Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2019

Розмір шрифту: 
Система позиціювання квадрокоптера на основі локальних мереж
Наташа Олександрівна Пархоменко

Остання редакція: 2019-05-19

Анотація


Системи навігації, що використовують глобальні методи позиціонування, завдяки високій доступності, отримують все більше поширення для вирішення не тільки завдань, пов'язаних з логістикою і з контролем пересування транспорту, а й в носіях мобільних пристроїв, гаджетах звичайних користувачів і навіть іграх. Однак, системи глобального позиціонування для визначення навігаційних даних вимагають стабільного прийому сигала із супутників, що істотно обмежує можливість їх використання в закритих просторах аж до повної непрацездатності.

Актуальність. Високий інтерес до систем позиціонування в закритих приміщеннях зумовлений багатьма чинниками, від завдань, пов'язаних із забезпеченням контролю місця розташування людей у ​​великих будівлях [1, 2], мобільних роботів на автоматизованому виробництві, до адресної доставки реклами в електронних форматах на мобільні пристрої відвідувачів супермаркетів [3]. Для деяких завдань запропоновані і отримали практичне застосування локальні системи відстеження місцеположення об'єктів, однак, в силу своєї специфіки і обмежень, такі системи часто не можуть бути застосовані для вирішення більш широкого кола завдань. Ситуацію особливо ускладнюють вимоги у визначенні координат всередині будівель з точністю від десятків сантиметрів до міліметрів.

Метою дослідження є побудова системи позиціювання квадрокоптера на основі локальних мереж.

Для досягнення мети потрібно вирішити дві основні задачі:

- розробка математичної моделі системи позиціювання квадрокоптера на основі локальних мереж, вибір її структури;

-  моделювання розробленої математичної моделі в середовищі MatLab.

Нехай у приміщенні розставлені 4 радіочастотних (RFID) приладів-зчитувачів, прикрідлених у кутах приміщення на певній, однаковій висоті.  На тій самій висоті рухається з  RFID – мітками шуканий мобільний пристрій (далі МП). Об'єкт і прилади-зчитувачі обмінюються сигналами, за якими визначаються місцеположення об'єкта (проводиться тріангуляція) методом TOA згідно з наступними розрахунками.

Вираз для шуканої точки ( обчислюэмого місцеположення користувача МП [2]:

Тоді моделювання в середовищі MATLAB буде проведене за наступною схемою:

Розглянувши перераховані вище технології і алгоритми визначення координат, можна зробити висновок, що основна частина робіт в області позиціонування всередині будівель зроблена із застосуванням додаткового пристрою на об'єкті виявлення або із застосуванням смартфона. Уданій роботі на основі однієї з таких технологій, а семе радіочастотної ідентифікації (RFID), була розроблема математична модель позиціювання мобільного пристрою (квадрокоптера) в межах закритого простору (приміщення). Також така система була промодельована в середовищі MatLab, що дає можливість використовувати даний метод в подальшому для експерементальних досліджень і, при задовільному результаті, реалізації такої системи у виробництві.

ДЖЕРЕЛА:

1. Р.М. Мініахметов, А.А. Рогов, М.Л. Цимблер. Огляд алгоритмів локального позиціонування для мобільних пристроїв // Вісник ЮУрГУ. Серія «Обчислювальна математика та інформатика». Челябінськ: Видавничий центр ЮУрГУ, 2013. - Т. 2. № 2. - С. 83 - 96. - ISSN 2410-7034 dio: http: //dx.doi.org/10.14529/cmse130207

2.С.А. Радайкіна. Вивчення алгоритмів локального позиціонування в просторі, використовуючи Wi-Fi і LBS дані стільникових операторів // Молодий вчений. - Казань: Видавництво Молодий вчений, 2016. - № 14. - С. 89-92. - ISSN 2072-0297.

3. Frank van Diggelen. Down and Deep. [Електронний ресурс] // GPS World, December 1, 2010. URL: (https://gpsworld.com).


Ключові слова


визначення місцезнаходження; триангуляція