Transcript Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi– Bilgisayar Mühendisliği Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi Ahmet Anıl Müngen Fatih Özcan Yrd.

Fırat Üniversitesi
Mühendislik Fakültesi– Bilgisayar Mühendisliği
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü
Otomatik İniş Sistemi
Ahmet Anıl Müngen
Fatih Özcan
Yrd. Doç. Dr.
Ahmet Çınar
Dr.
Levent Özparlak
(Ohio State University)
Giriş
Quadrocopterler;
– Akademik Endüstriyel ve Ticari
Araştırmalarda Popüler
– Sensörlerden veri toplanımın da
kullanılıyor
– Mevcut bir uçuş kontrol sistemine sahip
– Her proje ek özellikler gerektiriyor
– Otonom uçuş ve görevin gerekliliği
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
İçindekiler
 Genel Dizayn ve Sistem
 Uygulamalar A (Piste Otomatik İniş Kalkış Uygulaması)
 Uygulamalar B (DJI Phantom – Futaba 6J – PCTX )
 Cihazlar ve Tanımlamalar
 Tartışma
 Sonuç
 Teşekkürler
 Referanslar
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Genel Dizayn ve Sistem
• Kumanda’nın Giriş pini PCTX ile USB
üzerinden bilgisayara bağlanır
• Bilgisayardan verilen komut
Quadrocoptere etkiler
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Genel Dizayn ve Sistem
• GPS’den gelen veri hedef GPS’e göre
karşılaştırılır yön tayini yapılır
• İlgili yöne gitmesi için gerekli komut aynı
sistemden yollanır
• Komutlar USB’den sonra PCTx ile PVM
sinyaline gönderilip kumandaya yollanır
(kumanda simule edilir)
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Uygulama A
Piste Otomatik İniş Kalkış Uygulaması
 Görüntü işleme tabanlı, piste otomatik iniş
sistemi otomatik iniş için yeni bir yöntemdi
 Kameralar;
 WIFI üzerinden anlık görüntüyü alıp
işleyen kameralar B
 Cep telefonu gibi kamerave işlemcisi
bulunan cihazlar
 GPS Veri iletişimi hedef bulma
 GSM üzerinden veri iletimi;
 OPENCV - RGB Detection
 Bu çalışmada farklı yükseklik, alan ve
güneş ışınları durumlarında alınan 40
fotoğraf test edilmiş ve yaklaşık %95
oranında orta nokta doğru bulunmuştur.
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Uygulama A
Piste Otomatik İniş Kalkış Uygulaması
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Uygulama A
Sonuçlar
• Bilgisayar yönelimli
– GPS e göre yer tespiti
– Mobilde fotoğraf işleme
– Otomatik Pist Tespiti
– Otomatik güç yönetimi ve iniş
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Uygulama B
DJI Phantom – Futaba 6J – PCTX Referansları
• PCTx’e gönderilen verinin Futaba 6J kumandasındaki
değerini ve DJI Phantom üzerindeki etkisi
• Manüel testler sonucunda ve NazaM asistant gibi
benzetim programları aracılığı ile bulunmuştur
• Naza port aralığı 0-1000
•PCTx komut aralığı 96 - 196 da biter.
•PCTx’in 146 kaydırma çubuğunun orta
değeri stabil komutu
•Örnekleme frekansı 1/20 olmaktadır.
•PCTx de değer 3,5 DJI Phantomun
skalasında 70 birim etkiler
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Uygulama B
DJI Phantom – Futaba 6J – PCTX Referansları
Katsayı
0
1
2
3
4
12
-1
-2
-3
-4
-13
NAZA
0
60
140
200
260
840
-60
-140
-200
-260
910
PCTX
146
149
153
156
160
188
143
139
136
132
99
Sonuç
Dengede
Çok Az Yüksel
Az Yüksel
Az Yüksel
Yüksel
Çok hızlı Yüksel
Çok Az Alçal
Az Alçal
Az Alçal
Alçal
Çok hızlı Alçal
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Cihazlar ve Tanımlamalar
 DJI Phantom
 Futaba 6J
 Endurance PCTx
 GoPro Hero3+
 Samsung Ace
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Tartışma
 Quadrocopterin İletişim ve Karar Yetenekleri
Geliştirildi
 İnsan özelliklerinden gelen sınırlamalar kaldırıldı
 Kumandayı simule edip kumandasız ucuşun önü
açılması
 Gönderilen komutların iç değerlendirilmeye
koyulmaması
 Quadrocopter batarya bilgisi olmaması
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Sonuç
 Bilgisayar Yönelimli Quadrocopter
Gerçekleştirildi
 Mevcut özelikler kullanılarak yeni özellikler
eklendi
 Düşük Maaliyet ve İnsan hatalarından
kaynaklanan sorunların çözümü
 Otonom hareket ve görev verilebilme
 Geliştirilebilen Alan
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Teşekkürler
 Projenin tüm giderleri Tubitak 2241A Proje
Destek Programı kapsamında karşılayan
Tubitak’a
 Çalışmaları temel alınan ve tavsiyeleri ile yol
gösteren Ohio State University Computer
Vision lab Profesörü Dr. Alper Yılmaz’a
Teşekkürler
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi
Teşekkürler
İletişim Bilgileri
Ahmet Anıl Müngen
Fırat Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği
[email protected]
Akademik Bilişim ’14, Mersin 2014
Multi-Copterler için Bilgisayar Kontrollü Otomatik İniş Sistemi