измерительная система учета газа типа автопилот про

Системы измерительные AutoPILOT PRO

Скачать

Информация по Госреестру

Производитель / Заявитель

Фирма «Thermo Process Instruments LP», США

Назначение

Описание

Конструктивно сенсорный модуль может быть выполненным в отдельном корпусе (разнесенное исполнение) или быть в одном корпусе с вычислителем (встроенное исполнение). Количество встроенных сенсорных модулей в системе не более одного, сенсорных модулей в разнесенном исполнении не более четырех.

В состав сенсорного модуля входят:

— преобразователь статического давления (абсолютного или избыточного) в цифровой

— преобразователь разности давлений в цифровой сигнал;

— аналого-цифровой преобразователь сигналов для термопреобразователя сопротивления и термопреобразователь сопротивления Pt 100 класса А или В по ГОСТ 6651-2009;

Сенсорные модули в зависимости от измеряемого статического давления могут изготавливаться в исполнениях MXA 125, MXA 145, MXG 170.

Принцип действия системы состоит в измерении и преобразовании выходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления и разности давлений в значения физических величин и/или измерении температуры, давления и разности давлений и вычислении объема и объемного расхода природного газа, приведенных к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 (температура 20 °С и абсолютное давление 101325 Па).

Измерения разности давлений, давления и температуры может выполняться как с помощью сенсорного модуля, так и преобразователями с выходным аналоговым сигналом

Измерение расхода (объема) природного газа может выполняться в соответствии с ПР 50.2.019-2006 (ГОСТ Р 8.740-2011 с 1 января 2013 г) при применении системы совместно со счетчиками газа с импульсным выходом или методом переменного перепада давлений по ГОСТ 8.586.5-2005 при применении стандартных сужающих устройств по ГОСТ 8.586.2-2005 (диафрагмы с угловым, фланцевым и трехрадиусным способом отбора давления) и ГОСТ 8.586.32005 (сопла ИСА 1932).

Расчет свойств природного газа проводится по ГОСТ 30319.1-96 и 30319.2-96. Коэффициент сжимаемости природного газа может рассчитываться в соответствии с №19мод. или Ое^91мод.

Результаты измерений и вычислений могут отображаться на дисплее системы и/или быть переданы в системы более высокого уровня.

Система имеет архив для хранения суточных и/или часовых измеренных и вычисленных параметров, архивы событий и ошибок максимально для шести трубопроводов. Общее количество записей в архиве системы до 5400.

С помощью подключаемого к системе персонального компьютера и программного обеспечения AutoConfig может производиться ее конфигурирование.

Фотографии внешнего вида систем измерительных AutoPILOT PRO и места нанесения

Источник

Измерительная система учета газа AUTOPILOT PRO

85 000 000 сум / шт

Звоните по телефону:

Дата последнего обновления: 13 ноября, 2021

Поделиться:

Системы измерительные AutoPILOT PRO предназначены для измере­ний расхода, объема, температуры, давления и разности давлений, а также измерений и преоб­разований выходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, дав­ления и разности давлений в значения физических величин и вычислений объема и объемного расхода природного газа, приведенных к стандартным условиям в одном или нескольких трубопроводах.

Система состоит из корпуса вычислителя с дисплеем и клавиатурой и сенсорных моду­лей AutoMITTER PRO. Внутри корпуса вычислителя расположены микропроцессор, энергонезависимая память, внутренняя батарея и устройства, обрабатываю­щие входные сигналы от первичных преобразователей и формирующие выходные сигналы. В зависимости от условий применения корпус вычислителя может быть выполнен из стеклопластика или металла.

Конструктивно сенсорный модуль может быть выполненным в отдельном корпусе (разнесенное исполнение) или быть в одном корпусе с вычислителем (встроенное исполнение). Количество встроенных сенсорных модулей в системе не более одного, сенсорных модулей в разнесенном исполнении не более четырех.

В состав сенсорного модуля входят:

— преобразователь статического давления (абсолютного или избыточного) в цифровой сигнал;

— преобразователь разности давлений в цифровой сигнал;

— аналого-цифровой преобразователь сигналов для термопреобразователя сопротивле­ния и термопреобразователь сопротивления Pt 100 класса А или В;

Сенсорные модули в зависимости от измеряемого статического давления могут изго­тавливаться в исполнениях MXA 125, MXA 145, MXG 170.

Принцип действия системы состоит в измерении и преобразовании выходных электри­ческих сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления и разности давлений в значения физических величин или измерении температуры, давления и разности давлений и вычислении объема и объемного расхода природного газа, приведенных к стандартным услови­ям (температура 20 °С и абсолютное давление 101325 Па).

Результаты измерений и вычислений могут отображаться на дисплее системы или быть переданы в системы более высокого уровня.

Система имеет архив для хранения суточных или часовых измеренных и вычислен­ных параметров, архивы событий и ошибок максимально для шести трубопроводов. Общее ко­личество записей в архиве системы до 5400.

С помощью подключаемого к системе персонального компьютера и программного обеспечения AutoConfig может производиться ее конфигурирование.

Цифровой идентификатор программного обеспечения на ЖКИ системы не выводится. Для контроля работы системы проводится самодиагностика. Для защиты от несанкционирован­ного доступа к ПО системы доступ к настройкам системы ограничен паролем и пломбами.

Измеряемое давление: абсолютное

Диапазон измерений статического давления, МПа: от 0 до 5,2

Диапазон измерений разности давлений, кПа: от 0 до 100

Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений (шкале) погрешности при измерении разности давлений в зависимости от настройки шкалы, %

Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений (шкале) погрешности измерений статического давления в зависимости от настройки шкалы, %

Пределы допускаемой дополнительной приведенной к диапа­зону измерений (шкале) погрешности от температуры окру­жающей среды при измерении разности давлений на каждые 28 °C в зависимости от настройки шкалы, %

Пределы допускаемой дополнительной приведенной к диапазону измерений (шкале) погрешности при измерении разно­сти давлений на каждые 6,9 МПа в зависимости от настройки шкалы, %

Метрологические и технические характеристики системы:

Тип входного сигнала/количество входов:

Тип выходного сигнала/количество выходов:

Интерфейс: RS-232/RS-485, MODBUS, Ethernet

Напряжение питания постоянного тока, В: от 10 до 30

Комплектность средства измерений:

— Система измерительная AutoPILOT PRO

— Комплект эксплуатационной документации

— Программа для конфигурирования AutoConfig (CD)

— Все способы оплаты

— Click | PayMe | Рассрочка

Как купить товар со скидкой?

Заходите на требуемый товар на сайте Schetchik.uz оставляете отзыв на страничке товара и ставите оценку. Размер скидки будет равен поставленной оценке.

Делаете скриншот и отправляете вместе с заявкой на покупку.

Компания «SCHETCHIK.UZ» начиная с 2010 года является крупнейшим поставщиком счётчиков (приборов учёта) электроэнергии, газа и воды. На сегодня это крупнейший маркетплейс оборудования и товаров народного потребления.

Почему выбирают нас?

— более 10 000 наименований продукции

— покупка через сайт Schetchik.uz и социальные сети

— постоянный контроль низких цен

— только сертифицированная продукция

— возможность приобрести в рассрочку

— оплата любыми платежными системами

Нам уже доверяют свыше 100 000 клиентов.

— приборы учета газа, электроэнергии, воды

— оборудование бытового и промышленного назначения

— ассортимент ежедневно расширяется.

☎️ +998 71 200-18-00, 71 291-12-21, Факс: +998 71 283-66-88

Почта: salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz» title=»Написать письмо»>salom@schetchik.uz

Адрес: г. Ташкент, Яшнабадский район, ул. Мухтара Ашрафи, 34.

Ориентир: Яшнабадский ЭнергоСбыт, Рисовый базар.

8.00-20.00, вс. до 12.00; без перерыва; без выходных

г. Ташкент, Яшнабадский район, улица Мухтара Ашрафий, 34. Ориентир: Яшнабадский ЭнергоСбыт.

Источник

Измерительная система учета газа AUTOPILOT PRO

Пишите нам в телеграм
Скажите продавцу, что получили его номер телефона на Пром.уз. Уточняйте о возможных скидках.

Системы измерительные AutoPILOT PRO предназначены для измере­ний расхода, объема, температуры, давления и разности давлений, а также измерений и преоб­разований выходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, дав­ления и разности давлений в значения физических величин и вычислений объема и объемного расхода природного газа, приведенных к стандартным условиям в одном или нескольких трубопроводах.

Система состоит из корпуса вычислителя с дисплеем и клавиатурой и сенсорных моду­лей AutoMITTER PRO. Внутри корпуса вычислителя расположены микропроцессор, энергонезависимая память, внутренняя батарея и устройства, обрабатываю­щие входные сигналы от первичных преобразователей и формирующие выходные сигналы. В зависимости от условий применения корпус вычислителя может быть выполнен из стеклопластика или металла.

Конструктивно сенсорный модуль может быть выполненным в отдельном корпусе (разнесенное исполнение) или быть в одном корпусе с вычислителем (встроенное исполнение). Количество встроенных сенсорных модулей в системе не более одного, сенсорных модулей в разнесенном исполнении не более четырех.

В состав сенсорного модуля входят:
— преобразователь статического давления (абсолютного или избыточного) в цифровой сигнал;
— преобразователь разности давлений в цифровой сигнал;
— аналого-цифровой преобразователь сигналов для термопреобразователя сопротивле­ния и термопреобразователь сопротивления Pt 100 класса А или В;
— микропроцессор.

Сенсорные модули в зависимости от измеряемого статического давления могут изго­тавливаться в исполнениях MXA 125, MXA 145, MXG 170.

Принцип действия системы состоит в измерении и преобразовании выходных электри­ческих сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления и разности давлений в значения физических величин или измерении температуры, давления и разности давлений и вычислении объема и объемного расхода природного газа, приведенных к стандартным услови­ям (температура 20 °С и абсолютное давление 101325 Па).

Результаты измерений и вычислений могут отображаться на дисплее системы или быть переданы в системы более высокого уровня.

Система имеет архив для хранения суточных или часовых измеренных и вычислен­ных параметров, архивы событий и ошибок максимально для шести трубопроводов. Общее ко­личество записей в архиве системы до 5400.

С помощью подключаемого к системе персонального компьютера и программного обеспечения AutoConfig может производиться ее конфигурирование.

Цифровой идентификатор программного обеспечения на ЖКИ системы не выводится. Для контроля работы системы проводится самодиагностика. Для защиты от несанкционирован­ного доступа к ПО системы доступ к настройкам системы ограничен паролем и пломбами.

— Все способы оплаты
— Click | PayMe | Рассрочка
— Купить онлайн: http://schetchik.uz

Как купить товар со скидкой?
Всё очень просто!
Заходите на требуемый товар на сайте Schetchik.uz оставляете отзыв на страничке товара и ставите оценку. Размер скидки будет равен поставленной оценке.
Делаете скриншот и отправляете вместе с заявкой на покупку.

Подробную информацию о товаре просим уточнять у продавца, связавшись с ним по указанному выше телефону или посредством электронного запроса через форму обратной связи.

Источник

Внесены в Государственный реестр

Системы измерительные средств измерении

AutoPILOT Регистрационный № 253

Выпускаются по документации фирмы «Thermo Fisher Scientific», США.

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

расхода, температуры, давления и разности давлений, а также измерений и преобразований вы­ ходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления и разно­ сти давлений в значения физических величин и вычислений объема и объемного расхода при­ родного газа, приведенных к стандартным условиям в одном или нескольких трубопроводах, а также суммарного их значения по всем трубопроводам.

Конструктивно сенсорный модуль может быть выносным, т.е. быть выполненным в от­ дельном корпусе или при применении системы на одном трубопроводе быть расположенным в общем корпусе. Максимальное количество выносных сенсорных модулей в системе равно четы­ рем.

— преобразователь статического давления (абсолютного или избыточного) в цифровой сигнал;

— преобразователь разности давлений в цифровой сигнал;

— аналого-цифровой преобразователь сигналов для термопреобразователя сопротивления и термопреобразователь сопротивления PtlOO (НСХ Wioo= l,3850 по ГОСТ Р 8.625);

Сенсорный модуль в зависимости от измеряемого статического давления может изготавливаться в исполнениях МХА 125, МХА 145, MXG 170.

Принцип действия системы состоит в измерении и преобразовании выходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления и разности давлений в значения физических величин и/или измерении температуры, давления и разности давлений и вычислении объема и объемного расхода природного газа, приведенных к стандартным условиям по ГОСТ 2939 (температура 20°С и абсолютное давление 101325 Па).

Измерение расхода (объема) природного газа может выполняться в соответствии с ПР 50.2.019 при применении системы совместно со счетчиками газа с импульсным выходом или методом переменного перепада давлений по ГОСТ 8.586.5 при применении стандартных сужающих устройств по ГОСТ 8.586.2 (диафрагмы с угловым, фланцевым и трехрадиусным способом отбора давления).

Расчет свойств природного газа проводится по ГОСТ 30319.1 и 30319.2. Коэффициент сжимаемости природного газа может рассчитываться в соответствии с Ых19мод. или Gerg9lMOfl.

Результаты измерений и вычислений могут отображаться на дисплее системы и/или быть переданы в системы более высокого уровня.

Система имеет архив для хранения суточных (62 суток) и часовых (35 суток) измеренных и вычисленных параметров.

С помощью подключаемого к системе персонального компьютера и программного обеспечения может производиться ее конфигурирование.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЗНАК УТВЕРЖДЕНИЯ ТИПА

Знак утверждения типа наносится на эксплуатационную документацию системы.

КОМПЛЕКТНОСТЬ

ПОВЕРКА Поверка систем измерительных AutoPILOT проводится в соответствии с методикой по­ верки «Системы измерительные AutoPILOT. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 07.06.2008 г.

Основные средства поверки:

— манометры грузопоршневые МП-6, МП-60, МП-600;

— задатчик давления «Воздух-1,6» с погрешностью измерения 0,02% от измеряемой ве­ личины с верхними пределами измерения до 100 кПа;

— калибратор тока, класс 0,02;

— магазин сопротивлений Р4831.

Межповерочный интервал 2 года.

НОРМАТИВНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ Р 8.596 “Системы измерительные.

ГОСТ 8.586.

2-05 «ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Диафрагмы. Технические требования».

ГОСТ 8.586.

5-05 «ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Методика выполнения измерений».

ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки».

ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение ко­ эффициента сжимаемости».

Техническая документация фирмы-изготовителя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тип систем измерительных AutoPILOT утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации, согласно государственной поверочной схеме.

Сертификация соответствия № РОСС US.TB04.B00738.

«ФОРМАЛЬНОЕ И НЕФОРМАЛЬНОЕ ЛИДЕРСТВО Курсовая работа Косарев Р.А. Старооскольский филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»FORMAL AND INFORMAL LEADERSHIP Course. »

«7-1973 стихи Давид Кугультинов Перевела с калмыцкого Ю. НЕЙМАН. Апрель семидесятого года Я, прошагавший от начала Путей своих изрядный срок. Апрелей множество встречал я Им посвятил немало строк. Апрель в степи душист и светел. Он — словно жаворонка трель. Но нынче я средь степи встретил Совсем особенн. »

«Юрий Федоров АФГАНИСТАН В НОВЫХ ВОЕННО-ПОЛИТИЧЕСКИХ РЕАЛИЯХ: ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ ДЛЯ ЕГО СОСЕДЕЙ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ? Вывод из Афганистана основной части Международных сил содействия безопасности (МССБ) остро ставит вопрос: как это скажется на положении в Центральноазиатском регионе 1. Определенного ответа на него. »

«Артем Гончарук АТОМНАЯ ОТРАСЛЬ КИТАЯ: НОВЫЙ БОЛЬШОЙ СКАЧОК? Китай задает высокую планку для развития своей атомной энергетики. Намерения на ближайшие два десятилетия изложены в Плане развития атомной энергетики на 2005–2020 гг.1, однако заявленные цели уже несколько раз пересматривались, что осложняет. »

«Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» АННОТАЦИИ ДИСЦИПЛИН Направление подготов. »

«Сура (Аль – Анфал) «Добыча» Именем Аллаха Милостивого Милосердного (1) Они спрашивают тебя о добыче. Скажи: Добыча принадлежит Аллаху и посланнику; бойтесь же Аллаха, упорядочите между собой и повинуйтесь Аллаху и. »

«1 Странно начинаются иные дни. Ты просыпаешься в своей постели, приходишь в себя, спускаешь ноги на пол, варишь кофе. Однако идея будущего, которая смутно маячит перед тобой, вырывается за рамки одного дня. Ты не заглядываешь вперед, но видишь. После этого любое действие начинает приобретать то же. »

«УДК 004.3.12 Ерхов А.А., к.т.н., доцент О НЕКОТОРЫХ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ЭФФЕКТАХ В РАБОТЕ КОМПЬЮТЕРОВ В СВЯЗИ С ИХ НАДЕЖНОСТЬЮ Дается обзор проблем воздействия человеческого организма и антропогенных факторов на работу электронных устройств. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: КИСЛОТНОСТЬ, ИОНИЗАЦИЯ. »

«CM ЭЛЕКТРОННЫЕ МОДУЛИ УПРАВЛЕНИЯ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Электронный модуль управления CM_1501_01(4) для коммутационных модулей ISM15_Shell_FT2 ТШАГ.468332.019 РЭ Электронный модуль управления CM_1501_01(4) для коммутационных модулей ISM15_Shell_FT2 ВНИМАНИЕ!КОНТАКТЫ X1:1 И X1:2 (КОНТАКТНАЯ ГРУППА «PO. »

«Пояснительная записка рабочей программы. Сведения о программе. Рабочая программа по обществознанию составлена в соответствии с Федеральным компонентом государственного образовательного стандарта общего образо. »

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.

Источник

Как обмануть автопилот PX4: настоящая HITL-симуляция на шине UAVCAN

Статья в формате «Редакция выступила. Что сделано?». Год назад мы рассказывали, как и почему используем стандарт UAVCAN и единую шину данных для наших проектов с беспилотниками. Одной из фишек, изложенных на уровне концепции, была true HITL-симуляция. Что ж, пора от концепции перейти к представлению проекта. Мы разработали новый вариант HITL-симуляции, когда автопилот может даже не знать, работает ли он с реальными датчиками на шине или же в симулируемом окружении. Набор программных модулей, работающих в «боевом» режиме и в режиме симуляции (почти) идентичен, в отличие от альтернативного MAVLINK-HITL подхода.

Stand on the shoulders of giants

Этот проект — наш вклад в экосистему вокруг PX4 и UAVCAN, которая нам очень помогает в работе. Он опубликован на github и доступен всем желающим: https://github.com/InnopolisAero/innopolis_vtol_dynamics. Будем рады адоптерам и контрибьюторам.

Вокруг

Про вопросы надежности и ответственность при разработке систем управления для беспилотников, особенно летающих, сказано много, в том числе здесь и тут. Часть этих рассуждений (например, идея применения для разработки встраиваемого ПО подходов из области web-разработки) очень дискуссионная, если не сказать холиварная. Но то, что нужна единая шина данных и связанная с этим возможность создания распределенных систем управления, думаю, уже не должно вызывать сомнений.

Я всё же опишу некоторые моменты, которые хоть напрямую не относятся к теме заголовка, но составляют существенную доли мотивации этого проекта. Надежность по-прежнему является барьером для широкого коммерческого применения беспилотников за границами видимости оператора (BVLOS — Beyond Visual Line of Sight), для доставки последней мили, например. Посмотрим на лидеров:

Слева направо: Wing, Volodrone, Wingcopter

Даже по внешнему виду аппаратов понятно, что разработчики думают о повышении надежности за счет избыточности (redundancy) органов управления. Но надежность на исполнительных механизмах не останавливается: в идеале нужно резервировать и исполнительные механизмы и все основные сенсоры и контроллеры.Такого в популярных opensource автопилотах нет и все разработчики или делают это долго и дорого сами или не делают. Что мешает сделать автопилот аэротакси на PX4? За такое предложение в некоторых местах могут и побить. Но, на мой взгляд, как раз таки развивая в PX4 тему с распределёнными бортовыми системами, можно этого добиться. И тогда (потенциально) можно сделать автопилот аэротакси по цене сравнимой с автопилотом дрона (или хотя бы того же порядка).

Централизованность vs распределенность

Хорошо, допустим, мы сделали распределенную систему с резервированием на UAVCAN шине. Как это все отлаживать? Для тестов нам нужно не меньше 50 дронов в качестве расходников. Еще одно преимущество архитектуры: чтобы уменьшить количество неудачных лётных тестов, мы можем сначала их (испытания) симулировать. Причем мы можем симулировать наши датчики и исполнительные механизмы на шине практически неотличимо от настоящих устройств, просто подключив симулятор к той же шине. Если бы мы то же самое хотели сделать для архитектуры на картинке слева, то нам пришлось бы эмулировать 3-5 различных интерфейсов и еще больше их портов и протоколов.

Проблема

Как делается HITL-симуляция в PX4 (и Ardupilot) сейчас? Несколько различных интерфейсов, портов и протоколов никто (ну или почти никто) не симулирует. А используют один интерфейс: UART и MAVLINK в нём. Интро по тому, как это сейчас делается в PX4, тут. Вот только программная конфигурация автопилота, работающего в режиме такой симуляции, существенно отличается от лётной конфигурации: работает разный набор драйверов и программных модулей. Такая симуляции неполная. К тому же, она не отвечает тенденциям перехода к единой бортовой шине данных.

Решение

В целом, из пространного введения уже понятно, что нужно делать. Оставалось, собственно, сделать. Симулятор состоит из следующих компонентов:

матчасть, UavDynamics — симулятор динамики БПЛА (на примере Innopolis VTOL: динамика квадрокоптера и самолета с симуляцией аэродинамики);

коммуникатор, Communicators — пакет обмена сообщениями с полетным стеком PX4 в режимах HITL через UAVCAN и SITL через MAVLink;

красота, inno_sim_interface — мост для взаимодействия с трехмерным визуализатором InnoSimulator через ROS.

Структура проекта

USB-CAN адаптер

И в аппаратной части этого достаточно, чтоб автопилот считал, что к нему подключены реальные датчики.

Подопытный

На примере всегда понятнее, поэтому вот он: симулятор был протестирован на Innopolis VTOL, который может быть классифицирован как quadplane (самолёто-квадрокоптер). Он оснащен автопилотом PX4 CUAV v5+, который осуществляет управление тремя управляющими поверхностями (элеронами с обеих сторон крыла, рулями высоты и направления) посредством сервоприводов (естественно, с UAVCAN), а также 4 коптерными BLDC-двигателями с помощью электронных регуляторов скорости (ESC) с интерфейсом UAVCAN и маршевым самолетным двигателем: BLDC с ESC через UAVCAN либо ДВС (управление заслонкой сервой). Он также содержит следующий набор датчиков на базе UAVCAN: датчик воздушной скорости, барометр, приёмник GPS и компас, лазерный высотомер, датчик уровня топлива, датчики системы электропитания, обратная связь от ESC и ДВС (обороты). В симуляторе мы стремились создать наиболее близкую виртуальную модель данного БПЛА как по составу так и по динамике. Также в качестве альтернативного примера поддерживается модель динамики коптера на базе FlightGoggles.

Подопытный экземпляр

Крейсерская скорость, м/с

Максимальная воздушная скорость, м/с

Динамика

Что касается динамики, то в общем случае для ROS есть неплохой инструмент — Gazebo. Это такой конструктор моделей, в нём в качестве базовых блоков есть и двигатели и твердое тело и аэродинамика. Но, если хочется большей кастомизации или лучшей графики, то он не годится.

Аэродинамика в Gazebo

К примеру, аэродинамика в Gazebo моделируется двумя линейными характеристиками. Мы в этом вопросе немного больше заморачивались для создания более физичной модели именно нашего аппарата (см. ниже) и нам нужны более сложные нелинейные зависимости. К тому же, у нас есть Innopolis Simulator с крутой графикой.

Так что от Gazebo мы отказались и сделали свою симуляцию динамики.

В общем случае в основе математического описания летательного аппарата лежит модель твёрдого тела, которая состоит из дифференциальных уравнений кинематики и динамики. Уравнения кинематики описывают, как изменяются координаты при заданных скоростях.

Динамика отвечает за изменение скоростей под воздействием сил и моментов. Это немного сложнее законов Ньютона и уравнения поступательного движения материальной точки из-за того, что учитывается вращение, но ассоциации годные.

Индивидуальность моделей разных аппаратов заключаются в параметрах (массо-инерционные характеристики) и силах, которые действуют на БПЛА:

управляющие воздействия от органов управления;

сила тяжести и плавучесть (если хочется экзотики).

Структура модели

Аэродинамика

Аэродинамическая сила представляет собой сумму подъемной силы, силы сопротивления и силы бокового скольжения, которые могут быть рассчитаны с помощью следующих уравнений соответственно:

Аэродинамический момент делится на 2 составляющие: первая зависит от модуля воздушной скорости и угла атаки, вторая — от воздушной скорости и положения управляющих поверхностей:

Аэродинамические коэффициенты мы получали посредством CFD (computational fluid dynamics). Результатом CFD-исследования являются массивы данных, описывающие основные аэродинамические характеристики рассматриваемого самолета вертикального взлета и посадки с учетом его отклонения по углу атаки и скольжения и отклонения рулевых поверхностей в рассматриваемом диапазоне скоростей. Также исследовались градиенты распределения полей давления, скоростей и турбулентных потоков в окрестности аппарата.

Актуаторы

Тягу движителя можно моделировать как функцию, которая получает скорость двигателя и возвращает силу и момент на основе табличной зависимости (статические характеристик). Эта таблица может быть получена посредством CFD-анализа или экспериментально на примерно таком стенде:

Что касается динамики движителя, можем считать, что передаточная функция регулятора двигателя BLDC и ESC может быть описана как

Модели сенсоров

Для моделирования датчика воздушной скорости и барометра используется модель стандартной атмосферы ISA (InternationalStandard Atmosphere). Акселерометр и гироскоп моделируются в соответствии с выражениями:

UavDynamics (inno_vtol)

inno_vtol — это отдельный узел ROS, который реализует описанную выше математику. Он осуществляет связь через топики, и не имеет значения, какой тип связи со стеком полётного контроллера вы используете. uav_dynamics публикует и подписывается на следующие топики:

Источник