"Fir dat vollt Potenzial vun dësen elektresche Fligeren ze realiséieren, brauch Dir en intelligente Kontrollsystem, deen hir Robustheet a besonnesch hir Widderstandsfäegkeet géint verschidde Feeler verbessert", seet Soon-Jo Chung, Bren Professer fir Kontroll an Dynamik Systemer bei Caltech an Senior Research Scientist bei JPL, déi Caltech fir NASA geréiert. "Mir hunn esou e Feeler-tolerante System entwéckelt, deen entscheedend ass fir Sécherheetskritesch autonom Systemer, an et stellt d'Iddi vu virtuelle Sensoren fir d'Detektioun vun all Feeler mat Maschinnléieren an adaptiven Kontrollmethoden vir."
Multiple Rotoren bedeit vill méiglech Punkte vu Feeler
D'Ingenieuren bauen dës Hybrid elektresch Fligeren mat multiple Propeller, oder Rotoren, deelweis fir Redundanz: Wann ee Rotor fällt, bleiwen genuch funktionell Motore fir Loft ze bleiwen. Wéi och ëmmer, fir d'Energie ze reduzéieren déi néideg ass fir Flich tëscht urbane Plazen ze maachen - soen 10 oder 20 Meilen - brauch d'Handwierk och fixe Flilleken. Béid Rotoren a Flilleken ze hunn, schaaft awer vill Punkte vu méigleche Feeler an all Fliger. An dat léisst d'Ingenieure mat der Fro wéi am beschten z'entdecken wann eppes mat engem Deel vum Gefier falsch gaang ass.
D'Ingenieure kéinte Sensore fir all Rotor enthalen, awer och dat wier net genuch, seet de Chung. Zum Beispill, e Fliger mat néng Rotoren brauch méi wéi néng Sensoren, well all Rotor kéint ee Sensor brauchen fir e Feeler an der Rotorstruktur z'entdecken, en aneren fir ze bemierken ob säi Motor ophält ze lafen, an nach en aneren fir ze alarméieren wann e Signalverdrahtungsproblem geschitt. "Dir kéint schliisslech en héich redundante verdeelt System vu Sensoren hunn", seet de Chung, awer dat wier deier, schwéier ze verwalten, a géif d'Gewiicht vum Fliger erhéijen. D'Sensoren selwer kéinten och ausfalen.
Mat NFFT huet dem Chung säi Grupp proposéiert eng alternativ, Roman Approche. Opbauen virdrun Efforten, huet d'Team eng Deep-Learning-Methode entwéckelt, déi net nëmmen op staarke Wand reagéiere kann, awer och op der Flucht erkennen wann de Fliger en Onboard-Feeler erliewt huet. De System enthält en neuralt Netzwierk dat viraus trainéiert ass op real-Liewen Fluchdaten an dann an Echtzäit léiert an adaptéiert baséiert op enger limitéierter Zuel vu verännerende Parameteren, dorënner eng Schätzung vu wéi effektiv all Rotor um Fliger funktionéiert zu all Moment Zäit.
"Dëst erfuerdert keng zousätzlech Sensoren oder Hardware fir Fehlerkennung an Identifikatioun", seet de Chung. "Mir beobachten just d'Behuelen vum Fliger - seng Haltung a Positioun als Funktioun vun der Zäit. Wann de Fliger vun der gewënschter Positioun vu Punkt A op Punkt B ofwäit, kann NFFT feststellen datt eppes falsch ass an d'Informatioun benotze fir dee Feeler ze kompenséieren.
An d'Korrektur geschitt extrem séier - a manner wéi enger Sekonn. "Wann Dir de Fliger flitt, kënnt Dir wierklech den Ënnerscheed fillen NFFT mécht fir d'Kontrollbarkeet vum Fliger z'erhalen wann e Motor fällt", seet de Staff Scientist Matthew Anderson, en Auteur vum Pabeier a Pilot, deen gehollef huet de Fluchtester auszeféieren. "Den Echtzäit Kontroll Redesign mécht et fillt wéi wann näischt geännert huet, och wann Dir just ee vun Äre Motoren opgehalen huet ze schaffen."
Virtuell Sensoren virstellen
D'NFFT Method baséiert op Echtzäit Kontrollsignaler an Algorithmen fir z'entdecken wou e Feeler ass, sou datt de Chung seet datt et all Typ vu Gefier wesentlech gratis virtuelle Sensoren ka ginn fir Probleemer z'entdecken. D'Team huet haaptsächlech d'Kontrollmethod op d'Loftween getest, déi se entwéckelen, dorënner d'Autonomous Flying Ambulance, e Hybrid elektrescht Gefier entwéckelt fir verletzt oder krank Leit séier an d'Spideeler ze transportéieren. Awer dem Chung säi Grupp huet eng ähnlech Feeler-tolerant Kontrollmethod op Buedemautoen getest an huet Pläng fir NFFT op Booter ze gëllen.
Geschriwwen vum Kimm Fesenmaier
Source: Caltech
Source Link
