Сень Б. Автоматизована система керування моделі авіаційного дрона від першої особи

Магістерська дисертація складається з вступу, п’яти розділів, висновків та переліку посилань. Також цей диплом містить 112 сторінок, в тому числі 51 рисунок, 28 таблиць, 31 джерело.

Актуальність теми. Розробка автоматизованої системи керування безпілотними літальними апаратами (БПЛА) з системою спостереження від першої особи (FPV), що матимуть унікальні конструкторські параметри мають велику актуальність у нинішній час і може призначатися як для військово-промислового комплексу, так і для цивільних операторських цілей. У своєму зверненні 31 серпня 2023 р. ректор КПІ КПІ ім. Ігоря Сікорського академік НАН України М.З.Згуровського на сесії професорсько-викладацького складу університету сказав дослівно: «Нові реалії змусили додати до стратегії розвитку КПІ ще одне важливе завдання: підвищення обороноздатності країни» [1]. Ключовими аспектами актуальності цієї теми є потреба в нових зразках зброї для оборони держави від ворога, особливо після початку повномасштабного вторгнення на територію України у 2022 році.

Мета роботи ‒ розробити систему здатну коригувати рух безпілотного літального апарату в різних умовах, створити моделі крила, котра буде мати унікальні кострукторські параметри.

Об’єкт дослідження – це проєктування дрона та розробка система керування до нього, яка зможе коригування траєкторії руху апарату. Окрім того, дослідження включає в себе створення моделі безпілотного літального апарату із запропонованими конструкторськими параметрами. Це означає, що форма та характеристики крила будуть оптимізовані для досягнення певних цілей, таких як підвищення ефективності, зменшення опору повітря, або підвищення стійкості в умовах радіозавад.

Предмет дослідження – автоматизована система керування моделі авіаційного дрона від першої особи.
Методи дослідження. Методи включають в себе використання програмного забезпечення SolidWorks, Autocad як основний інструмент. В даних середовищах є змога проєктування тривимірних дизайнів моделі та проводити необхідні розрахунки. Наукова новизна. Розроблені як індивідуальні модулі, так і повна конструкція, базована на комп'ютерному моделюванні та аналітичних розрахунках. Ці розробки відповідають технічному завданню. Практичне застосування отриманих результатів. На основі виконаного проектування, теоретичних розрахунків та застосування сучасного програмного забезпечення для проектування і можливостей аналізу та розрахунків, передбачених CAD-системами, запропоновано деякі конструкції, які знайдуть багато напрямків застосування в аеророзвідці, військовій промисловості та в повсякденній діяльності. Дана розробка розрахована на відновлення кордонів території України, нормального функціонування військової аеророзвідки в умовах військового стану, або у мирний час. Також нові коструктивні параметри можуть надати широкий спектр оператору безпілотного літального апарату в умовах зовнішніх радіозавад, при цьому буде мати низьку собівартість.

Керівник: доц., к.т.н., доц. Гришанова І.А.

Повний текст дисертації (.pdf)

Повний перелік магістерських дисертацій

Перелік літературних посилань

1. Доповідь ректора КПІ ім. Ігоря Сікорського академіка НАН М.З.Згуровського на сесії професорсько-викладацького складу, 31 серпня 2023 р. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://kpi.ua/2023-08-31-rector
2. В Україні розробили комплекс РЕБ для захису від «Ланцетів» [Електронний ресурс]: Офіційний сайт інтернет-журналу Today. – Режим доступу: https://top.today.ua/russkyj-v-ukrayne-razrabotaly-kompleks-reb-dlya-zashhyty-tankov-ot-lantsetov/
3. Історія дронів: коли вперше розробили ці пристрої та яка їх роль у сучасній війні [Електронний ресурс]. Офіційний сайт інтернет-журналу Бровари&регіон. – Режим доступу: https:// brovaryregion.in.ua/історія-дронів-коли-вперше-розробили/
4.Preparation before first tactical mission across Suez canal(1969).[Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:Last_preparation_before_first_tactical_mission_across_Suez_canal_(1969)
5. С. Макаров, В. Лєбєдєв, Є. Дроб. Удосконалення моделі міжсистемної взаємодії радіоелектронних засобів системи державного впізнавання і мереж мобільного зв’язку технології LTE у смузі частот 1427-1532 Мгц. Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба. Збірник «сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони» № 3 (45)/2022. С. 26. – Режим доступу: http://sit.nuou.org.ua/article/view/270053/267078
6. Міночкін А. І., Сова О. Я. Аналіз використання безпілотних літальних апаратів у якості ретрансляторів тактичних мобільних радіомереж. Збірник наукових праць ВІТІ. 2017. № 1. С. 61–70.
7. О.І.Тимочко, Д.Ю.Голубничий, В.Ф.Третяк. Класифікація БПЛА. Збірник наукових праць, Харкіський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, 2007. С. 61-66. – Режим доступу: https://openarchive.nure.ua/server/api/core/bitstreams/878899d8-b7a7-4481-af22-9835c0748ba0/content
8. “Дешево Й Сердито”: ЗСУ Отримали Далекобійні Дрони-Камікадзе AQ 400 Scythe [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу Sundries. – Режим доступу: https://sundries.ua/deshevo-j-serdyto-zsu-otrymaly-dalekobijni-drony-kamikadze-aq-400-scythe-foto/
9. Вітчизняний БпЛА “Postman” Вже Випробовують На Полігоні [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу Sundries. – Режим доступу: https://sundries.ua/vitchyznianyj-bpla-postman-vzhe-vyprobovuiut-na-polihoni-foto/
10. Запущено серійне виробництво українських дронів cobra, собівартість яких $2000. [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу «Дзеркало тижня» . – Режим доступу: https://zn.ua/ukr/war/zapushcheno-serijne-virobnitstvo-ukrajinskikh-droniv-cobra-sobivartist-jakikh-2000.html
11. Взаємодія із himars та захист від РЕБ: в Україні презентували новий дрон-розвідник [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу «Дзеркало тижня» . – Режим доступу: https://zn.ua/ukr/TECHNOLOGIES/vzajemodija-iz-himars-ta-zakhist-vid-reb-v-ukrajini-prezentuvali-novij-dron-rozvidnik.html
12. Стійкий до російської РЕБ: український дрон пройшов комісію Міноборони [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу Hromadske. – Режим доступу: https://hromadske.ua/posts/stijkij-do-rosijskogo-rebu-ukrayinskij-dron-projshov-komisiyu-minoboroni
13. Бобер (БПЛА) [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Бобер_(БПЛА)
14.Крило літака [Електронний ресурс]. – Режим доступу: uk.wikipedia.org/wiki/Крило_літака
15. Особливості акумуляторів для радіокерованих моделей [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу «Modelistam». – Режим доступу: https://modelistam.com.ua/ua/osobennosti-akkumulyatorov-dlya-radioupravlyaemyh-modelei-a-221/
16. Capacitive Vs Thermal MEMS for High-Vibration Applications [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу «Automation.com» – Режим доступу: https://www.eenewseurope.com/en/white_papers/memsic-capacitive-versus-thermal-mems-for-high-vibration-applications/
17. Технічний паспорт політного контролеру виробника MATEK.[Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.mateksys.com/?portfolio=f405-wte
18. Микитченко Д. Датчики Холла, принцип дії та застосування [Електронний ресурс]. Курсова робота, СДУ, 2022. 1 с. – Режим доступу: https://ua-referat.com/uploaded/datchiki-holla-princip-diyi-ta-zastosuvannya/index1.html
19. Waqas Ali, Haroon Farooq, Ali Raza. Single phase GSM based wireless energy metering with user notification system. International Symposium on Wireless Systems and Networks (ISWSN). 2017. – Режим доступу: https://www.researchgate.net/figure/Microcontroller-interfacing-circuits-a-for-CT-and-b-for-PT_fig5_322436095
20. Flight Controller Explained: Understanding FPV Drone Control Systems [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу «OscarLiang». – Режим доступу: https://oscarliang.com/flight-controller-explained/
21. Варіант підключення та програмування радіомодуля NRF24L01 + Pa + LNA [Електронний ресурс]. Стаття на офіційному сайті порталу «Arduino». – Режим доступу: https://arduino.ua/art38-vot-moi-variant-podklucheniya-i-programmirovaniya-radiomodylya-nrf24l01palna
22. nRF24L01 – How It Works Arduino Interface, Circuits, Codes [Електронний ресурс]. Офіційний сайт порталу «How to mechatronics». – Режим доступу: https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/arduino-wireless-communication-nrf24l01-tutorial/
23. Arduino Servo Motor Basics and Control [Електронне джерело]. Офіційний сайт порталу «MakerPortal». – Режим доступу: https://makersportal.com/blog/2020/3/14/arduino-servo-motor-control
24. Phase Alternating Line [Електронний ресурс]. Офіційний сайт енциклопедії «Wikipedia». – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/PAL
25. Ji Weilin. Civil UAV monitoring techiques [Електронний ресурс]. Презентація. ITU, 42 С. – Режим доступу: https://www.itu.int/en/ITU-D/Regional-Presence/AsiaPacific/Documents /Events/2018/SMWE-China/Presentations/Day3-1000-1100-Civil%20UAV %20monitoring%20techniques-JiWeilin.pdf
26. О.П. Яненко, С.М. Перегудов, К.Л. Шевченко. Радіометричні НВЧ методи та засоби вимірювання фізичних величин: навч. посібник. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. 352 с.
27. Д. М. Шевель. Електромагнітна безпека. Київ «НТІ».Київ «ВЕК+», 2002. 189- 235 с.
28. Розроблення стартап-проекту. Методичні рекомендації до виконання розділу магістерських дисертацій для студентів інженерних спеціальностей. Київ, НТУУ "КПІ ім. Ігоря Сікорського", 2016. 27 с.
29 Розроблення стартап-проекту [Електронний ресурс]: Методичні рекомендації до виконання розділу магістерських дисертацій для студентів інженерних спеціальностей / За заг. ред. О.А. Гавриша. – Київ: НТУУ «КПІ», 2016. – 28 с.
30. Гавриш, О. А. Розробка стартап-проектів: практикум [Електронний ресурс] : навчальний посібник для студентів спеціальностей 151 – «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» та 152 – «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка» / О. А. Гавриш, К. О. Бояринова, К. О. Копішинська ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові данні (1 файл: 2,11 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 116 с.
31. Гавриш, О. А. Розробка стартап-проектів. Конспект лекцій [Електронний ресурс] : навчальний посібник для студентів спеціальностей 151 – «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» та 152 – «Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка» / О. А. Гавриш, К. О. Бояринова, К. О. Копішинська ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові данні (1 файл: 2,88 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 188 с.

АСНК КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021