| Περιγραφή: |
Волков Данила Михайлович – программист лаборатории автономных робототехнических систем, Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, e-mail: volkov.d@iias.spb.su. Савельев Антон Игоревич – кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории автономных робототехнических систем, Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, ORCID iD: https://orcid.org/ 0000-0003-1851-2699, e-mail: saveliev@iias.spb.su. Volkov Danila Mikhailovich is Programmer, Laboratory of Autonomous Robotic Systems, St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Saint-Petersburg, Russian Federation, e-mail: volkov.d@iias.spb.su. Savelyev Anton Igorevich is Cand. Sc. (Engineering), Senior Researcher, Laboratory of Autonomous Robotic Systems, St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Saint-Petersburg, Russian Federation, e-mail: saveliev@iias.spb.su, ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-1851-2699 Для обеспечения стабилизации полета беспилотного летательного аппарата (БпЛА) мультироторного типа необходимо обрабатывать данные с микромеханических датчиков, установленных на борту, и преобразовывать их в управляющие сигналы. В процессе эксплуатации на БпЛА действует множество внешних и внутренних факторов, что приводит к возникновению шумов в данных типах датчиков. Шумы негативно сказываются на работе системы управления аппаратом. Особенно подвержены шумам сигналы гироскопа, на основе которых рассчитываются угловые скорости и углы наклона аппарата относительно оси ординат. Для решения данной проблемы в работе представлен метод фильтрации шумов в сигнале гироскопического датчика для дифференциальной составляющей пропорционально-интегрально-дифференцирующего регулятора (ПИД). Разработанный метод реализован в виде взаимосвязанной адаптивной системы из двух фильтров и позволяет отфильтровать в исходном сигнале гироскопического датчика высокочастотные электрические шумы, вибрации, вызываемые моторами и резонансными колебаниями рамы БпЛА. В ходе проведенных натурных экспериментов метрика сигнал/шум для обработанных данных достигла максимального значения в 8,40 дБ, что значительно лучше по сравнению с другими научными подходами. To ensure flight stabilization of a multirotor UAV, it is necessary to process data from micromechanical sensors installed on board and convert them into control signals. During operation, the UAV is affected by many external and internal factors, which leads to the occurrence of noise in these types of sensors. Noise has a negative impact on the operation of the device control system. The gyroscope signals, which are used to calculate the angular velocities and tilt angles of the vehicle, are particularly susceptible to noise. To solve this problem, the paper presents a method for cleaning the signal from a gyroscopic sensor for the differential component of the PID controller. The developed method is implemented as an interconnected adaptive system of two filters and allows for cleaning the original signal from the gyroscopic sensor from high-frequency electrical noise, vibrations caused by motors and resonant oscillations of the UAV frame. During the conducted field experiments, the signal/noise metric for the processed data reached a maximum value of 8,40 dB, which is significantly better compared to the 2 dB figure found in other scientific papers. |