Low-speed UAV Flight Control Phase II COE 2009 - 02 Low-speed UAV Flight Control Phase II อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ อ. วาธิส ลีลาภัทร อาจารย์ผู้ร่วมประเมิน อ. นวภัค เอื้ออนันต์ อ. วิชชา เฟื่องจันทร์ ผู้รับผิดชอบโครงการ นายวีรภัทร์ เจริญผล รหัส: 493040174-8 นายกฤษฏิ์ สุดนักรบ รหัส: 493040417-8 1

หัวข้อที่นำเสนอ ที่มาของโครงการ วัตถุประสงค์ของโครงการ ขอบเขตของโครงการ การดำเนินงานที่ผ่านมา การสร้างอุปกรณ์ การพัฒนาโปรแกรม ปัญหาและอุปสรรค สรุปผลโครงการ แนวทางการพัฒนาต่อ 2

ที่มาของโครงการ ระบบอากาศยานไร้คนขับ(UAV) เริ่มพัฒนาขึ้นมาใช้ในทางการทหาร ซึ่งในปัจจุบันระบบอากาศยานไร้คนขับได้ถูกพัฒนาให้มีทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก เนื่องจากการพัฒนาให้เป็นระบบอากาศยานไร้คนขับขนาดเล็ก ส่วนใหญ่จะเน้นไปที่การบังคับด้วยรีโมทคอนโทรล ดังนั้นเพื่อให้ระบบอากาศยานไร้คนขับมีทางเลือกในการสั่งการมากขึ้น ทางผู้พัฒนาโครงการจึงนำระบบ GPS เข้ามาช่วยในการควบคุมทิศทางการเคลื่อนที่ 3

วัตถุประสงค์ของโครงการ สร้างระบบควบคุมการเคลื่อนที่โดยใช้กับแบบจำลอง สร้างระบบที่ติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องรับสัญญาณ GPS กับระบบควบคุมการเคลื่อนที่ 4

ขอบเขตของโครงการ ระบบควบคุมจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ในการสั่งการการทำงานของระบบเคลื่อนที่ทั้งหมด โปรแกรมที่ใช้สำหรับระบบควบคุมการเคลื่อนที่จะใช้ได้กับระบบที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับแบบจำลองที่สร้างขึ้น 5

การดำเนินงานที่ผ่านมา สร้างแบบจำลองโดยมีลักษณะดังรูป

การดำเนินงานที่ผ่านมา(ต่อ) การออกแบบระบบควบคุมการเคลื่อนที่เพื่อใช้กับการควบคุมแบบจำลอง โดยกำหนดการใช้งาน port ต่างๆดังนี้ คำสั่งควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวราบจะอยู่ในช่วง 4 บิตบน คำสั่งควบคุมการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งจะอยู่ในช่วง 4 ล่าง

การสร้างอุปกรณ์ วงจรระบบควบคุมมอเตอร์ - ควบคุมองศาการหมุนของ Servo motor - ควบคุมทิศทางการหมุนของ DC motor - ควบคุมความเร็วของ DC motor 6

การสร้างอุปกรณ์(ต่อ) วงจรระบบวิเคราะห์ข้อมูล GPS 9

การพัฒนาโปรแกรม ตัดข้อมูลทิศทางการเคลื่อนที่นัจจุบัน (Heading) มาจากข้อมูล course over ground ในชุดข้อมูล Tag GPRMC ของ GPS 14

การพัฒนาโปรแกรม(ต่อ) นำข้อมูลheading ไปลบกับทิศทางที่ควรจะเคลื่อนที่ไป แล้วนำค่าผลต่างที่ได้ไปเปรียบเทียบหาคำสั่งการเคลื่อนที่ในแนวระนาบ โดยใช้วิธีการดังภาพ 14

การพัฒนาโปรแกรม(ต่อ) รับข้อมูลความสูงที่ได้มาจาก Tag GPGGA ซึ่งเป็นโปรแกรมที่พัฒนาโดยโครงการ UAV Phase1 นำข้อมูลความสูงในปัจจุบันที่ได้ไปคำนวณผลต่างกับค่าความสูงกับจุดอ้างอิงแล้วนำไปสร้างเป็นคำสั่งการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง

การทดสอบ 14

ปัญหาและอุปสรรค microcontroller ที่ใช้รองรับการทำงานในระบบ 8 บิต การนำไปใช้กับข้อมูลที่มีขนาดใหญ่กว่า 8 บิต จะมีความยุ่งยากในการจัดการ อุปกรณ์ GPS จะยังไม่สามารถรับสัญญาณข้อมูลจากดาวเทียมได้ ในช่วงระยะเวลาที่เริ่มทำงานใหม่ ค่า course over ground ที่ได้จากข้อมูลใน tag GPRMC จะมีความผิดพลาดในกรณีที่อากาศยานหยุดอยู่กับที่ หรือถูกลมพัด 14

สรุปผลโครงการ การดำเนินโครงการได้ดำเนินตามแผนงานที่ได้วางไว้ คือ ศึกษารวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ศึกษาการทำงาน ทดลองใช้งานอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ออกแบบและสร้างต้นแบบ พัฒนาโปรแกรม ทดสอบการทำงาน แก้ปัญหาที่พบของอุปกรณ์และโปรแกรม โดยโครงการนี้ได้ทำการศึกษา ออกแบบ และสร้างแบบจำลองของโครงสร้างการทำงานของอากาศยานไร้คนขับ 15

แนวทางการพัฒนาต่อ พัฒนาระบบควบคุมฉุกเฉินในกรณีที่ระบบอัตโนมัติทำงานล้มเหลว เพิ่ม Sensor อื่นๆเพื่อใช้ในการอ้างอิงความถูกต้อง พัฒนาแบบจำลองให้มีความแข็งแรงและสมดุลมากขึ้น พัฒนาโมดูลย่อยเพื่อใช้ประโยชน์เฉพาะทาง พัฒนาระบบให้ใช้ได้กับแบบจำลองอากาศยานในรูปแบบอื่นๆ พัฒนาระบบเชื่อมต่อข้อมูลทางไกล 16

Q & A 18