 2017, vol. 113, 02009.

11. Ву Д.К., Нгуен В.В., Соленая О.Я., Ронжин А.Л. Обзор задач точного земледелия и аграрных роботизированных средств // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2017. № 3 (77). C. 13-19.

12. Cocchioni F., Frontoni E., Ippoliti G., Longhi S., Mancini A., Zingaretti P. Visual Based Landing for an Unmanned Quadrotor // Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2016, vol. 84, pp. 511–528.

13. Daly J.M., Ma Y., Waslander S.L. Coordinated landing of a quadrotor on a skid-steered ground vehicle in the presence of time delays // Autonomous Robots, 2015, vol. 38, pp. 179–191.

14. Kim J.W., Jung Y.D., Lee D.S., Shim D. H. Landing Control on a Mobile Platform for Multi-copters using an Omnidirectional Image Sensor // Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2016, vol. 84, pp. 529–541.

15. Sanchez-Lopez J.L., Pestana J., Saripalli S., Campoy P. An Approach Toward Visual Autonomous Ship Board Landing of a VTOL UAV // Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2014, vol. 74, pp. 113–127.

16. Ioannou S., Dalamagkidis K., Valavanis K.P., Stefanakos E.K. Improving Endurance and Range of a UGV with Gimballed Landing Platform for Launching Small Unmanned Helicopters // Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2008, vol. 53, pp. 399–416.

17. Kemper P.F., Suzuki K.A.O., Morrison J.R. UAV Consumable Replenishment: Design Concepts for Automated Service Stations // Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2011, vol. 61, pp. 369–397.

18. Suzuki K.A.O., Filho P.K., Morrison J.R. Automatic Battery Replacement System for UAVs: Analysis and Design // Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2012, vol. 65, pp. 563–586.

Скачать статью