Bilim ve teknolojinin sürekli ilerlemesiyle birlikte insansız hava sistemleri (UAS) birçok alanda giderek yaygınlaşmaktadır ancak mevcut insanlı hava araçlarının hızlı ve etkin bir şekilde insansız hava sistemlerine dönüştürülmesi havacılık alanında her zaman sıcak bir konu olmuştur. Geçtiğimiz günlerde, Pekin Havacılık ve Uzay Bilimleri Üniversitesi'nden Profesör Li Daochun ve Akademisyen Xiang Jinwu'dan oluşan ekip, geliştirdikleri yeni helikopter sürüş robotunu tanıtan "Robot Pilot: İnsanlı Hava Araçlarının Uçmasına Doğru Yeni Bir Otonom Sistem" başlıklı bir makaleyi Engineering dergisinde yayınladı. . Bu başarı insansız insanlı hava araçlarına yeni bir çözüm getiriyor.
Araştırmanın merkezinde, insanlı bir helikopteri bağımsız olarak kontrol edebilen ve böylece yeni tip bir insansız hava sistemi oluşturabilen yeni tip bir robotik sistem yer alıyor. Bu tür sistemler, mevcut insanlı hava araçlarının platform olgunluğundan, yük kapasitesinden ve uçuşa elverişliliğinden tam olarak yararlanırken, insansız hava araçlarının operasyonel ve uygulama alanlarını da önemli ölçüde genişletiyor. Araştırma ekibi, uçak pilotluk robotu kavramını ve avantajlarını detaylı bir şekilde tartıştı ve insanlı helikopterler için helikopter pilotu robot önerdi. Helikopter kontrol mekanizmasının kontrol özelliklerine göre, robot servo mekanizmasını tahrik edecek şekilde robot tasarlanmış olup, robot servo mekanizmasının kinematik analizine dayanarak zaman gecikmesini azaltmak ve zaman gecikmesini azaltmak için doğrudan tahrik yöntemine sahip bir robot uçuş kontrolörü kurulmuştur. Robot servo işleminde kontrol hatası.
Araştırma ekibi ayrıca farklı uçuş modları ve fonksiyonlarının entegrasyonunu destekleyen bir yer istasyonu sistemi de kurdu. Sonunda, helikopter pilotu bir robotun prototipini tasarlayıp ürettiler ve bunu uçuş testi için bir helikoptere yerleştirdiler. Test sonuçları, robotun ileri, geri, yana doğru uçabildiğini ve bağımsız olarak dönebildiğini göstererek etkinliğini doğruladı.
Şekil 1 Uçak sürüş robotunun uygulaması ve uçuş modu.
Bu araştırmanın yeniliği, insanlı hava araçlarının hızla ve geri döndürülebilir şekilde insansız hava sistemlerine dönüştürülmesine olanak tanıyan, müdahalesiz bir dönüştürme yöntemi kullanmasıdır. Bu yaklaşım, yalnızca orijinal uçağın yük kapasitesini ve güvenlik seviyesini korumakla kalmaz, aynı zamanda orijinal uçakta karmaşık değişiklikler yapılması ihtiyacını da ortadan kaldırır. Ayrıca pilot robot, mevcut uçağın otomasyon seviyesini iyileştirmek için yardımcı pilot pilotu olarak da kullanılabiliyor ve pilot asistanları ve akıllı kokpitler gibi yeni ortaya çıkan teknolojiler için bir araştırma platformu sağlıyor.
Deneysel doğrulama açısından araştırma ekibi, pilot robotun bir prototipini SVH-4 hafif eğitim helikopterine yerleştirdi ve yer ve uçuş testleri gerçekleştirdi. Test sonuçları, sürüş robotunun helikopterin kontrol mekanizmasını hızlı ve doğru bir şekilde kontrol edebildiğini ve havada asılı kalma, ileri uçuş, geri uçuş, yan uçuş ve dönüş gibi uçuş görevlerinde iyi performans gösterdiğini gösteriyor.
Şekil 2 Farklı uçuş görevlerini yerine getiren helikopteri süren robotun yer gözlemi ve uçuş tutumu. (a) İleri uçuş; (b) geriye doğru uçuş; (c) yanlara doğru; (d) Dönüş Uçuşu.
Dikkate değer sonuçlara rağmen araştırma ekibi, sürüş robotunun kontrolü sırasında önemli bir tutum salınımı sorunu olduğuna dikkat çekti. Gelecekteki çalışmalarında, uçuş performansını optimize etmek için modern model tabanlı kontrol yöntemlerinin veya akıllı kontrol yöntemlerinin uygulanmasını göz önünde bulundurarak, sürüş robotunun manevra kabiliyetini ve uyarlanabilirliğini daha da geliştirmeyi planlıyorlar.
Bu araştırma, Beihang Üniversitesi'nin İHA teknolojisi alanındaki lider konumunu ortaya koymanın yanı sıra, havacılık alanının gelişimine yönelik yeni fikirler ve teknik destek de sağlıyor. Teknolojinin sürekli olgunlaşması ve gelişmesiyle birlikte, geleceğin havacılık alanının daha akıllı ve otomatik olacağına inanmak için nedenimiz var.