«КБП» продолжает знакомить читателей с победителями прошедшей в КБГУ выставки инновационных проектов молодых учёных-2023. Сегодня речь пойдёт о программном обеспечении для перемещения квадрокоптера по заданным координатам, разработка которого признана победителем в номинации «Лучшая бизнес-идея».
– Полное название работы – «Разработка программного обеспечения для перемещения квадрокоптера DJI Tello по заданным координатам и управление летательным аппаратом при помощи жестов, – рассказал автор проекта, студент 3-го курса института информатики, электроники и робототехники Асланбек Мизов. – Выполнена она под руководством доцента, кандидата физико-математических наук Фатимат Мухамедовны Цеевой.
Программированием квадрокоптеров Асланбек, по его словам, заинтересовался во время изучения темы «Беспилотные летательные аппараты» в рамках дисциплины «Основы мехатроники и робототехники»: «В последнее время сфера БПЛА быстро развивается. Степень автономности становится всё выше, и многие отрасли уже с трудом представляют себе работу без применения дронов: это помощь фермерам, исследование природных катаклизмов, охрана местности, выслеживание нарушителей и спасение людей».
В своём проекте он решил пойти ещё дальше и подумать над применением квадрокоптеров там, где они особенно незаменимы: в местах, где человеку-оператору по разным причинам опасно находиться, и использование БПЛА с традиционным ручным управлением становится ограниченным. В итоге на свет появилась специальная программа, направляющая коптер в полёт по заранее заданным координатам. Программа через ноутбук загружается в квадрокоптер по беспроводной связи Wi-Fi, затем оператор отправляет его в полёт, а сам спокойно ждёт его возвращения. Таким образом, человеческое участие сводится к минимуму: оператор лишь задаёт координаты и при желании может с помощью жестов производить подъём и посадку (ПО умеет считывать положение пальцев оператора и передавать связанную с этим жестом команду на квадрокоптер).
– Мы смоделировали управление полётом квадрокоптера компьютерной программой на языке программирования Python, – объясняет автор. – Для начала разработали сценарий полёта, алгоритмы взлёта и посадки, алгоритмы поведения в воздухе и избегания столкновений. Ключевую роль в программировании квадрокоптера занимают его лётные характеристики. Созданная программа обеспечивает выполнение следующих функций: полёт по заданной траектории, управление аппаратом при помощи жестов, обмен данными между компьютером и летательным аппаратом по каналу беспроводной связи Wi-Fi.
Что касается коптера, то выбрали модель DJI Tello весом 87 граммов с 14-ядерным процессором Intel, способную вести видео- и фотосъёмку с электронной стабилизацией изображения. Максимальное время полёта – 13 минут. Аппарат управляется посредством смартфона либо планшета через мобильное приложение. Можно купить дополнительную аппаратуру для управления либо адаптировать его под игровой пульт. Впрочем, программу можно использовать и на других коптерах.
– Программа требует доработки, но, тем не менее, ПО имеет реальные перспективы развития и использования в практических целях, – заключает Асланбек Мизов. – В дальнейшем планируется усложнение алгоритма для реализации более гибкого управления квадрокоптерами других моделей и движения по сложным траекториям.