Drukowane w 3D płatowce dronów i autonomiczne oprogramowanie lotu

Wyzwanie

Małe bezzałogowe statki powietrzne powstają zwykle z dwóch rozłącznych światów: płatowców projektowanych pod tradycyjne oprzyrządowanie i stosów lotu składanych z generycznych komponentów. Efekt to powolna iteracja strukturalna, słabe dopasowanie sprzętu i oprogramowania oraz autonomia, która bardziej ufa łączu radiowemu niż samemu statkowi. Vendenis postanowił zamknąć tę lukę jako własne R&D — jeden program inżynierski obejmujący drukowalną strukturę, oprogramowanie pokładowe i autonomię pomiędzy nimi.

Rozwiązanie

Ścieżka strukturalna projektuje profesjonalne płatowce pod wielkoskalowy druk addytywny — geometrie kratownicowe drukujące się niezawodnie w klasie obronnej i komercyjnej, z udokumentowanymi tolerancjami i powtarzalnymi seriami. Ścieżka programistyczna rozwija stos lotu wysokiego poziomu: sterowanie silnikami w czasie rzeczywistym, fuzję sensorów i zachowania fail-safe oraz pokładowe podejmowanie decyzji, które planuje i kończy misje w pełni autonomicznie, bez ingerencji operatora w locie nominalnym.

Architektura

Oprogramowanie pokładowe działa jako warstwowy system czasu rzeczywistego: rdzeń sterowania napędzający pętle silników do 400 Hz, warstwa nawigacji i decyzji będąca właścicielem misji oraz serwis telemetrii przesyłający stan na ziemię, nigdy nie będąc krytycznym dla lotu. Każdy build najpierw przechodzi walidację w symulacji — modele dynamiki lotu i biblioteki scenariuszy napędzają tysiące wirtualnych lotów, a stanowiska hardware-in-the-loop odtwarzają te same scenariusze na prawdziwej elektronice przed jakąkolwiek próbą w powietrzu.

Rezultat

Biblioteka płatowców iteruje dziś około trzy razy szybciej niż projekty związane z oprzyrządowaniem, a każda drukowana generacja niesie ze sobą dokumentację strukturalną. Stos autonomii dojrzał od lotu wspomaganego do w pełni autonomicznych misji z decyzjami na pokładzie, według jednej dyscypliny: symuluj, waliduj, potem lataj. Zdolność jest dostępna dla programów klientów w całym łańcuchu wartości dronów — od producentów komponentów po inicjatywy kompletnych statków.