鄭州航空産業管理学院
無人航空機システム工学専門総合実験プラットフォーム構築事業
キーワード: 飛行制御開発、シミュレーショントレーニング、組み立てとデバッグ、UAV クラスター
ソリューション: マルチエージェントの共同イノベーション ラボ ソリューション
| プロジェクトの背景
UAV 業界は現在、急速な発展、強力な技術的包括性、優れたアプリケーションの見通しを備えた新興産業です。民間航空業界のニーズと発展に基づいて、民間航空のニーズを満たす複合革新的な人材を育成し、航空宇宙分野の基盤を強化し続けるために、無人航空機システム工学専攻を追加する大学がますます増えています。
無人航空機システムエンジニアリングは、学際的な主題の産物であり、ビッグデータ、人工知能、機械設計、コンピューターサイエンスなどを含む複数の分野の包括的な応用です。新しいオートメーション専攻として、専門構築の観点から、教育計画から教育設備に至るまでの強固なハードウェアおよびソフトウェア基盤を重視しています。調査の結果、ほとんどの大学では、関連する教育を実施する際に次のような問題が発生することがよくあります。
(1) 使いやすさに欠ける。プラットフォーム設計ツールチェーン全体は複雑かつ巨大で、ゼロから構築するには時間と労力がかかり、使用するのに十分便利ではありません。
(2) 体系性の欠如。体系的なプラットフォームの構築が欠如しており、一部の機器はパッチワークにすぎず、統一されたシステムが形成されていません。
(3) 標準化の欠如。既存の分散したソフトウェアとハードウェアには、使用標準、ソフトウェア インターフェイス、通信プロトコルが一貫性がなく、関連するソース コードがオープンではなく、学習と習得、および二次開発が難しいという欠点があります。
(4) 経験不足。専門職以外の職員の場合、交流を経験する能力が欠けており、交流に参加することができず、学習への興味を刺激することもできません。
(5) 教育リソースの不足。プラットフォーム構築における体系化の欠如により、間接的に教育リソースの不完全なリソースサポートにつながったり、相互に関連性がなく、過去と未来を結び付けて前後にエコーすることができないため、生徒は専門的なスキルをすぐに習得することはできません。
専門的な建設と人材育成のニーズを満たすために、Zowee Intelligent は Feisi Laboratory の標準製品を組み合わせて、マルチエージェントの共同イノベーション ラボ ソリューションを提案します。ラボは、オートメーション、ロボット工学と人工知能を実践するための教育環境を学生に提供します。同時に、ワンストップの教育サービスサポートを提供し、専門的な構築と関連研究において大学へのより良いサポートを提供します。
| ソリューション
鄭州航空産業管理学院の無人航空機システム工学専攻の建設ニーズに基づいて、Feisi Laboratory は、飛行制御開発、シミュレーション トレーニング、組み立てとデバッグ、UAV クラスター制御を統合した完全な実験室建設計画を同大学に提供しました。無人航空機システムエンジニアリングの専門コースの関連実験を完了する。同時に、実験装置に適合した開発およびシミュレーションソフトウェアを提供し、無人航空機システムエンジニアリングの専門的要件を満たし、実験装置は基本的な実験教育タスクの要件を満たしながら、強力なオープン性と研究性を備えている必要があります。学生は研究、開発、使用します。
実験室は、必要に応じて、ルーム A とルーム B の 2 つのコア実験エリアに分けて計画されます。部屋Aには左から右に、飛行制御開発トレーニングルーム、シミュレーショントレーニングトレーニングルーム、組立デバッグトレーニングルームの3つの教育エリアがあり、ルームBはUAVクラスター制御開発ラボの構築に使用されます。
| 基幹システム構成
ソフトウェア部分 - シミュレーション実験プラットフォーム
RflySim シミュレーション システムは、無人システム飛行制御開発、大規模クラスター コラボレーション、人工知能ビジョンなどの最先端の研究分野向けに特別に開発された、信頼性の高い無人制御システム開発、テスト、評価プラットフォームです。RflySim に基づく開発には、通常、モデリング段階、コントローラー設計段階、ソフトウェアインザループ シミュレーション段階、ハードウェアインザループ シミュレーション段階、および実際の飛行テスト段階の 5 つの段階が含まれます。MATLAB/Simulink の自動コード生成テクノロジを通じて、コントローラーを HIL シミュレーションや実際の飛行テスト用のハードウェアに簡単かつ自動的にダウンロードできます。このプラットフォームは、飛行制御シミュレーション、クラスター シミュレーション、ビジュアル シミュレーションを提供し、マルチローター、固定翼、無人車両などのさまざまな構成の知能体をサポートします。
実飛行実験プラットフォーム
長年の技術蓄積を経て、Zoweeはさまざまな4ローターUAV実験プラットフォームを開発しました。これにより、大学での教育実験の内容に応じて、異なるホイールベースと異なる荷重のUAVを提供でき、さまざまなセンサー（ライダー、単眼）をサポートできます。カメラ、双眼カメラ）、複数の測位方法（光学測位、UWB測位、RTK測位）をサポートし、屋内/屋外の飛行をサポートし、さまざまな異なる環境での教育実験に対応できます。
実験コース
実践コースは、マルチコプタードローンのプロフェッショナル基礎能力トレーニング、プロフェッショナルコア能力トレーニング、総合実践能力トレーニングをカバーします。各実験課題は、浅いところから深いところまで、基礎実験段階、解析実験段階、設計実験段階の 3 つの実験段階に分けられ、具体的な実験対象を用いて制御システムの全体概念を構築します。 。
| プロジェクト概要
マルチエージェント連携イノベーションラボソリューションは、専門的な構築と関連研究において大学を強力にサポートし、大学が「シミュレーション実験」から「実際の飛行実験」までの教育プロセスを実現するのを支援します。 、理論的な知識と実践の組み合わせを高めるために、分析実験と設計実験が設定されています。制御アルゴリズムはシミュレーションプラットフォーム上で完全に検証され、自動コード生成技術を通じてコードが実機に移植され、実際の飛行実験が行われます。このように、シミュレーションと実際の飛行を組み合わせて、生徒の実践能力を徐々に向上させます。