«Այս էլեկտրական թռչող սարքերի ողջ ներուժն իրացնելու համար ձեզ հարկավոր է խելացի կառավարման համակարգ, որը բարելավում է դրանց ամրությունը և հատկապես նրանց ճկունությունը մի շարք անսարքությունների դեմ», - ասում է Սոն-Ջո Չունգը, Բրենի կառավարման և դինամիկ համակարգերի պրոֆեսոր Caltech և JPL-ի ավագ գիտաշխատող, որը Caltech-ը ղեկավարում է NASA-ի համար: «Մենք մշակել ենք այնպիսի անսարքության հանդուրժող համակարգ, որը կարևոր է անվտանգության համար կարևոր ինքնավար համակարգերի համար, և այն ներկայացնում է վիրտուալ սենսորների գաղափարը ցանկացած խափանում հայտնաբերելու համար՝ օգտագործելով մեքենայական ուսուցման և հարմարվողական կառավարման մեթոդները»:
Բազմաթիվ ռոտորները նշանակում են ձախողման շատ հնարավոր կետեր
Ինժեներները կառուցում են այս հիբրիդային էլեկտրական ինքնաթիռները մի քանի պտուտակներ կամ ռոտորներով, մասամբ ավելորդության համար. Եթե ռոտորներից մեկը ձախողվի, բավականաչափ ֆունկցիոնալ շարժիչներ են մնում օդում մնալու համար: Այնուամենայնիվ, քաղաքային վայրերի միջև թռիչքներ կատարելու համար պահանջվող էներգիան նվազեցնելու համար, ասենք, 10 կամ 20 մղոն, նավին անհրաժեշտ են նաև ֆիքսված թևեր: Թեև ռոտորներ և թեւեր ունենալը, սակայն, յուրաքանչյուր ինքնաթիռում ստեղծում է հնարավոր ձախողման բազմաթիվ կետեր: Եվ դա թողնում է ինժեներներին այն հարցին, թե ինչպես լավագույնս հայտնաբերել, երբ ինչ-որ բան սխալ է տեղի ունեցել մեքենայի որևէ մասի հետ:
Ինժեներները կարող են ներառել սենսորներ յուրաքանչյուր ռոտորի համար, բայց նույնիսկ դա բավարար չի լինի, ասում է Չունգը: Օրինակ, ինը ռոտոր ունեցող ինքնաթիռին պետք է ավելի քան ինը սենսոր, քանի որ յուրաքանչյուր ռոտորին կարող է անհրաժեշտ լինել մեկ սենսոր՝ ռոտորի կառուցվածքի խափանումը հայտնաբերելու համար, մյուսին՝ նկատելու համար, որ շարժիչը դադարում է աշխատել, և մյուսը՝ ազդանշանային լարերի հետ կապված խնդիրների դեպքում զգուշացնելու համար։ տեղի է ունենում. «Դուք, ի վերջո, կարող եք ունենալ շատ ավելորդ բաշխված սենսորների համակարգ», - ասում է Չունգը, բայց դա թանկ կարժենա, դժվար կառավարելը և կբարձրացներ ինքնաթիռի քաշը: Սենսորներն իրենք նույնպես կարող են խափանվել:
NFFT-ով Չունգի խումբն առաջարկել է այլընտրանքային, նորովի մոտեցում. Կառուցվելով նախորդ ջանքերը, թիմը մշակել է խորը ուսուցման մեթոդ, որը կարող է ոչ միայն արձագանքել ուժեղ քամիներին, այլև թռիչքի ժամանակ հայտնաբերել, երբ ինքնաթիռը խափանում է ինքնաթիռում: Համակարգը ներառում է նեյրոնային ցանց, որը նախապես պատրաստված է իրական թռիչքի տվյալների վրա, այնուհետև սովորում և հարմարվում է իրական ժամանակում՝ սահմանափակ թվով փոփոխվող պարամետրերի հիման վրա, ներառյալ՝ գնահատելով, թե որքան արդյունավետ է օդանավի յուրաքանչյուր ռոտորը տվյալ պահին։ ժամանակ.
«Սա չի պահանջում որևէ լրացուցիչ սենսոր կամ սարքավորում՝ սխալների հայտնաբերման և նույնականացման համար», - ասում է Չունգը: «Մենք պարզապես դիտարկում ենք ինքնաթիռի վարքագիծը՝ նրա կեցվածքն ու դիրքը՝ որպես ժամանակի ֆունկցիա: Եթե օդանավը շեղվում է իր ցանկալի դիրքից A կետից B կետ, NFFT-ն կարող է հայտնաբերել, որ ինչ-որ բան սխալ է և օգտագործել իր ունեցած տեղեկատվությունը այդ սխալը փոխհատուցելու համար»:
Եվ ուղղումը տեղի է ունենում չափազանց արագ՝ մեկ վայրկյանից էլ քիչ ժամանակում: «Օդանավով թռչելիս դուք իսկապես կարող եք զգալ այն տարբերությունը, որը կատարում է NFFT-ն օդանավի կառավարելիության պահպանման գործում, երբ շարժիչը խափանում է», - ասում է անձնակազմի գիտնական Մեթյու Անդերսոնը, թղթի հեղինակ և օդաչու, ով օգնել է թռիչքի փորձարկումները կատարել: «Իրական ժամանակում հսկողության վերափոխումը այնպիսի տպավորություն է ստեղծում, կարծես ոչինչ չի փոխվել, չնայած որ ձեր շարժիչներից մեկը դադարել է աշխատել»:
Ներկայացնում ենք վիրտուալ սենսորները
NFFT մեթոդը հենվում է իրական ժամանակի կառավարման ազդանշանների և ալգորիթմների վրա՝ հայտնաբերելու, թե որտեղ է խափանումը, ուստի Chung-ն ասում է, որ այն կարող է ցանկացած տեսակի ավտոմեքենայի, ըստ էության, անվճար վիրտուալ սենսորներ տալ՝ խնդիրները հայտնաբերելու համար: Թիմը հիմնականում փորձարկել է վերահսկման մեթոդը իրենց մշակած օդանավերի վրա, ներառյալ Ինքնավար Թռչող Շտապօգնությունը, հիբրիդային էլեկտրական մեքենա, որը նախատեսված է վիրավորներին կամ հիվանդներին արագ հիվանդանոցներ տեղափոխելու համար: Սակայն Chung-ի խումբը փորձարկել է ցամաքային տրանսպորտային միջոցների վրա անսարքության հանդուրժող վերահսկման նմանատիպ մեթոդ և նախատեսում է կիրառել NFFT նավակներում:
Գրել է Կիմ Ֆեզենմայերը
Source: Կալտեխ
Աղբյուրի հղումը
