Реєстраційний номер
0825U000793, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
20-03-2025
Статус
Захищена
Назва роботи
Апаратно-програмне та метрологічне забезпечення дронів
Здобувач
Цзен Сіньюй ..,
Керівник Яцишин Святослав Петрович
Опонент Кулаков Павло Ігорович
Опонент Васілевський Олександр Миколайович
Рецензент Яцук Василь Олександрович
Рецензент Клим Галина Іванівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеню доктора філософії за спеціальністю 152 – Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка, галузь знань 15 – Автоматизація та приладобудування, Національний університет «Львівська політехніка», Міністерство освіти та науки України, Львів, 2025.
Дисертація присвячена дослідженню, розробці та впровадженню сучасних програмно-апаратних комплексів, що використовуються у дронах, з особливим акцентом на метрологічному забезпеченні та оптимізації їхніх характеристик. Значна частина дисертації присвячена забезпеченню точності та надійності вимірювань при експлуатації дронів за допомогою передових методів калібрування та випробувальних платформ, що обумовлено здатністю дронів працювати автономно з високим ступенем точності в різних умовах.
Розділ 1 Проектування робота-амфібії для надводних і підводних операцій.
У першому розділі представлено проектування та розробку безпілотної системи, здатної виконувати амфібійні операції, за прикладом водних страйдерів. У розділі досліджується інтеграція апаратного забезпечення, такого як Nvidia Jetson для управління в реальному часі і Robot Operating System (ROS) для модульності системи та інтеграції програмного забезпечення. Метою є забезпечення плавного переходу між надводними і підводними операціями, з особливим акцентом на метрологічні проблеми, пов'язані з проектуванням системи, яка працює в двох різних фізичних середовищах. Крім того, у цьому розділі обговорюються технічні та екологічні фактори, які впливають на точність вимірювань, і їх значення в процесі проектування.
Розділ 2: Створення тестової платформи для вимірювання гідродинамічних характеристик.
Другий розділ присвячений розробці тестової платформи для вимірювання гідродинамічних характеристик дрона в реальних водних умовах. Ключові параметри, такі як тяга, споживання енергії та швидкість реакції, аналізуються для оптимізації роботи силової установки. У розділі обговорюється метрологічне забезпечення, необхідне для забезпечення точних вимірювань, враховуючи такі фактори, як калібрування сенсорів, вплив навколишнього середовища і повторюваність вимірювань. Оцінюючи продуктивність дрона в контрольованих умовах, цей розділ дає уявлення про взаємозв'язок між споживанням енергії та ефективністю рушійної установки, закладаючи основу для подальшого вдосконалення.
Розділ 3: Підвищення стабільності за допомогою алгоритмів фільтрації.
У третьому розділі розглядаються проблеми управління, що виникають у підводному середовищі, з акцентом на оптимізацію стійкості і положення дрона за допомогою вдосконалених алгоритмів фільтрації. Інтеграція комплементарних фільтрів і фільтрів Калмана допомагає поліпшити контроль положення дрона, дозволяючи йому підтримувати стабільність і швидко відновлюватися після збурень. У цьому розділі підкреслюється важливість обробки даних у реальному часі для підвищення продуктивності дрона, особливо в динамічних умовах, де точний контроль є критично важливим. Обговорювані тут методи фільтрації забезпечують метрологічне забезпечення, мінімізуючи похибки і підвищуючи надійність даних з сенсорів.
Розділ 4: Гідродинамічне моделювання на основі даних.
У четвертому розділі представлено гідродинамічну модель на основі даних, розроблену з використанням даних у реальному часі з сенсорів сили, встановлених на дроні. Ця модель дозволяє дрону адаптуватися до різних підводних умов, прогнозуючи гідродинамічні сили і відповідно коригуючи свою поведінку. Застосування методів машинного навчання, таких як лінійна регресія, допомагає оптимізувати рухи дрона і підвищує його операційну ефективність. Цей розділ демонструє, наскільки важливою є метрологічне забезпечення для перевірки точності зібраних даних і забезпечення того, щоб модель точно відображала реальні умови. Результати цього розділу свідчать про значне покращення продуктивності дрона, особливо з точки зору точності та енергоефективності.
Дата реєстрації
2025-03-10
Додано/оновлено в НРАТ
2025-03-10 / 2026-07-21
