Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
| AD0M33BEP |
Bezpilotní prostředky |
| Role: | |
Rozsah výuky: | 14KP+6KC |
| 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 20.3.2025 17:50:56, semestry: Z,L/2025-6, Z,L/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |