Fedélzeti számítógép tervezés: pilóta nélküli légijárművek kutatásának támogatása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kovácsházy Tamás
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Szakdolgozatomban bemutatom egy speciális fedélzeti számítógép tervezését, melyet a FLEXOP projekt keretein belül, az MTA-SZTAKI-ban végeztem.

A FLEXOP projekt a flatter jelenség negatív hatásainak kiküszöbölését célozza meg a szárnyfelületek aktív szabályzásával, melyhez a szárnyszegmensek mozgásállapotának mérése és ezek alapján történő beavatkozása szükséges. A projekt keretein belül kidolgozott elméleti eredmények egy kisérleti, pilóta nélküli repülőgépen kerülnek demonstrálásra. A fedélzeti számítógépnek nem csak az alapvető repülésirányítási feladatok ellátására, de a flatter-specifikus mérési adatok feldolgozására és az ezek alapján történő beavatkozásra is képesnek kell lennie.

Előzetes felméréseink alapján a jelenleg készen kapható alternatívák között nem találtunk a projekt céljainak megfelelő rendszert, így egy saját fedélzeti számítógép tervezését javasoltuk.

A folyamat elején lefektettük a rendszerünk alapvető követelményeit, melyek alapján a rendszer egy kártyára integrált számítógépből, mint központi feldolgozó egységből, egy perifériabővítő modulból, és biztonsági okokból egy RC multiplexerből (amely a pilóta közbeavatkozását lehetővé teszi meghibásodás esetén) áll.

Szakdolgozatomban bemutatom, hogy rendszerünk megvalósítása érdekében hogyan, és milyen megfontolások alapján kerültek kiválasztásra a szükséges alkatrészek és készültek el a kapcsolási rajzok, illetve ezek alapján a nyomtatott huzalozású lemezek gyártási tervei. Alkatrészválasztásunk ismertetése során kitérek a tápegységek választásának és a mikrokontroller perifériaillesztésének - a tervezési folyamatunk közben felmerülő- kérdéseire. Ezt követően ismertetem a nyomtatott huzalozású lemezeink tervezése során felmerült nagysebességű jelintegritási, ESD és EMC problémákat, bemutatva megoldásainkat. Ismertetem továbbá a tesztelési folyamatot, melyet a legyártatott és alkatrészekkel beültetett prototípusunkon végeztünk, hogy megbizonyosodjunk annak helyes működéséről.

Ezen folyamatok végeredményeként egy olyan fedélzeti számítógép jött létre, amely ugyan a FLEXOP projekt speciális céljainak tesz eleget, azonban elég rugalmas felépítésű ahhoz, hogy egyéb célokra is felhasználható legyen, esetleges hardveres módosításokon keresztül. Elméletben (és remélhetőleg a gyakorlatban is) nincs olyan kitüntetett pont a megvalósított rendszerünkben, amelynek meghibásodása veszélyeztetné a légi jármű épségét, feltételezve a pilóta közbeavatkozását egy ilyen hiba esetén.

Dolgozatom zárásaként felvázolok néhány lehetőséget, melyek megvalósítása elősegítheti a fedélzeti számítógépünk jövőbeni fejlődését.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.