Современная логистика и промышленность всё чаще сталкиваются с необходимостью перемещения крупногабаритных или сверхтяжёлых грузов в условиях, где использование вертолётов или крановой техники невозможно или экономически нецелесообразно. Одиночные мультироторные БПЛА имеют физические ограничения по грузоподъёмности, обусловленные мощностью двигателей и аэродинамикой винтов. Перспективным решением данной проблемы является переход от одиночных дронов к роевым системам, где несколько аппаратов (от 4 до 6 единиц) объединяют свои усилия для транспортировки единого груза. Данный проект направлен на разработку программного комплекса, моделирующего алгоритмы управления таким роем, что позволяет без риска для дорогостоящего оборудования исследовать динамику полёта и отказоустойчивость системы перед этапом реальных испытаний.

Основная научно-техническая сложность проекта заключается в обеспечении синхронности и устойчивости системы «рой — груз». В отличие от независимого полёта, при кооперативной доставке дроны связаны друг с другом через общий груз (например, посредством тросовой подвески или жёсткой сцепки), что создаёт сложную связанную динамику. Программа должна решать задачи равномерного распределения нагрузки между всеми участниками роя, чтобы избежать перегрузки отдельных аппаратов, а также компенсировать взаимные возмущения. Кроме того, алгоритмы управления должны обеспечивать стабильное перемещение груза по заданной траектории, парируя внешние воздействия (порывы ветра) и динамические колебания самого груза, возникающие при манёврах.

Разрабатываемая программа представит собой среду имитационного моделирования, в которой будут реализованы математические модели динамики мультироторных БПЛА и груза, а также алгоритмы кооперативного управления (например, на основе консенсуса или лидер-ведомый). Интерфейс позволит пользователю задавать параметры миссии, такие как масса и габариты груза, количество дронов, маршрут и внешние условия. В результате работы система должна продемонстрировать способность роя безопасно выполнять взлёт, перемещение и посадку груза, сохраняя его пространственную ориентацию. Итогом проекта станет validated-модель, доказывающая эффективность выбранных алгоритмов синхронизации и распределения тяги, что послужит основой для создания реального прототипа системы кооперативной доставки.

На страницу проекта