Регистрация / Вход
Прислать материал

Система автоматического объезда препятствий в условиях неопределённого маршрута

Сведения об участнике
ФИО
Черкашин Александр Иванович
Вуз
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Информационные технологии и вычислительные системы
Раздел области наук
Информационные технологии
Тема
Система автоматического объезда препятствий в условиях неопределённого маршрута
Резюме
Разрабатываемая система автопилотирования состоит из аппаратной и программной части. Аппаратная часть представляет собой микроконтроллер, к которому посредством CAN-шины, представляющей собой электронное устройство, предназначенное для согласования цифровой проводки и аналоговой сигнализации, подключаются все периферийные устройства. Одним из этих устройств является GPS-модуль, с помощью которого будет прокладываться маршрут движения автомобиля.
Для обеспечения дополнительной точности автомобиль будет оснащён датчиками парковочного радара, с помощью которых будет сканироваться окружающее пространство и по полученным с них данным строиться оптимальный маршрут.
Ключевые слова
Объезд препятствий, система автопилотирования, оптимальный маршрут
Цели и задачи
Цель проекта - Разработать программный комплекс для объезда препятствий в условиях неопределённой местности, по информации, полученной с парковочного радара.
Задачи проекта:
1. Моделирование полигона, позволяющего создавать карту препятствий, для испытания парковочных систем.
2. Разработать метод ориентирования в карте препятствий, прокладывающий путь оптимальным образом
3. Создать программный продукт, позволяющий производить автоматическое или ручное пилотирование в областях с ограниченной видимостью.
Введение

С каждым годом количество людей, имеющих автомобиль, быстро увеличивается. Средний автовладелец проводит за рулем около 1100 часов в год. Внушительная цифра, особенно если учесть, что часы эти — не всегда удовольствие. Кроме того каждый год на дорогах гибнет около 1,2 млн человек, а 50 млн получают травмы. Как было бы замечательно, если бы человек мог поручить управление автомобилем компьютеру.

Для того чтобы помочь человеку сэкономить время и избавить его от неприятных ситуаций на дорогах ведётся разработка системы автопилотирования, позволяющего человеку не только избежать таких рутинных занятий, как управление автомобилем в пробке, но и полностью отказаться от самостоятельного управления автомобилем.

Методы и материалы

1. Математическое моделирование

Позволило выявить основные законы и критерии для ориентирования в полигоне препятствий.

2. Имитационное моделирование и методы теорий принятия решения

Случайный наборы объектов помогли выяснить основные факторы, влияющие на принятие решений

3. Численное интерполирование и методы автоматического управления

При помощи численного интерполирования сначала прокладывался гарантированный путь по заданным ключевым точкам. Затем при помощи методов автоматического управления прокладывался путь, согласно вышеописанным критериям, вычислялась его длина и численно проверялась на оптимальность.

Описание и обсуждение результатов

В ходе проведённых исследований было выяснено, что на современном рынке нет систем автопилотирования, отвечающим всем требованиям потребителя. Все существующие приспособлены к вождению только по дорожной полосе, а также требуют постоянного вмешательства водителей. Было найдено решение – создать более совершенную систему автопилотирования. В процессе реализации идеи были проведены исследования для получения алгоритма, который максимально соответствовал бы среднестатистическому человеческому предпочтению в оптимальном поиске пути, а именно максимально прямолинейное передвижение в пространстве, избегающее излишнего количества поворотов. Также был разработан макет приложения, демонстрирующий работу данного алгоритма. В настоящее время ведётся разработка прототипа программно-аппаратного комплекса.

Используемые источники
1. Изерман Р. Цифровые системы управления:-М.:Мир, 1984.-541с.

2. Колодийчук Андрей. Системы автопилота для автомобилей // Автомобильный журнал Bycars.ru [Электронный ресурс] URL: http://bycars.ru/journal/sistemi-avtopilota-dlya-avtomobiley_1760 (дата обращения 20.04.2016)

3. Анатолий Ализар. Побочные эффекты автопилота в машине // Роботехника [Электронный ресурс] URL: https://geektimes.ru/post/134382/ (дата обращения 20.04.2016)

4. Павел Соснин. Принцип работы GPS навигатора [Электронный ресурс]

http://www.ferra.ru/ru/auto/82266/#.VykWyPmyOko (дата обращения 20.04.2016)

5. Что такое Arduino [Электронный ресурс]

http://amperka.ru/page/what-is-arduino (Дата обновления 04.05.2016)
Information about the project
Surname Name
Cherkashin Alexander
Project title
The system automatic bypass obstacles with uncertain route
Summary of the project
Develop the system pilot consists of hardware and software. The hardware part is a microcontroller, which via a CAN bus, which is a special electronic device is designed for interfacing digital and analog wiring alarm, connect all the peripheral devices. One of these devices is the GPS module, which will be the route of the vehicle.
For additional precision, the car will be equipped with sensors Parking radar, which will be scanned actualdistance and obtained from them the data to build the optimal route.
Keywords
Swerving, the system auto-pilot, the best route