Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| A0M33BEP |
Bezpilotní prostředky |
| Role: | |
Rozsah výuky: | 2P+2S |
| Katedra: | 13136 |
Jazyk výuky: | CS |
| Garanti: | |
Zakončení: | Z,ZK |
| Přednášející: | |
Kreditů: | 4 |
| Cvičící: | |
Semestr: | L |
Anotace:
Předmět je zaměřen na získání základních znalostí z oboru bezpilotních prostředků. Jsou probírány konstrukce, pohony, senzory, elektronické systémy, akční členy, řídící elektronika, řídicí algoritmy, přídavná zařízení a také právní aspekty provozování bezpilotních prostředků. Přednášky jsou doplněny exkurzemi do relevantních laboratoří. V rámci cvičení je zpracovávána semestrální úloha na bezpilotním letounu Procerus UAV z oblasti zpracovávání senzorických dat včetně účasti na zkušebním letu.
Cíle studia:
Předmět je zaměřen na získání základních znalostí z oboru
bezpilotních prostředků. Posluchači jsou seznámení s konstrukcí, pohony, senzory, elektronickými systémy, akčními členy, řídicí elektronikou, řídicími algoritmy a přídavnými zařízeními používanými bezpilotními prostředky.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Motivační přednáška. Ukázky pokročilých algoritmů řízení,agentního plánování, senzorických systémů. Krátká historie bezpilotních prostředků. |
| 2. | | Specifika bezpilotních prostředků z hlediska materiálů a konstrukce. Lamináty, kompozity. Stavba draku a křídla. Problémy pevnosti a pružnosti. |
| 3. | | Pohonné jednotky pro bezpilotní prostředky. Pístové motory, motory s rotačním pístem. Malé spalovací turbiny. Malé proudové motory. Diskuse výběru vhodné jednotky pro konkrétní UAV projekty. |
| 4. | | MEMS a SMART inerciální senzory pro bezpilotní letouny - snímané veličiny, MEMS, SMART senzory, zpracování a fúze dat. Uživatelský pohled na GPS, INS a aerometrický systém. Redundance a zabezpečení systému. |
| 5. | | Základní řídicí smyčky pro jednotlivé módy autopilota bezpilotního letounu. Řízení vzletu, úprava dynamiky, vedení po trati, kroužení nad cílem/mimo cíl, sledování pozemního pohyblivého cíle. Nálet na přistání, přistání. |
| 6. | | Pokročilé algoritmy pro návrh řídicích systémů - optimální a robustní řídicí systémy. |
| 7. | | Specifika telemetrie pro bezpilotní letouny - komunikační rozhraní, protokoly, zabezpečení, antény. |
| 8. | | Plánování letu - optimální trajektorie, bezletové zóny, optimalizační kritéria - spotřeba, plnění cílů. |
| 9. | | Systémy pro automatické řešení kolizí mezi letouny - kooperativní a nekooperativní metody, systém AgentFly. |
| 10. | | Řízení koordinovaných úloh skupiny bezpilotních prostředků - formace, monitoring. |
| 11. | | Uživatelská (přídavná) zařízení - stabilizované základny, optické systémy, lokalizátory, zaměřovače a dálkoměry, zpracování obrazové informace. |
| 12. | | Právní aspekty provozování bezpilotních prostředků v ČR,v Evropě. |
| 13. | | UAV projekty v ČR - vyzvaná přednáška. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Ukázky různých typů bezpilotních letounů. |
| 2. | | Diskuse v oblasti výběru vhodné pohonné jednotky pro bezpilotní prostředek. |
| 3. | | Exkurze(postupně v rozsahu 3 cvičení) - pevnostní |
zkušebna, aerodynamický tunel, UAV projekty v ČR - Sojka, Mamok, Vilík a další.
| 4. | | Exkurze. |
| 5. | | Exkurze. |
| 6. | | Identifikace modelu (aerodynamických koeficientů) z letových dat. |
| 7. | | Návrh základních řídicích smyček autopilota. |
| 8. | | Simulátor - integrated modular avionics testbed. |
| 9. | | Představení a výběr semestrálních úloh. |
| 10. | | Práce v týmech na semestrálních úlohách. |
| 11. | | Práce v týmech na semestrálních úlohách. |
| 12. | | Práce v týmech na semestrálních úlohách. |
| 13. | | Práce v týmech na semestrálních úlohách. |
| 14. | | Prezentace výsledků semestrálních úloh, diskuse, hodnocení, zápočet. |
Literatura:
| [1] | | Dalamagkidis K., Valavanis K. P., Piegl L. A.: On Integrating Unmanned Aircraft Systems Into the National Airspace System, Springer, 2009 |
| [2] | | Musial M.: System Architecture of Small Autonomous UAVs (Paperback), VDM Verlag Dr. Mueller e.K. 2008 |
| [3] | | Hasik J.: Arms and Innovation: Entrepreneurship and Alliances in the Twenty-First-Century Defense Industry, The university of Chicago Press, 2008 |
| [4] | | Newcome L. R.: Unmanned aviation: a brief history of unmanned aerial vehicles, AIAA, 2004 |
| [5] | | Nolan M. S.: Fundamentals of Air Traffic Control, Thompson Brooks/Cole, 2004 |
| [6] | | Cutler J.: Understanding Aircraft Structures |
Požadavky:
U studentů se předpokládají základní znalosti fyziky.
Klíčová slova:
bezpilotní prostředky, konstrukce a prvky bezpilotních prostředků, řízení bezpilotních prostředků
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Plán |
Obor |
Role |
Dop. semestr |
| Stránka vytvořena 26.3.2025 07:50:56, semestry: Z,L/2024-5, Z,L/2025-6, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |