Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Vài hàng về UAV (phương tiện bay không người lái)

Collapse
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • Vài hàng về UAV (phương tiện bay không người lái)

    UAV: Unmanned Aerial Vehicle - tạm tịch là phương tiện bay không người lái. UAV cũng có thể còn được gọi với các tên khác nhau drone - máy bay không người lái, remotely piloted vehicle - phương tiện lái từ xa. Gần đây còn có thêm tên mới Micro Aerial Vehicles (MAVs), tạm dịch là phương tiện bay nhỏ bé (tôi nghĩ tên này được đặt theo nghĩa sử dụng các kỹ thuật vi điều khiển hoặc vi xử lý cũng như chip và có kích thước khối lượng nhỏ bé) - chắc có lẽ không phải là "máy vi bay".

    Ai quan tâm và muốn tìm hiểu về UAVs có thể tham khảo tại địa chỉ sau (Wikipedia):

    http://en.wikipedia.org/wiki/UAV

    Hoặc:

    http://en.wikipedia.org/wiki/History...erial_vehicles

    Trước đây ít lâu (có lẽ năm ngoái, 2005), tôi có đọc được một bài báo trên Internet về UAVs do Việt Nam chế tạo và thử nghiệm. UAV này của VN do một nhóm nghiên cứu của Bộ quốc phòng. Tôi nghĩ UAVs ngoài việc sử dụng cho mục đích quân sự, chúng còn có thể được dùng cho mục đích dân sự như làm nhiệm vụ rải thuốc trừ sâu cho những cánh đồng (farms) rộng lớn...

    Nếu có ai đã từng chơi đồ chơi điều khiển xe ô tô đồ chơi bằng sóng vô tuyến điện thì nguyên lý điều khiển của UAVs cũng giống như vậy. Từ 'drone' từ thuở ban đầu được gọi là chỉ máy bay được điều khiển bằng vô tuyến (radio controlled aircraft). Về sau này UAVs càng ngày càng được phát triển sử dụng những kỹ thuật phức tạp hơn và có thể làm những nhiệm vụ phức tạp hơn, do vậy có những dòng UAVs có các hệ thống điều khiển gắn trong (built-in control systems) và hệ thống chỉ đạo (guidance systems) có thể thực hiện những nhiệm vụ điều khiển như con người điều khiển nhưng ở mức độ thấp hơn như ổn định tốc độ, ổn định đường đi và thực hiện những thao tác dẫn đường theo đường đã định trước.

    Ngày nay bằng công nghệ tin học và khoa học máy tính cùng những phát minh mới về trí năng nhân tạo (artificial intelligence) tôi nghĩ những thế hệ UAVs mới sẽ ngày càng phát triển, nhỏ nhẹ và phức tạp hơn. UAVs được điều khiển bằng máy tính và có thể sẽ thực hiện được nhiều nhiệm vụ phức tạp không kém các máy bay có người lái (manned aircrafts).

    Một UAV trong tương lai được thiết kế theo công nghệ tự hành (autonomy technology). Công nghệ tự hành có thể được phân chia thành các loại sau (theo Wikipedia):

    1. Kết hợp các cảm biến: các thông tin về chuyển động của UAV được cung cấp từ các cảm biến khác nhau lắp đặt trên UAV.

    2. Thông tin liên lạc: thực hiện thông tin liên lạc và phối hợp giữa nhiều tác nhân (agents).

    3. Lập kế hoạch chuyển động: xác định tuyến đường bay tối ưu cho UAV khi gặp phải các vật cản.

    4. Tạo ra quỹ đạo chuyển động mong muốn: xác định một tuyến đường bay cho trước để điều khiển UAV theo. Thông thường thông tin về quỹ đạo chuyển động chứa đựng các thông tin về điểm đổi hướng, đổi độ cao, đổi tốc độ v.v... Quỹ đạo mong muốn này được thực hiện bằng một hệ thống (con) chỉ đạo (guidance systems). Các kỹ thuật có thể sử dụng là waypoint, light of sight

    5. Chỉ định nhiệm vụ và lập bảng hành trình: xác định phân phối tối ưu các nhiệm vụ cho các nhóm tác nhân theo thời gian và những hạn chế thiết bị.

    6. Chiến thuật phối hợp: công thức hóa chuỗi hành động và phân phối không gian tối ưu giữa các tác nhân nhằm làm tối đa cơ hội thành công trong một chương trình nhiệm vụ đã cho.

    Về cấu trúc của UAV, tùy theo phương pháp điều khiển có thể có một số cấu trúc khác nhau. Nhưng nhìn chung có thể đưa ra một mô hình chung gồm có ba phần chính: 1. bộ phận chỉ đạo và ra lệnh điều khiển; 2. bộ phận thông tin liên lạc và 3. bộ phận thi hành mệnh lệnh (tức là UAV và các thiết bị trên đó). Tôi thử phác thảo một UAV được điều khiển bằng máy tính sử dụng hệ điều hành thời gian thực thành ba phần như sau:

    Máy tính chủ (host PC) <-> Data Communication (wireless hoặc radio) <-> UAV (có target PC và các cảm biến).

    1. Máy tính chủ (host PC) có chương trình phần mềm được dùng để lập trình chương trình điều khiển có các nhiệm vụ: lập kế hoạnh đường đi (path planning), phát tín hiệu quỹ đạo mong muốn, nhận tín hiệu từ UAV (từ các cảm biến) và xử lý tín hiệu để có thông tin chính xác, đồng thời phát lệnh điều khiển cho UAV. Có nhiều thuật toán điều khiển có thể áp dụng được trong chương trình điều khiển.

    2. Data communication (tạm dịch là trao đổi dữ liệu): làm nhiệm vụ trao đổi dữ liệu giữa máy tính chủ và máy tính mục tiêu trên UAV, tức là theo hai chiều nhận và phát tín hiệu. Có thể sử dụng kỹ thuật không dây (wireless) hoặc bluetooth cho khoảng cách ngắn - tầm ngắn, hoặc kỹ thuật sóng vô tuyến cho khoảng cách xa - tầm xa. Tầm hoạt động của UAV phụ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của bộ phận trao đổi dữ liệu này. Một giải pháp mới hiện nay có một số nơi đang làm nghiên cứu là dùng kỹ thuật Broadband (băng thông rộng) và kỹ thuật thông tin vệ tinh (satellite communication) - tức là qua Internet. Với kỹ thuật thông tin vệ tinh (qua Internet) có thể điều khiển một UAV ở Mỹ nếu ngồi ở văn phòng tại VN - đây là viễn cảnh!

    3. UAV: trên UAV có các cảm biến để đo các chuyển động của UAV trong sáu bậc tự do (trong không gian ba chiều) - outputs, và các động cơ điều khiển - inputs, các thiết bị xác định vị trí chuyển động (có thể sử dụng các kỹ thuật dẫn đường như GPS/GNSS & DGPS hoặc RTK-GPS và INS - inertial navigation systems) cùng các bộ lọc (filters) và bộ quan sát (observers) để có dữ liệu thông tin chính xác (sau khi đã loại bỏ nhiễu). Trên UAV cũng có thể sử dụng một embedded PC làm Target PC có hệ điều hành thời gian thực (eg. QNX) để Host PC có thể đọc và truyền dữ liệu trực tiếp dữ liệu được và từ đó điều khiển UAV theo chương trình chạy trên Host PC. Dùng cho mục đích nghiên cứu phát triển với giá không qua đắt có thể sử dụng một số thiết bị (hardware và software) là sản phẩm của www.opal-rt.com (như RT-LAB), của www.xanalog.com hoặc sản phẩm của Mathworks (xPC Target).

    Xin tạm thế đã. Ai có ý tưởng hoặc có những giải pháp hay, đơn giản về lĩnh vực này xin trao đổi cùng, và có thể tiến tới xúc tiến một dự án nào đó.

    Hải Âu
    Last edited by HaiAu2005; 08-11-2006, 08:53.

  • #2
    Về UAV Made in Vietnam:
    Cũng có thể nói Việt Nam chúng ta đã có UAV. Đó là điều đáng tự hào. Tôi đã từng đến cơ sở nghiên cứu và sản xuất các loại máy bay môt hình của Viện Kỹ thuật Phòng không Không quân - Bộ Quốc phòng. Thật đáng kinh ngạc, với một đội ngũ không quá đông, lực lượng chỉ cần 2 thạc sỹ, 2 kỹ sư và một số kỹ thuật viên. Họ miệt mài làm việc, không hề kêu ca, bởi thật sự là họ quá say mê.
    Nhiều năm (cỡ 10-15 năm) bỏ tiền túi ra nghiên cứu thử nghiệm. Đến 2002, thực hiện một số chuyến bay báo cáo Quân chủng PKKQ, sau đó là Bộ Quốc phòng, và vừa rồi là một nước BẠN của chúng ta (bí mật quốc gia). Cũng may mắn, tôi quen một anh trong nhóm đó, và cũng say mê lĩnh vực này nên tôi đã được tận mắt xem UAV của Việt Nam chúng ta bay thế nào. Quả là đáng khâm phục.
    Tuy nhiên, về kỹ thuật so với các UAV của US, thì đây mới là nền móng của một tòa nhà có kiến trúc đồ sộ. Thực ra, giá thành UAV của ta khoảng 10.000 - 30.000$, còn một số loại của Mỹ có giá hàng triệu $. Hiện nay, mỗi năm họ sản xuất khoảng trên 30 tổ hợp, và mục đích cũng thật sự đơn giản là: LÀM MỤC TIÊU cho pháo và tên lửa bắn tập.
    Tôi nghĩ, nếu được đầu tư và quan tâm đúng mức, thêm một số bước nghiên cứu cơ bản, chúng ta hoàn toàn có thể làm được những UAV của Việt nam, tính năng không thua kém các nước, giá thành lại rẻ hơn rất nhiều. Nhưng cái lớn nhất chúng ta được, đó là Khoa học Kỹ thuật, chúng ta làm chủ toàn bộ lĩnh vực này và chủ động mở rộng các ứng dụng cả trong an ninh quốc phòng lẫn dân dụng.
    Hôm nay, tôi tạm dừng ở đây. Dịp khác tôi sẽ viết kỹ hơn về cấu trúc và một số giải pháp mà Việt Nam ta đang làm và định hướng sẽ làm. Nếu ai quan tâm, rất mong đóng góp thêm ý kiến với mong muốn chung: chúng ta sẽ có những UAV Made in Vietnam thật sự, và không thua kém ai.

    Comment


    • #3
      Chào bạn vn_uav,

      Cảm ơn bạn đã cho thông tin về UAV của VN. Tôi nghĩ rằng việc làm nghiên cứu có hai mức độ: mức độ tuyệt mật và mức độ thường. Những dự án thuộc mức độ tuyệt mật được thực hiện bí mật nhằm đảm bảo giữ gìn an ninh quốc gia - tất nhiên những kết quả của những dự án nghiên cứu dạng tuyệt mật này thì không được đăng tải ở đâu rồi! Với những dự án mật này thì có trời mà biết được(!). Còn những dự án nghiên cứu ở mức độ thường thì thông thường là những ứng dụng có tính chất phổ thông và quần chúng, và các kết quả nghiên cứu thường được viết thành báo cáo đăng các tạp chí chuyên ngành (quốc tế và quốc nội) hoặc tham dự các hội nghị/hội thảo chuyên ngành để trao đổi tìm tòi thêm ý tưởng và hợp tác. Những trường học, viện nghiên cứu nên làm nhiều nghiên cứu và cho đăng báo các kết quả làm được, và đó là thước đo thành quả thành công của việc làm nghiên cứu, đồng thời từ đó giúp cho những người đi sau có tài liệu tham khảo, cải tiến và sáng tạo thêm. Ở các nước phát triển như Mỹ, Anh, Đức, Nhật... người ta làm như vậy, cho nên họ có rất nhiều tài liệu tham khảo, chúng ta cũng phải học cách làm nghiên cứu khoa học của họ để phát triền nền khoa học kỹ thuật của VN.

      Để góp phần vào nghiên cứu khoa học kỹ thuật, việc trình bày các kết quả nghiên cứu thành một bài báo đóng vai trò quan trọng cho người làm nghiên cứu, và công trình được đăng trên tạp chí cũng như tham dự hội nghị là một trong những thước đo đánh giá sự thành công của người làm nghiên cứu. Trên trang web www.dieukhien.net tôi đang duy trì chủ đề trao đổi về hệ thống tham khảo và cách viết báo cáo, xin mời mọi người tham khảo ở địa chỉ sau:

      http://www.dieukhien.net/vn/discuss....d=26&fcatid=64

      Cũng xin nói thêm, trước đây học ở đại học VN tôi (và có lẽ hầu hết sinh viên VN) không được học môn học về phát triển kỹ năng thông tin khoa học (scientific communication skills) cho nên sau này khi ra nước ngoài học, tôi đã gặp nhiều khó khăn khi trao đổi với thày và bạn, cũng như khó khăn khi viết các ý tưởng của mình cùng với những kết quả mô phỏng thực hành thành một bài báo (ngắn gọn và cô đọng, dễ hiểu cho độc giả...). Và tôi đã phải bù lại thiếu khuyết này bằng cách tham khảo nhiều tài liệu hướng dẫn viết báo cáo khoa học. Ở Nhật và Úc, tôi thấy sinh viên đại học được học môn học về phát triển kỹ năng thông tin khoa học ngay từ năm đầu tiên (cùng với một số môn nhập môn chuyên môn cơ bản, ví dụ sinh viên học công nghệ thì có môn như Nhập môn Công nghệ học & Công nghiệp - Introduction to Engineering and Industry).

      Nếu ai đang làm nghiên cứu và muốn viết lại những gì mình làm, nên sử dụng cấu trúc bài báo khoa học có định dạng như sau (có được áp dụng cho hầu hết các tạp chí chuyên ngành và kỷ yếu các hội nghị/hội thảo quốc tế):

      Tiêu đề (Title)
      Tên tác giả và người cộng tác (Authors' and/or affiliates' names)
      Địa chỉ liên lạc (Postal and/or Email address)
      Tóm tắt (Abstract)
      Từ khóa (Keywords)

      1. Giới thiệu (Instroduction)
      2. Tài liệu và Phương pháp (Materials and Methodology)
      3. Kết quả (Results)
      Kết quả từ Thí nghiệm (Experiments) hoặc Nghiên cứu Mô phỏng (Simulation Study)
      4. Đánh giá và thảo luận (Evaluation and Discussion)
      5. Kết luận (Conclusions)
      Lời cảm tạ (Acknowledgement)
      Tài liệu tham khảo (References)
      Phụ lục (Appendices)

      H.A.

      Comment


      • #4
        hura ; anh em làm UAV cố lên nào.hic hic mỗi lần rớt máy bay là tốn 1 đống $!!!! mà bay tự động chắc rớt thường xuyên wa!hic hi sinh vì khoa học! cố lên anh em!tất cả vì sự kì diệu của khoa học! cố lên!!!!

        Comment

        Về tác giả

        Collapse

        HaiAu2005 Tìm hiểu thêm về HaiAu2005

        Bài viết mới nhất

        Collapse

        Đang tải...
        X