Тема работы:

«Радиосистема управления беспилотным аппаратом»

Часть 1.

Выполнил:

студент группы №218

Названов А.С.

Исходные данные к работе:

·        Радиус зоны обслуживания точки доступа: 3000 м

·        Тип местности: пригород, сельская местность

·        Вероятность ошибки на бит Pb: 2*10-6

·        Мощность излучения подвижной станции Ризл: < 0,7 Вт

·        Радиоинтерфейс: OFDM

·        PR: 90%

·        Диапазон частот, вид модуляции выбирается самостоятельно.

Задачей данной курсовой работы  является разработка системы предназначенной для обеспечения радиоуправления беспилотным аппаратом и получения от него видеопотока. В прямом направлении на подвижный аппарат поступают команды управления движением и видеокамерой, в обратном – видеопоток и точные географические координаты аппарата.

Требования к системе:

- шифрование команд управления и трафика.

Введение

Существует широкий спектр работ, участие человека в которых нежелательно. В наше время благодаря экономическому и технологическому прогрессу существуют новейшие электронные системы, роботизированные грузовые платформы, микроскопические шпионы, беспилотные военные транспортные средства. Все эти автоматические устройства заменяют человека в боевых ситуациях для сохранения жизни или для работы в условиях, не совместимых с возможностями человека, в целях разведки, разминирования и боевых действий. 
Для выполнения специфических и весьма важных для общества функций разрабатываются различные беспилотные летательные аппараты (БПЛА). В настоящее время существуют как беспилотные автономные, так и дистанционно-пилотируемые летательные аппараты. По функционированию они делятся на многоцелевые, экспериментальные, оперативные, разведчики, планеры для боеприпасов, ударные и БПЛА с модульной нагрузкой.

Бурное развитие беспилотных и роботизированных комплексов стало возможным благодаря ряду технических решений, связанных с развитием систем автоматизированного управления, навигации, ростом производительности и миниатюризацией микропроцессорной техники, с использованием перспективных телекоммуникационных средств, а также с влиянием политических установок на минимизацию потерь личного состава и техники при ведении вооруженных конфликтов.1.1. Архитектура решения: обоснование функционального состава радиосети, определение источника и получателя сообщений. Краткая характеристика целевого ПО терминала, пользовательского интерфейса (интерфейса взаимодействия с внешним объектом). Описание обобщенных функциональных схем терминала и выделенного узла сети, пояснение цели и места радиомодуля в составе терминала. Пояснение роли выделенного узла сети, анализ основных видов поддержки, оказываемых выделенным узлом терминалам сети.

v  1.1.1.Архитектура решения: обоснование функционального состава радиосети, определение источника и получателя сообщений.

Структура сети будет выглядеть следующим образом (Рис.1):

Рис.1. Архитектура решения.

При разработке схемы учитывалась исходная информация о топологии сети. В данном случае будет выбрана сеть точка-точка, так как надо связать всего два терминала:

-Командный пункт (ведущий терминал)

-БПЛА (ведомый терминал)

В данной сети источником сообщения может быть как ведущий терминал, так и ведомый.

v 1.1.2.Краткая характеристика целевого ПО терминала, пользовательского интерфейса (интерфейса взаимодействия с внешним объектом).

Рис.2.Целевое ПО.

Интерфейс взаимодействия с оператором должен обеспечивать:

1)отображать координаты БПЛА на карте

2)переводить команды управления в сообщения

3)принимать видеопоток и предоставлять его оператору

Интерфейс взаимодействия с БПЛА обеспечивает следующие функции:

1)управление рулями

2)техническое состояние(топливо)

Расчет координат с GPS-приемника

4)определение высоты и климатических данных

v  1.1.3.Описание обобщенных функциональных схем терминала и выделенного узла сети, пояснение цели и места радиомодуля в составе терминала.

Функциональная схема терминала при КП выглядит следующим образом (Рис.3.):

Рис. 3 функциональная схема терминала при КП.

Радиомодуль – отвечает за прием и передачу потока битов с заданным качеством по радиоканалу.

Сценарий взаимодействия – отвечает за порядок взаимодействия устройства и терминала в различных ситуациях.

Информационная подсистема – обеспечивает хранение таблиц маршрутизации, запись и долговременное хранение видеоинформации, полученной с периферийных устройств.

Интерфейсное устройство – обеспечивает согласование периферийных устройств и радиомодуля.

Интерфейс пользователя- персональный компьютер с программным обеспечением.

Функциональная схема терминала при БПЛА представлена ниже (рис.4):

Рис. 4 функциональная схема терминала при БПЛА.

v 1.1.4.Пояснение роли выделенного узла сети, анализ основных видов поддержки, оказываемых выделенным узлом терминалам сети.

 Пояснение роли выделенного узла представлена на (рис.5): 

Рис. 4 пояснение роли выделенного узла.

Поддержка, оказываемая при КП:

1)Временная и частотная синхронизация.

2)Сообщение-сигнализация о смене профиля физического уровня.

1.2. Обоснование возможности решения поставленной задачи на основании результатов п.1, описание основных моментов функционирования радиосети. Пояснение роли выделенного узла сети.

 Рис. 5.Диаграмма состояний терминала при БПЛА.

 Рис. 6.Диаграмма состояний терминала при КП.

Список используемой литературы:

1.    Бакке А.В. "Лекции по курсу: Системы и сети связи с подвижными объектами".

2.    http://omoled.ru/publications/view/788

3.    http://omoled.ru/publications/view/782

4.     https://ru.wikipedia.org