Υποσύστημα Avionics

Το υποσύστημα του ‘Avionics’, ή, σε ελληνική απόδοση, “Αεροηλεκτρονική”, καταπιάνεται με οτιδήποτε εμπίπτει στο ηλεκτρονικό κομμάτι ενός μη επανδρωμένου αεροχήματος. Πρωτεύων στόχος της υπο-ομάδας αποτελεί η δημιουργία των κατάλληλων υποδομών για την επίτευξη της πτήσης, καθώς και η συλλογή των απαραίτητων δεδομένων κατά τη διάρκεια αυτής. Στην κατηγορία εμπεριέχεται η υλοποίηση και η συντήρηση των ηλεκτρονικών στοιχείων των αεροχημάτων της ομάδας, καθώς και η δημιουργία, ο προγραμματισμός, και η βαθμονόμηση αισθητήρων.

Ξεκινώντας με την πρώτη κατηγορία, το Avionics ασχολείται κυρίως με την επιλογή της πλέον αποδοτικής μπαταρίας λιθίου-πολυμερούς (Li-Po). Η μπαταρία αυτή τροφοδοτεί τον κινητήρα, που με τη σειρά του κινεί την προπέλα. Προκειμένου να επιτευχθεί η βέλτιστη επιλογή, η ομάδα συνεργάζεται με μέλη των υποομάδων Structural & Aerodynamics, ώστε να ληφθούν υπ’ όψιν το βάρος του οχήματος, η θέση που θα τοποθετηθεί η μπαταρία, η επιθυμητή διαδρομή κ.α.

Ζωτικής σημασίας, κατά τη διάρκεια της πτήσης, είναι επίσης ο έλεγχος του αεροσκάφους, που επιτυγχάνεται μέσω των επιφανειών ελέγχου. Πιο συγκεκριμένα, οι επιφάνειες αυτές συνδέονται με σερβοκινητήρες που ενεργοποιούνται από διαμορφωμένα σήματα (Pulse Width Modulation – PWM) σύμφωνα με τον τηλεχειρισμό του πιλότου. Επιπλέον, ο κάθε σερβοκινητήρας συνδέεται με το κύκλωμα του Δέκτη (Receiver) , που είναι κοινό, και με την επιφάνεια που ελέγχει. Το κύκλωμα του Δέκτη επικοινωνεί με τον Πομπό (Transmitter) του πιλότου, και πραγματοποιούνται έτσι οι χειριστικές του κινήσεις. Βασικό καθήκον της υπο-ομάδας αποτελεί η επιλογή, η τοποθέτηση και η σωστή συνδεσμολογία των σερβοκινητήρων αυτών.

Όσον αφορά τους αισθητήρες, αυτοί χρησιμοποιούνται για τη συλλογή δεδομένων. Μετρούν τα βασικότερα μεγέθη που διέπουν την πτήση ενός αεροσκάφους όπως είναι η θέση, η τοποθεσία, η ταχύτητα, το υψόμετρο, και η ατμοσφαιρική πίεση. Υλοποιούνται στην πλειοψηφία τους από έτοιμους εμπορικούς αισθητήρες, συμβατούς με την πλατφόρμα Arduino, που προγραμματίζονται από την ομάδα του Avionics σύμφωνα με τις επιθυμητές συνθήκες λειτουργίας. Τοποθετούνται συνολικά ως μετρητική διάταξη στην άτρακτο του αεροχήματος, με στόχο την συγκέντρωση δεδομένων κατά τη διάρκεια των δοκιμαστικών του πτήσεων.

Πολλοί από τους παραπάνω παράγοντες μετρώνται με τη χρήση του Διεθνούς Συστήματος Πλοήγησης (GPS). Το υποσύστημα στο παρελθόν έχει αποφασίσει τη χρήση του αισθητήρα Ublox neo 6m , ο οποίος περιλαμβάνει ένα ολοκληρωμένο σύστημα ικανό να ανταλλάσσει δεδομένα με δορυφόρους. Επομένως, η ομάδα έχει καταφέρει να υλοποιήσει τις απαραίτητες βιβλιοθήκες για την επικοινωνία του αισθητήρα με διεθνείς δορυφόρους. Το λογισμικό που υλοποιήθηκε βασίζεται στο ότι οι πομποί των δορυφόρων αποστέλλουν στους δέκτες κάποιες “προτάσεις” σταθερού μήκους που περιέχουν συμβολικά διαφορες πληροφορίες σχετικές με την τοποθεσία του δέκτη. Οι “προτάσεις” που λαμβάνει ο δέκτης του neo 6m αποκωδικοποιούνται από το λογισμικό με την ανάλυσή τους σε επιμέρους τμήματα, και αποκτώνται έτσι οι επιθυμητές πληροφορίες. Επιτυγχάνεται συνεπώς η εύρεση της ακριβούς τοποθεσίας αλλά και της ταχύτητας του αεροσκάφους ως προς έναν άνθρωπο που βρίσκεται στο έδαφος.

Στη συνέχεια, για τη μέτρηση δεδομένων όπως η ακριβής γωνία ή το υψόμετρο του αεροσκάφους,το υποσύστημα, στο παρελθόν, έχει χρησιμοποιήσει τον συμβατό με Arduino αισθητήρα MPU6050, που περιέχει γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα τριών αξόνων. Η ομάδα έχει υλοποιήσει τις απαραίτητες βιβλιοθήκες σε γλώσσα C++, συμβατή με το περιβάλλον του Arduino, ώστε να γνωρίζει και να μπορεί να επεξεργαστεί δεδομένα που αφορούν τη γωνία, την γωνιακή ταχύτητα και την επιτάχυνση.

Κατηγορίες: Aeronautics