ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

الهبوط الآلي لطائرة مسيرة ثابتة الجناح باستخدام تقنيات التوجيه الذكي

Autolanding an Unmanned Aerial Vehicle Using Intelligent Guidance Techniques

1268   0   70   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

نتناولُ في هذه الأطروحةِ مسألة اَلهبوطِ الاضطراريِّ لطائرةٍ غيرِ مأهولةٍ ثابتةِ الجناحِ فاقدةٍ للدفعِ على أرضٍمستو يةٍ أو متسلقةٍ محدودةِ الأبعاد. نركز فُي بحثنا على الطائراتِ متوسطةِ الحجمِ التي ٺتطلبُ القيامَ بهبوطٍ تقليديٍّ على عجلات، بينما تقتصر سُطوحُ التحكمِ المتوفرة فُيها على السطوحِ الرئيسيةِ فقط، أي دفةِ الارتفاعِ و دفةِ التوجيهِ و الجنيحات، دونَ أيِّ سطوحٍ مخصصةٍ للتحكمِ بالكبح.


ملخص البحث
تتناول هذه الأطروحة مسألة الهبوط الاضطراري لطائرة غير مأهولة ثابتة الجناح فاقدة للدفع على أرض مستوية أو مائلة. يركز البحث على الطائرات متوسطة الحجم التي تتطلب الهبوط التقليدي على عجلات، مع الاعتماد فقط على الأسطح الرئيسية للتحكم مثل دفة الارتفاع ودفة التوجيه والجنيحات. يقدم البحث مقاربات جديدة لتخطيط مسار الطائرة وتوجيهها والتحكم بها باستخدام الأسطح الرئيسية فقط، وذلك على مرحلتي التقرب النهائي والاستواء. تبدأ عملية الهبوط بحل مسألة أمثلة غير خطية لتخطيط مسار أولي للتقرب والاستواء مع مراعاة حالة الرياح وميل الأرض. عند الوصول إلى مرحلة التقرب النهائي، يتم استخدام التحكم التنبئي غير الخطي لتوجيه الطائرة على مسار هبوط مناسب يحترم حدودها الفيزيائية. كما تم تطوير خوارزمية للتحكم التنبئي تستخدم مناورات الانزلاق لتحقيق إدارة أفضل للطاقة في ظل غياب أسطح التحكم بالكبح. تم تصميم حلقات تحكم بالقناتين الطولية والعرضية للطائرة لتتبع أوامر التوجيه الصادرة عن التحكم التنبئي وتنفيذ مناورات الانزلاق بسلاسة. كما تم اقتراح مقاربة جديدة لتعقب معدل النزول تقوم على تقييس نموذج الديناميك الناظمي للطائرة بوجود الرياح وصياغته بالزمن اللابعدي. تم التأكد من صلابة أداء المتحكم الناتج باستخدام تحليل 4 والمحاكاة غير الخطية. كما تم اقتراح منهجية لأمثلة معاملات خوارزميات التوجيه وتخطيط المسار باستخدام الخوارزمية الجينية، وأكدت محاكاة مونتي-كارلو أن الحل المقترح يحقق أداءً جيدًا في الهبوط ونسبة نجاح عالية على الأراضي المنبسطة والمائلة على حد سواء حتى بوجود اضطرابات رياح قوية وأخطاء ارتفاع أولية كبيرة.
قراءة نقدية
تقدم هذه الأطروحة إسهامًا مهمًا في مجال الهبوط الاضطراري للطائرات غير المأهولة، خاصة تلك متوسطة الحجم. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء. أولاً، يجب أن يتم اختبار الحلول المقترحة في بيئات واقعية وليس فقط في المحاكاة، لضمان فعالية النظام في الظروف الحقيقية. ثانيًا، قد يكون من المفيد تضمين المزيد من التفاصيل حول كيفية التعامل مع الأخطاء غير المتوقعة في النظام، مثل فشل أجهزة الاستشعار أو الأعطال الميكانيكية. أخيرًا، يمكن تحسين الدراسة من خلال مقارنة الأداء مع أنظمة أخرى موجودة في الأدبيات لتقديم تقييم شامل لأداء النظام المقترح.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الأسطح الرئيسية للتحكم المستخدمة في الطائرة غير المأهولة في هذه الدراسة؟

    الأسطح الرئيسية للتحكم المستخدمة هي دفة الارتفاع، دفة التوجيه، والجنيحات.

  2. ما هي التقنية المستخدمة لتوجيه الطائرة خلال مرحلة التقرب النهائي؟

    يتم استخدام التحكم التنبئي غير الخطي لتوجيه الطائرة خلال مرحلة التقرب النهائي.

  3. كيف يتم تحقيق إدارة الطاقة في ظل غياب أسطح التحكم بالكبح؟

    يتم تحقيق إدارة الطاقة باستخدام مناورات الانزلاق التي تم تطويرها كجزء من خوارزمية التحكم التنبئي.

  4. ما هي المنهجية المستخدمة لأمثلة معاملات خوارزميات التوجيه وتخطيط المسار؟

    تم استخدام الخوارزمية الجينية لأمثلة معاملات خوارزميات التوجيه وتخطيط المسار.


المراجع المستخدمة
Douglas M Marshall, Richard K Barnhart, Eric Shappee, and Michael Thomas Most. Introduction to unmanned aircraft systems. Crc Press, 2015
Reg Austin. Unmanned aircraft systems: UAVs design, development and deployment, volume 54. John Wiley & Sons, 2011
Paul Fahlstrom and Thomas Gleason. Introduction to UAV systems. John Wiley & Sons, 2012
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذا البحث التعرف على الطائرة المسيرة UAV كجملة غير خطيّة و تمّ تحصيل نموذج محاكي لهذه الجملة باستخدام إصدارات AiroSim. في المرحلة الأولى أجري تقريب النموذج غير الخطي للطائرة بنموذج خطي عند نقطة طيران معيّنة (نقطة توازن)، و تم تصميم متحكم تقليدي بالقنالين الطولي و العرضي باستخدام النموذج الخطي. في المرحلة التالية طبقنا المتحكّم التقليدي السابق على النموذج غير الخطي عند نقطة العمل السابقة نفسيها، و من ثمّ تم تعزيز المتحكم التقليدي المصمم بإدخال شبكة عصبونية إلى الجملة تقوم بعملية تعويض الخطأ الناتج عن تقريب النموذج غير الخطي بنموذج خطي.
تم في هذا البحث دمج تقنيتين من تقنيات الذكاء الصنعي، و هما خوارزمية أمثلية مستعمرة النمل (ACO) و الخوارزمية الجينية (GA) لتحقيق أمثلية نظام التعلم المُعزّز العودي لتداول الأسهم. و يعتمد نظام التداول المقترح على خوارزمية أمثلية مستعمرة النمل و الخوار زمية الجينية لاختيار مجموعة مثالية من المؤشرات الأساسية و الفنية لتحسين أداء التداول.
نُقدم في هذه المقالة طريقة، لإيجاد متحكم تكيّفيّ أمثل بالشكل المباشر للأنظمة الخطية مستمرة الزمن، بدون معرفة المصفوفات الحركية للنظام. و تُوظف الطريقة المقترحة إحدى تقنيات بحوث العمميات الذكية، و هي تقنية البرمجة الديناميكية التكيفية لحل معادلة ريك اتي الجبرية بشكل تكراري، باستخدام معلومات مباشرة من الحالة و الدخل، و بدون الحاجة إلى معرفة مُسبقة لحركيات النظام. و يُمكن بالإضافة لذلك إجراء كل التكرارات باستخدام معلومات الحالة و الدخل ذاتها لمرات عديدة و على بعض الفترات الزمنية الثابتة. كما تم في هذه المقالة تطوير خوارزمية عملية مباشرة، و تم تطبيقها لتصميم متحكم أمثل بمحرك ديزل نفاث مع إعادة تدوير غاز العادم.
يقدم البحث طريقة مبتكرة لقياس طول عظم فخذ الجنين في الصور فوق الصوتية, حيث يقوم بتقليل كمية الضجيج الموجودة في تلك الصور, و من ثم تحويلها إلى الشكل الثنائي و اجراء عمليات مورفولوجية لتجزئة عظم الفخذ و عزله عن باقي عناصر الصورة, ثم يستخدم كاشف حواف من أجل إيجاد حواف العظم, و يطبق بعد ذلك تحويل هوف لكشف الخطوط المستقيمة في الصورة, ليقوم بمراكبة المستقيمات الناتجة على الصورة الأصلية, و المستقيم الأبرز و الأطول هو المستقيم المقابل لعظم الفخذ, و يتم حساب طوله بالميلليمتر.
إن الإنجاز التقني الرئيسي في تحسين وثوقية الإرسال للوصلات اللاسلكية أصبح سهلا وذلك عن طريق توظيف الهوائيات المتعددة عند المرسل والمستقبل. إن مفهوم استخدام الهوائيات المتعددة والذي أظهر زيادة هامة والتي يمكن تحقيقها دون الحاجةلأي عرض حزمة أو استطاعة إ ضافيين. بالمقارنة مع أنظمة (Single Input Single Output (SISO فإن أنظمة MIMO قادرة على مقاومة التأثيرات المؤذية في الخفوت متعدد المسارات، والتي هي إحدى التحديات الرئيسية في تصميم أنظمة الاتصالات إلى مجموعات مختلفة طبقاً لمعايير مختلفة. اللاسلكية. يمكن تصنيف أنظمة MIMO حيث تم تصنيف تقنيات MIMO إلى خمسة أصناف طبقاً لوظائفهم. وكذلك تم تصنيف تقنيات MIMO إلى صنفين (حلقة مفتوحة وحلقة مغلقة) طبقاً لتوفر معلومات حالة القناة عند المرسل CSIT. شاهدنا المقايضة بين التعددية المكانية والتضميم المكاني، وأخيرا دراسة توظيف أنظمة MIMO حيث قمنا بدراسة كلا من في اتصالاتالأنظمة المسيرة شروط المحطة الأرضية و شروط ارتفاع الجسم المسير ، وأجريت نمذجة باستخدام برنامج الماتلاب لهذه الشروط.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا