آینده پژوهی در پهپاد کواد روتور به کمک کنترل فازی و ازدحام ذرات (مقاله علمی وزارت علوم)

چکیده

هواپیما بدون سرنشین (پهپاد) به وسایل پرنده ای اطلاق می گردد که از راه دور و یا توسط خلبان خودکار داخلی هدایت و کنترل می گردد. آن ها می توانند تجهیزات مختلفی نظیر دوربین ها، سنسورها و وسایل ارتباطی را حمل کنند، این پرنده ها قادر به انجام عملیاتی از قبیل ره گیری هوایی، تصویربرداری از میدان نبرد، ردیابی اهداف زمینی، هدف هوایی، جنگ الکترونیک، عملیات انتحاری و غیره هستند. کوادروتور یک پرنده بدون سرنشین عمود پرواز است. این وسیله به سبب قابلیت نشست و برخاست عمودی در دسته عمود پروازها قرار می گیرد که به جهت برخی مزایا و ویژگی هایش مورد توجه قرار گرفته است. این وسیله دارای ساختار شبه صلیبی می باشد که چهار ملخ درچهارگوشه آن قرار داشته و با تغییر سرعت ملخ ها می تواند حرکات و مانورهای مختلف را انجام دهد. دراین مقاله ابتدا مدلسازی دینامیکی و سپس اثرات محیطی برروی پرنده محاسبه می شوند؛ کنترل فازی ونحوه پیاده سازی آن برای پرنده کوادروتور شرح داده می شود؛ در ادامه به ساختار خلبان خودکار پرداخته می شود و سیمولینک طراحی شده از پرنده کوادروتور و خلبان خودکار ارائه می شود؛ ودرنهایت با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات، مسیر در دو قسمت مختلف طراحی می شود نتایج کاهش مدت زمان و افزایش دقت در انجام عملیات را نشان می دهد؛ از این رو می تواند الگویی جالب برای آینده پژوهی مسیریابی سایر پهپادها باشد.