Крепления для системы позиционирования (навигации) внутри помещений ГК Геоскан

Автор статьи: Михеенко В.Я.

Должность: методист ГК “Геоскан”

Автор идеи: Десинов Д.Д.

Должность: оператор БПЛА, организатор хакатанов

Дата: 12 апреля 2019 года

Кому будет полезна статья: владельцам “куба” с системой позиционирования

Крепления для системы позиционирования ГК “Геоскан”

“Наши мысли формируются из удобства.” (с) Ошо. Или неудобства, достаточно вспомнить более знаменитое высказывание: “лень - двигатель прогресса!”.

Прежде всего отмечу, что данная статья не входит в цикл о запасных частях для коптера, которые мы тестируем на площадке. Данный проект - создание крепления с нуля.

Одна из задач нашей команды - проведение мероприятий, например, хакатонов. Что такое хакатон? Хакатон - это вид соревнований, в ходе которых перед командами ставится практическая задача (создать схват для переноски груза, научиться программировать и выполнить автономное полётное задание и т.д.), и они её решают в течение 1, 2 и более дней.

Для выполнения автономного задания нашему коптеру “Пионер” необходима система позиционирования (рис.1). Как она работает? Измеряя время прохождения сигнала от маяка до летательного аппарата и зная скорость распространения сигнала, можно определить расстояния от летательного аппарата до маяков. Если известны расстояния до трех маяков, местоположение летательного аппарата определяется как точка пересечения трех сфер, центры которых находятся в точках расположения маяков, а радиусы равны расстояниям от маяка до летательного аппарата.

Рис.1

Чтобы определить свое местоположение, квадрокоптеру необходимо одновременно принять сигналы как минимум от трех маяков. Четвертый маяк повышает точность определения координат. Кроме того, при необходимости, любой из четырех маяков выступает в роли резервного, поддерживая работоспособность системы при отказе одного из маяков.

Оптимальным является расположение маяков на высоте 3,5 м в вершинах квадрата 5х5 м. Учитывая зависимость скорости звука от температуры воздуха, для получения наилучших результатов позиционирования, рекомендуется использовать систему при температуре 20±5 градусов.

Если вам интересна данная тема, то можете посетить нашу площадку в “Технограде” (ВДНХ), а также почитать интересные статьи по данной теме - теме навигации внутри зданий. Для этого достаточно в поисковик написать “indoor GPS” - в сети много информации как на русском, так и на английском языках.

Но наша статья не о системе позиционирования, а о креплениях “маяков” к стойкам нашего куба. Ведь для проведения безопасных полётов у нас есть специальный куб, собранный из металлического профиля и “обшитый” сеткой. В комплекте системы навигации есть крепления для маяков (рис.2), на плоской части сзади имеется площадка для текстильной застёжки, которую называют “липучка”.

Рис.2

Однако, при такой форме крайне сложно закрепить данное изделие на ребре стойки, так как при сборке куба в центр “смотрят” именно рёбра, а не грани профиля (рис.3).

Рис.3

Именно это мы и решили исправить. В качестве фиксирующего элемента была выбрана кабельная стяжка. Уже первая модель нас воодушевила, но были выявлены некоторые недостатки: ребро крепления маяка мешало кабельной стяжке снизу, а также маяк находился не точно по центру (рис.4).

Рис.4

Всё это было учтено и исправлено во второй версии нашего крепления: внутри был добавлен вырез для маяка, а снизу и сверху были добавлены “ушки” для лучшего взаимодействия с кабельными стяжками (рис.5 (в сравнении с версией 1) и рис.6).

Рис.5

Рис.6

Надеюсь, данная статья была вам полезна. Особенно, если у вас есть наша система навигации, но “руки не доходили” исправить крепления маяков. Сейчас идёт работа над финальным этапом тестирования запасных деталей из PLA-пластика, но параллельно мы начали ещё один маленький, но полезный проект создания крепления для... Чего? Об этом вы узнаете в одной из следующих статей. До скорого!