ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ НА КОНСТРУКЦІЮ БПЛА НА ОСНОВІ СИМУЛЯЦІЇ В SOLIDWORKS MOTION ТА ДАНИХ З MEMS-АКСЕЛЕРОМЕТРА

Анотація

Безпілотні літальні апарати (БПЛА) відіграють важливу роль у сьогоденні. Вони охоплюють велику вибірку галузей, такі як оборона, сільське господарство, медицина, наукові дослідження та промисловість. Ефективність БПЛА та стабільність їх польоту завжди забезпечується завдяки використанню мікроелектромеханічних датчиків (MEMS), такі як гіроскопи та акселерометри. У більшості випадків саме мікроелектромеханічні гіроскопи є основним інструментом в роботі БПЛА, а саме його стабілізації, акселерометри ж в свою чергу виступають допоміжним інструментом. MEMS-акселерометри мають великий потенціал у аналізі конструкції дрона, а саме для визначення сил, що діють на БПЛА під час польоту. У цій роботі проведено дослідження особливостей впливу сил на безпілотний літальний апарат з допомогою використання тривимірної моделі квадрокоптера та виконання симуляцій у середовищі SolidWorks Motion. При базових симуляціях враховувались масові характеристики конструкції та силу тяжіння, що діє на квадрокоптер. Також, було розглянуто сили, що було отримано з допомогою реалізації сценаріїв руху, такі як прямолінійний політ, прискорення та маневр зміни напрямку руху. Основна мета роботи це визначення сил, що виникають під час польоту БПЛА, за допомогою даних знятих з акселерометра, шляхом оцінювання зміни прискорення, що було отримано з MEMS-акселерометра. Враховуючі дані сили можна краще зрозуміти реальні умови використання БПЛА, що дає можливість покращення конструкції, функціоналу системи та алгоритмів руху. Результати роботи демонструють, що мікроелектромеханічні акселерометри можуть використовуватись не лише як допоміжні пристрої, а також як інструмент аналізу сил, що діють на апарат та динаміки їх зміни.