exponenta event banner

Диспетчер путей

Вычислить и выполнить автономное задание БПЛА

  • Библиотека:
  • Инструментарий БПЛА/Алгоритмы

  • Path Manager block

Описание

Блок Path Manager вычисляет параметры миссии для беспилотного летательного аппарата (БЛА) путём последовательного переключения между точками миссии, указанными в порте ввода MissionData. Входной порт MissionCmd изменяет порядок выполнения во время выполнения. Блок поддерживает как многороторные, так и стационарные БПЛА.

Порты

Вход

развернуть все

Текущая поза БПЛА, заданная как четырехэлементный вектор столбца [x;y;z;courseAngle]. x, y и z - текущее положение БПЛА в координатах северо-восточнее вниз (NED), указанных в метрах. coursAngle задает угол курса в радианах в диапазоне [-pi, pi].

Типы данных: single | double

Данные миссии БПЛА, указанные как UAVPathManagerBus мкс. UAVPathManagerBus шина имеет три элемента шины mode, position, и params.

Можно использовать блок Constant (Simulink), чтобы указать данные задания как массив структур n-by-1 и установить тип выходных данных как Bus:UAVPathManagerBus. n - количество точек миссии. Поля каждой структуры:

  • mode - Режим точки задания, определяемый как 8-битное беззнаковое целое число от 1 до 6.

  • position - Положение точки полета, определяемое как трехэлементный вектор столбца [x;y;z]. x, y и z - положение в координатах северо-восточнее вниз (NED), заданное в метрах.

  • params - Параметры точки задания, определяемые как четырехэлементный вектор столбца.

Значения, присвоенные полям, в свою очередь, присваиваются соответствующим элементам шины в UAVPathManagerBus автобус.

В этой таблице описываются типы mode и соответствующие значения для position и params поля в структуре точки задания.

modepositionparamsОписание режима
uint8(1)[x;y;z][p1;p2;p3;p4]

Взлет - взлет с земли и перемещение в заданное положение

uint8(2)[x;y;z]

[yaw;radius;p3;p4]

yaw - угол рыскания в радианах в диапазоне [-pi, pi]

радиус - радиус перехода в метрах

ППМ - переход к ППМ

uint8(3)

[x;y;z]

x, y и z - центр круговой орбиты в координатах NED, указанных в метрах

[radius;turnDir;numTurns;p4]

радиус - радиус орбиты в метрах

turnDir - направление поворота, указанное как одно из следующих:

  • 1 - Поворот по часовой стрелке

  • —1 - Поворот против часовой стрелки

  • 0 - Автоматический выбор направления поворота

numTurns - Количество оборотов

Орбита (Orbit) - орбита по окружности окружности, определяемой параметрами

uint8(4)[x;y;z][p1;p2;p3;p4]

Земля - Земля в указанном положении

uint8(5)

[x;y;z]

Положение пуска указано в Home входной порт

[p1;p2;p3;p4]

RTL - Возврат в пусковое положение

uint8(6)[x;y;z]

[p1;p2;p3;p4]

p1, p2, p3 и p4 - пользовательские параметры, соответствующие пользовательской точке миссии.

Заказной - Заказной пункт миссии

Примечание

p1, p2, p3 и p4 являются параметрами, заданными пользователем.

Пример: [struct('mode',uint8(1),'position',[0;0;100],'params',[0;0;0;0])]

Типы данных: bus

Определить, был ли выполнен пункт миссии, указанный как 0 (true) или 1 (false).

Типы данных: Boolean

Команда для изменения задания во время выполнения, заданная как 8-битное беззнаковое целое число от 0 до 3.

В этой таблице описываются возможные команды миссии.

Командование миссииОписание
uint8(0)

По умолчанию - выполнение миссии от первой до последней точки миссии в последовательности

uint8(1)

Удержание - удержание в текущей точке миссии

Лойтер вокруг текущего положения для самолета и зависание в текущем положении для многороторных БПЛА

uint8(2)

Повторить - Повторить задание после достижения последней точки задания

uint8(3)

RTL - режим возврата к запуску (RTL)

После RTL миссия возобновляется, если MissionCmd вход изменяется на По умолчанию (Default) или Повторить (Repeat)

Типы данных: uint8

Местоположение дома БПЛА, указанное как трехэлементный вектор колонны [x;y;z]. x, y и z - положение в координатах северо-восточнее вниз (NED), заданное в метрах.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

Параметры полета БПЛА, возвращенные в виде массива шин типа 2 на 1 UAVPathManagerBus. Первый элемент массива шин является текущей точкой миссии, а второй элемент массива шин является предыдущей точкой миссии.

В этой таблице описываются выходные параметры задания в зависимости от режима задания.

Режим текущей миссииПараметры выходного задания
Баллы миссииmodepositionparams

Взлет

Первый элемент шины: Текущий

uint8(1)[x;y;z][p1;p2;p3;p4]

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

Waypoint

Первый элемент шины: Текущий

uint8(2)[x;y;z]

[yaw;radius;p3;p4]

yaw - угол рыскания в радианах в диапазоне [-pi, pi]

радиус - радиус перехода в метрах

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

  • [yaw;radius;p3;p4] если предыдущей точкой задания был «Взлет»

  • [courseAngle;25;p3;p4] иначе

coursAngle - угол отрезка линии между предыдущим и текущим положением, заданный в радианах в диапазоне [-pi, pi]

Орбита

Первый элемент шины: Текущий

uint8(3)

[x;y;z]

x, y и z - центр круговой орбиты в координатах NED, указанных в метрах

[radius;turnDir;numTurns;p4]

радиус - радиус орбиты в метрах

turnDir - направление поворота, указанное как одно из следующих:

  • 1 - Поворот по часовой стрелке

  • —1 - Поворот против часовой стрелки

  • 0 - Автоматический выбор направления поворота

numTurns - Количество оборотов

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

Земля

Первый элемент шины: Текущий

uint8(4)[x;y;z][p1;p2;p3;p4]

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

RTL

Первый элемент шины: Текущий

uint8(5)

[x;y;z]

Положение пуска указано в Home входной порт

[p1;p2;p3;p4]

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

Обычай

Первый элемент шины: Текущий

uint8(6)[x;y;z]

[p1;p2;p3;p4]

p1, p2, p3 и p4 - пользовательские параметры, соответствующие пользовательской точке миссии.

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

Примечание

p1, p2, p3 и p4 являются параметрами, заданными пользователем.

При начале моделирования предыдущая точка задания переводится в режим «Вооружено».

способположениепарамы
uint8(0)

[x;y;z]

position БПЛА при запуске имитации.

[-1;-1;-1;-1]

Установите конечную точку задания в режим RTL или Land, иначе конечная точка задания автоматически устанавливается в режим удержания.

В этой таблице описываются параметры выходного задания, когда вход входного порта MissionCmd установлен в режим удержания.

Тип БПЛАПараметры выходного задания
Баллы миссииmodepositionparams

Мультиротор

Первый элемент шины: Текущий

uint8(7)[x;y;z][-1;-1;-1;-1]

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

Крыло

Первый элемент шины: Текущий

uint8(7)

[x;y;z]

x, y и z - центр круговой орбиты в координатах NED, указанных в метрах

[radius;turnDir;-1;-1]

радиус - радиус Лойтера указан в Loiter radius параметр

turnDir - направление поворота указано как 0 для автоматического выбора направления поворота

Второй элемент шины: Предыдущий

mode предыдущего пункта миссии

position предыдущего пункта миссии

params предыдущего пункта миссии

Типы данных: bus

Параметры

развернуть все

Тип БПЛА, указанный как multirotor или fixed-wing.

Настраиваемый: Нет

Радиус Лойтера для БПЛА, указанный как положительный числовой скаляр в метрах.

Зависимости: Чтобы включить этот параметр, установите для параметра типа БПЛА значение fixed-wing.

Настраиваемый: Нет

Тип данных шины входного задания, указанный как double или single.

Настраиваемый: Нет

Наименование шины входного задания, указанное как 'UAVPathManagerBus'.

Настраиваемый: Нет

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.
Представлен в R2020b