Presisjonslanding av telt i kriseområder

Abstract

I denne masteroppgaven er det bygget en prototype og utviklet et kontrollsystem for automatisk styring av en fallskjerm. Prototypen tar sikte på å styre en fallskjerm mot et forhåndsdefinert punkt. Kontrollsystemet er implementert på mikrokontrollerbrettet Arduino Uno og inkluderer en GPS-sensor, en IMU og fire stykk servomotorer. GPS-sensoren bestemmer hvor droppet befinner seg relativt til det forhåndsdefinerte punktet, IMU-en bestemmer enhetens orientering i lufta og servomotorene manipulerer styrelinene. Hver servomotor er koblet til hver sin styreline p°a fallskjermen. Kode er skrevet for å hente inn relevante sensordata, prosessere dette og beregne inngangssignal til servomotorene. For å dempe sensorstøy er et diskret filter, kjent som komplementærfilteret, utledet og implementert.

Testene har ikke vært gjennomgående positive og man kan ikke fastslå basert på resultatene at prototypen styrer aktivt mot målpunktet. Resultater viser at estimatet av roll, pitch og yaw ikke er tilfredstillende med tanke på forutsigbar styring av fallskjermen. Testmiljøet er en tøff utfordring for sensorene og det er vanskelig å filtrere målingene tilstrekkelig. GPS-sensoren leverer pålitelig informasjon under testing, men det har ikke lyktes med å hente god informasjon fra IMU under dropp.

Anbefalte justeringer og forbedringer er gitt. Blant annet er et Kalmanfilter er foreslått for bedre estimater av orienteringsvinkler og bytte av testmiljø på grunn av store forstyrrelser fra omgivelser.