ड्रोन दिखाते हैं: हमने डांसिंग कॉपर्स के झुंड का समन्वय कैसे किया

होटल और मनोरंजन पार्क को ड्रोन शो की जरूरत है। कलाकार और आतिशबाजी अच्छे हैं, लेकिन पर्याप्त नहीं हैं। आपको मेहमानों के लिए कुछ उज्ज्वल लेकर आने की जरूरत है। एक ड्रोन शो बस इतना ही है। हमने एक विदेशी मनोरंजन पार्क के लिए नियमित ड्रोन शो के आयोजन की परियोजना में भाग लिया।

और अब हम जानते हैं कि रूस में एक ही शो कैसे करना है।

जब बेड़े में 300 या 1,000 वाहनों के झुंड की बात आती है, तो स्थिति सटीकता (यानी जमीन के सापेक्ष प्रत्येक व्यक्ति ड्रोन का स्थान और एक दूसरे के लिए) एक विशेष भूमिका नहीं निभाता है। यह एक भीड़ है, जहां कण एक दूसरे से कई मीटर की दूरी पर हैं। बहुत महंगा द्रव्यमान। मीटर या शून्य से यहां कोई फर्क नहीं पड़ता: वे इसे इस तथ्य से लेते हैं कि दर्शक बहुत दूर है, और इस तथ्य से कि वास्तव में बहुत सारे ड्रोन हैं। यहां तक ​​कि अगर कुछ टुकड़े गिर जाते हैं - यह ठीक है। लेकिन होटल और पार्क, बहुत बड़े पैमाने पर नहीं होने वाले कार्यक्रमों के आयोजकों, उदाहरण के लिए, 20-90 टुकड़ों की मात्रा में ड्रोन की आवश्यकता होती है, और यहां स्थिति महत्वपूर्ण है।

इस मामले में, आप केवल सटीकता और समकालिकता ले सकते हैं। हमने इस समस्या को हल किया।

यह सब क्यों और कैसे हुआ

CROC में रोबोटिक्स डिवीजन है। यह 2012 में उठी और विभिन्न दिलचस्प चीजों में लगी हुई है, लेकिन इसकी मुख्य दिशा यूएवी नियंत्रण है। हम ड्रोन को नियंत्रित करने और गैर-मानक कार्यों को हल करने के लिए अपने स्वयं के सॉफ्टिंक काट रहे हैं। 2013 की प्रतियोगिता के प्रतिभागियों को इस गीथब कोड के बारे में पता हो सकता है जिसे हमने उड़ान ड्रोन प्रतियोगिता में ड्रोन को विकसित करने और नियंत्रित करने के लिए इस्तेमाल किया था। उस समय, हम बाजार के लिए एक नया कार्य हल कर रहे थे - ड्रोन को सही जगह पर फ्रीज करना, ध्यान से कोनों और बाधाओं से बचना। आज यह हास्यास्पद लगता है।

इसके अलावा, हम एसपीएच इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर सहित विक्रेता सॉफ्टवेयर पर आधारित यूएवी प्रबंधन परियोजनाएं कर रहे हैं। उनके पास एक यूसीसीएस सॉफ्टवेयर ग्राउंड स्टेशन और बड़े ड्रोनोफ्लोट के लिए एक पूर्ण विकसित कमांड सेंटर है। यूपीसीएस मानवरहित वाहनों के एक बड़े समूह को नियंत्रित कर सकता है, जो इसे पारंपरिक ग्राउंड कंट्रोल स्टेशनों से अलग करता है। प्रबंधन से हमारा मतलब है कि उड़ान मार्ग की योजना बनाना, उदाहरण के लिए, बचाव कार्यों के लिए या सुरक्षा परिधि के चारों ओर उड़ना, दूरस्थ कमांड भेजना और वाहनों की स्थिति की निगरानी करना। वास्तव में, ड्रोन शो के लिए, कमांड सेंटर की तरह लगभग उतने ही कार्यों की आवश्यकता होती है। और अब, यूएफसीएस प्लेटफॉर्म के आधार पर, एक अत्यधिक विशिष्ट ड्रोन डांस कंट्रोलर सॉफ्टवेयर दिखाई दिया है, लेकिन यह सही नहीं था।

और कैसा था

शीतल। पहला संस्करण, जिसे मैंने और मेरे साथी ने थोड़े समय में परीक्षण किया, ने अधिकांश नागरिक ड्रोनों की मानक कार्यक्षमता का उपयोग किया, अर्थात् एक दिए गए मार्ग के साथ उड़ान। एक मार्ग निर्देशांक का एक सेट है, जिसके बीच एक ड्रोन किसी भी गति से एक सीधी रेखा में चलता है, जो सड़क के साथ कुछ उपयोगी है। ड्रोन द्वारा हल किए जाने वाले अधिकांश कार्यों के लिए, ऐसी उड़ान योजना पर्याप्त से अधिक है। लेकिन कम से कम इसमें कोई समय सिंक्रनाइज़ेशन नहीं है, अर्थात, ड्रोन को सही समय पर दिए गए बिंदु पर होना मुश्किल है, जो समूह उड़ान के लिए महत्वपूर्ण है। हालांकि, पहला संस्करण पहला संस्करण है, इसे जल्दी से बनाने और उड़ान शुरू करने के लिए। हम मानक तरीके से (यूयूसीएस में, निश्चित रूप से) ड्रॉ करते हैं, ड्रोन में लोड करते हैं - और आगे।



माथे में, उम्मीद के मुताबिक, फ्लाइट सिंक्रोनाइज़ेशन किया गया था। ड्रोन के मार्गों में, ऐसे बिंदुओं की पहचान की गई जहां ड्रोन रुक गया और उड़ान को जारी रखने के लिए जमीन से एक कमांड की प्रतीक्षा कर रहा था। हमने उन्हें सिंक पॉइंट कहा। ज़मीन पर मौजूद ऑपरेटर को यह सुनिश्चित करना था कि सभी ड्रोन सिंक्रोनाइज़ेशन पॉइंट्स तक पहुँच जाएँ, और फ्लाइट को जारी रखने के लिए उन्हें "जारी रखें" कमांड भेजें।

आयरन। पहले संस्करण में केवल मानक प्रकार के मार्गों का उपयोग किया गया था, और परिणामस्वरूप विभिन्न निर्माताओं के ड्रोन के उपयोग की अनुमति दी गई थी। लेकिन हमने तुरंत लक्ष्य मंच को ठीक करने और उस पर सभी परीक्षण करने का फैसला किया।

उस समय शो के लिए कोई तैयार ड्रोन नहीं थे। वे लेखन के समय नहीं हैं, लेकिन आशा है कि वे जल्द ही दिखाई देंगे। इस बीच, आपको इसे स्वयं एकत्र करना होगा। हम उन्हें 450-मिमी फ्रेम के आधार पर इकट्ठा करते हैं, और हमने ओपन-सोर्स पिक्सवॉक को एक ओर ऑटोपायलट के रूप में चुना, एक तरफ हमारे हाथों को, दोनों को हार्डवेयर और फर्मवेयर में। और दूसरी तरफ, ताकि उपयोगकर्ता आसानी से सभी आवश्यक घटकों को खरीद सकें और अपने दम पर सही उत्पाद इकट्ठा कर सकें। लेकिन सामान्य तौर पर, केवल ऑटोपायलट सख्ती से तय होता है। अन्य संरचनात्मक तत्व वैकल्पिक हैं।

और एक महत्वपूर्ण बिंदु - हमने तुरंत जीपीएस आरटीके प्रौद्योगिकी पर ध्यान केंद्रित करना शुरू कर दिया। यह आपको ग्राउंड बेस स्टेशन (पारंपरिक जीपीएस सटीकता 3+ मीटर) के सापेक्ष स्थिति की सेंटीमीटर सटीकता प्राप्त करने की अनुमति देता है।

हां, GPS RTK सब कुछ जटिल करता है, क्योंकि इसके लिए प्रत्येक डिवाइस पर GPS RTK समर्थन के साथ रिसीवर की उपलब्धता की आवश्यकता होती है, जिसके लिए आपको लगातार एक ग्राउंड स्टेशन से डेटा भेजने की आवश्यकता होती है। लेकिन कुछ भी नहीं किया जाना था: हम समझ गए कि हम और हमारे ग्राहक तुरंत बड़े बेड़े तक नहीं पहुंचेंगे। हवा में सैकड़ों और हजारों ड्रोन के साथ, आप सुंदर बड़े पैमाने पर वॉल्यूमेट्रिक आंकड़े खींच सकते हैं जिसमें प्रत्येक ड्रोन की स्थिति आंख के लिए बहुत महत्वपूर्ण नहीं है। और दर्जनों ड्रोन के साथ क्या खींचा जा सकता है? सबसे अधिक संभावना है, ये कुछ छोटे सरल ज्यामितीय आंकड़े और उनके परिवर्तन होंगे, जिनके लिए उड़ान की सटीकता बिल्कुल महत्वपूर्ण है। मोटे तौर पर, ड्रोन को एक सीधी रेखा में, आंख को प्रसन्न करने और दोषों के बिना लाइन करने में सक्षम होना चाहिए।

इसके अतिरिक्त, अटलांटा में ड्रोन आरजीबी एलईडी ले जाते हैं। उनके काम को मिशन में शामिल किया जा सकता है या उन्हें जमीन से नियंत्रित किया जा सकता है, लेकिन साथ ही, रेडियो चैनल पर अतिरिक्त भार को ध्यान में रखा जाना चाहिए। हालांकि, एलईडी के बजाय, ड्रोन पायरोटेक्निक टुकड़े ले जा सकता है, हालांकि, निश्चित रूप से, आपको उनके साथ बहुत सावधान रहना चाहिए।

यहाँ हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के पहले संस्करण पर पहली उड़ानों में से एक का उदाहरण दिया गया है (और सिर्फ आतिशबाज़ी के साथ)। सामान्य लाइनें भी स्पष्ट रूप से दिखाई देती हैं (अच्छी तरह से, ठीक है, ठीक है। अभी भी कुछ काम करना था।), और मैनुअल सिंक्रनाइज़ेशन। यानी, शो के दौरान लगभग 40-50 बार, ऑपरेटर ने "चलो आगे बढ़ो" पर क्लिक किया, और फिर अगली टीम को सभी को ड्रोन भेजे गए।

लेकिन कुछ हुआ पहले से ही उड़ान।



इस प्रकार, ग्राहक ने दैनिक शो के सीजन से उड़ान भरी।

अब यह कैसे काम करता है

व्यवहार में, पहला संस्करण अपेक्षित रूप से सबसे सफल समाधान नहीं था। सबसे पहले, निरंतर मैनुअल सिंक्रोनाइज़ेशन की उपस्थिति बुराई है। जारी रखने के आदेश ड्रोन तक नहीं पहुंच सकते हैं, उदाहरण के लिए, खराब रेडियो संचार। इस मामले में, हर कोई उड़ जाएगा, और वह, गरीब एक, रहेगा। दूसरे, जटिल मार्गों को बनाना असंभव है, जो एनिमेटेड चित्रों के निर्माण को रोकता है, केवल स्थिर दृश्य संभव हैं।

अब सब कुछ आसान हो गया है: लगभग आधे साल पहले, विक्रेता ने सॉफ्टवेयर का एक विशेष संस्करण जारी किया - उदाहरण के लिए ड्रोन डांस कंट्रोलर। यहां उन्होंने ऑटोपायलट पर थोड़ा सा भरोसा किया और जीपीएस समय के स्पष्ट संदर्भ के साथ मनमाने ढंग से प्रक्षेपवक्र के साथ स्वायत्त उड़ान भरने के लिए सिखाया। प्रक्षेपवक्र एक 3D संपादक में या स्क्रिप्ट का उपयोग करके तैयार किया जा सकता है। ऑपरेटर को अब "प्रारंभ" बटन पर क्लिक करने और धूम्रपान छोड़ने की आवश्यकता है। आउटपुट कुछ इस तरह हो सकता है:


या यह:


लेकिन, फेफड़ों को खराब करने से पहले, टीम को शो के लिए तैयारी के महत्वपूर्ण चरण को पूरा करना होगा।
इसलिए, सबसे पहले, बेड़े को तैयार करना आवश्यक है: सुनिश्चित करें कि सभी ड्रोन एक घातक स्थिति में हैं, सही ढंग से कॉन्फ़िगर किए गए हैं, और परिवहन के दौरान उनमें से कुछ भी नहीं गिरा है।

इसके समानांतर, शो को खुद तैयार किया जाना चाहिए। हम एनीमेशन के साथ शुरू करते हैं जो एक 3D संपादक में किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, ब्लेंडर में:



अगला, हम प्रक्षेपवक्र को एनीमेशन से एक प्रारूप में बदलते हैं जो ऑटोपायलट के लिए समझ में आता है। और, मैदान में उड़ान भरने से पहले, हम परिणाम के मूल्यांकन के साथ सिमुलेटर पर सावधानीपूर्वक जांच करते हैं। सिमुलेशन हमें वर्चुअल ड्रोन को आवश्यक निर्देशांक में रखने का अवसर देता है और वास्तविक उपकरणों के साथ हमारे सॉफ्टवेयर पर उनके साथ काम करता है। आप वास्तविक समय में उनकी उड़ान का मूल्यांकन कर सकते हैं, साथ ही उनकी गतिविधियों को पोस्ट-प्रोसेस कर सकते हैं और किसी तरह के 3D दृश्य में परिणाम की कल्पना कर सकते हैं।

वीडियो पर - विभिन्न बिंदुओं से दृश्य का एक उदाहरण।

व्यू पॉइंट: व्यूअर


देखने का बिंदु: पैड लॉन्च करें


दृष्टिकोण १


दृष्टिकोण २


उसके बाद, हम टेस्ट रन के लिए मैदान पर जाते हैं। हम बुनियादी ढांचे (ग्राउंड स्टेशन, संचार) को तैनात करते हैं, ड्रोन की व्यवस्था करते हैं। हम जाँचते हैं कि उन्होंने अच्छी तरह से परिवहन किया और सभी ड्रोन हमारे स्टेशन से जुड़ते हैं। इसके अलावा, सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से निर्धारित करता है कि कौन से ड्रोन किस मार्ग पर उड़ना चाहिए। हमने शुरुआती समय निर्धारित किया है - और आगे।

और फिर - और शो ही।

बेशक, "धूम्रपान छोड़ना" - यह एक मजाक था। क्योंकि सीधे उड़ान के दौरान, ऑपरेटर और पर्यवेक्षकों को बेड़े की वर्तमान स्थिति की निगरानी करनी चाहिए और, यदि आवश्यक हो, तो विफल (सभी इंद्रियों में) ड्रोन के आपातकालीन लैंडिंग पर निर्णय लें।

बेशक, कई सीमाएँ हैं।

मौसम: हम बारिश और बर्फ में नहीं उड़ते (अब के लिए), और हम वास्तव में 5 मीटर / सेकंड से ऊपर की हवाओं की तरह नहीं हैं। यह स्पष्ट है कि ड्रोन 10 m / s पर उड़ान भरेगा, लेकिन स्थिति को पकड़ने की सटीकता बहुत अच्छी नहीं हो सकती है।

ड्रोन के साथ संचार करने के लिए उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों पर हवा अपेक्षाकृत मुक्त होनी चाहिए।

सुरक्षा: दर्शकों को कार्यक्रम स्थल से एक निश्चित दूरी पर ले जाना चाहिए, क्योंकि ड्रोन, आम तौर पर बोलना, गिर सकते हैं।

यह सब योजना बनाते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

कुल मिलाकर

आप ड्रोनों का झुंड इकट्ठा कर सकते हैं, यूसीसीएस सॉफ्टवेयर खरीद सकते हैं, हमसे सिफारिशें ले सकते हैं और उड़ान शुरू कर सकते हैं। यदि आपके पास पहले से ही ड्रोन प्रजनन में एक निश्चित योग्यता है, तो सब कुछ बहुत मुश्किल नहीं होगा। मैं उन लोगों को जानता हूं जिन्होंने लाइसेंस प्राप्त करने के 24 घंटे बाद 20 ड्रोन के लिए परीक्षण नृत्य उठाया और सॉफ्टवेयर को लागू करने के लिए सिफारिशें (हालांकि उनके पास पहले से ही एक बेड़ा था)। यदि कोई क्षमता नहीं है, लेकिन आप ऐसे शो करना चाहते हैं, तो हमारे इंजीनियर इस तरह की परियोजना को लागू कर सकते हैं, अपने विशेषज्ञों को हर चीज में प्रशिक्षित कर सकते हैं और इसका समर्थन करना जारी रख सकते हैं। यदि आपको केवल एक बार के शो को उड़ाने की आवश्यकता है - यह भी लिखें, हम चर्चा करेंगे।

संदर्भ

• सॉफ्टवेयर यूपीसीएस।
• ड्रोन प्रतियोगिता के बारे में (परिणाम)
• मेरा मेल ALevandovskiy@croc.ru है