Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Информатика / Научные работы / Мобильная автоматизированная система ведения огня «Автотурель»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Информатика

Мобильная автоматизированная система ведения огня «Автотурель»

библиотека
материалов

13

Краснодарский край, г. Краснодар

Мобильная автоматизированная система ведения огня «Автотурель»

Научный руководитель: Тишина Анастасия Игоревна, учитель информатики и ИКТ, ФКГОУ Краснодарское ПКУ

Введение

Актуальность работы: расширение использования автоматических турелей и их совершенствование существенно снизит потери среди личного состава, для их работы не нужно непосредственное участие человека, а также повысит вероятность уничтожения противника, т.к. на работу автоматики не влияет человеческий фактор.

Цель работы: изучить автоматические системы ведения огня.

Задачи: провести исследование на платформе программного обеспечения 3D – моделирования и языка программирования, автоматических систем ведения огня, проанализировать историю создания, алгоритм работы системы, выявить основные достоинства и недостатки, на основе исследований построить модель мобильной автоматической турели.



Часть 1

Объектом исследования является процесс создания и анализа автоматизированной системы с помощью 3D – моделирования и языка программирования. С результатом роста количества военной техники, разнообразия и сложности автоматизированных систем значительно возросло. Система должна максимально эффективно вести цель, конвоирование, оборона укрепленных точек. [1] На принципе представлена турельная установка, созданная и усовершенствованная модель турели  — установка для крепления пулемётов или малокалиберных автоматических пушек, обеспечивающая с помощью специальных систем и силовых приводов их наводку в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Турели используются в стационарном варианте, а также на самолётах, танках, бронемашинах и кораблях, начиная с 1910-х годов. [2]

Основой конструкции обычно является поворотное кольцо, внутри которого и сидит наводчик — это снимает основную проблему более простых шкворневых установок, у которых наводка по горизонтали осуществляется вокруг оси, обычно проходящей через точку крепления оружия, что вынуждает стрелка самому перемещаться вокруг точки крепления. Кроме того в авиации турельные установки сделали возможным круговой обстрел, так как кабина самолёта сильно ограничивала перемещения стрелка в случае шкворневых установок.

В гражданском применении турель — устройство для наведения на цель установленных на неё механизмов

Различают:

  • открытые турели, когда наводчик и механизмы не защищены;

  • турели, частично закрытые тонкими металлическими листами;

  • закрытые (защищённые) турели.

Не смотря на все достоинства, приведённые выше, автоматические турели имеют ряд недостатков такие как: высокая стоимость, ненадёжность систем, стационарность и, как вследствие, узкая специализация. Проводя данное исследование, мы хотим устранить некоторые несовершенства, добавив мобильность. Установив турель на подвижную платформу, можно устранить стационарность турели.





Часть 2

В результате исследований, мы выявили основной принцип работы стационарной турели, описанный выше. Наша задача построить мобильную турель, способную патрулировать территорию, опорный пункт, а также конвоировать цель. Чтобы создать систему, способную охранять большую территорию, передвигаясь по ней, нам пришлось решить ряд проблем: обеспечить систему навигацией и обеспечить турель платформой

На основе исследований мы собрали Мобильную автоматизированную систему ведения огня «Автотурель» (Приложение 1). Боевая часть (Приложение 2) построена по типу «Арбалет» с магазином на 6 дисков. Боевую часть мы установили на восьмиколесную платформу 8 на 4 (Приложение 3). Также в ходе создания, нам пришлось собрать вспомогательную систему «Маяк». Потребность в ней возникла при разработке системы навигации «Автотурели». Боевая часть соединяется с платформой с использованием технологии «Bluetooth». Платформа координирует алгоритм с «Маяком» с помощью радиосвязи. Программное обеспечение состоит из 5-ти программ: функции «main» - управляет работой всей системы (Приложение 4), «drive» - корректирует траекторию движения платформы (Приложение 5), «fire» - отвечает за стрельбу и перезарядку (Приложение 6), «platform» - управляет ходовой частью платформы (Приложение 7) и «maik» - координирует работу «Маяка» и платформы.

Принцип действия прост: сначала на «Маяке» вручную запускается функция «maik», затем на платформе и боевой части (также вручную) запускается одновременно функция «main». Турель начинает движение вокруг «Маяка» на заданном расстоянии, самостоятельно выбирая траекторию своего движения (Приложение 8). Во время движения, боевая часть осуществляет поиск целей на плоскости вне круга, ограниченного траекторией. При появлении цели, платформа останавливается, фиксируется. Функция «fire» дважды осуществляет зарядку орудия и производит выстрел. После второго выстрела, машина остаётся на месте, проверяет уничтожение противника и осуществляет поиск новых целей. Если ничего не было обнаружено, платформа возобновляет движение вокруг точки. Машина работает до полного расхода боекомплекта или заряда аккумулятора или до команды человека.

Особенности данной модели: система автономна, работает без вмешательства человека, восьмиколесная платформа обеспечивает высокую проходимость платформы, данная модель демонстрирует основные принципы работы современных систем, простая программа, автоматическая турель установлена на подвижную платформу, что значительно расширяет область применения автоматических турелей.

Заключение

В заключение хотелось бы сказать, что мы провели исследовательскую деятельность в области военной робототехники и программного обеспечения 3D - моделирование. Также мы изучили и исследовали понятие автоматизированной системы ведения огня, её историю создания, принцип работы алгоритма, достоинства и недостатки. В ходе исследования с помощью алгоритма программ был освещён путь устранения основного недостатка современных систем ведения огня – стационарность. На примере модели «Мобильная автоматизированная система ведения огня «Автотурель», мы проработали один из вариантов создания современных боевых многофункциональных турелей. Наша модель из конструктора «LEGO Mindstorm» которая была смоделирована с помощью программного обеспечения и уже может нести боевой патруль вокруг точки, вести огонь по появляющейся цели и уничтожать её.

Роботы быстро вошли в нашу жизнь. Уже можно точно сказать, что эта технология будет шире использоваться и в военной специальности. Такие типы роботов как беспилотные летательные аппараты, автоматические турели, самонаводящиеся ракеты, автоматизированные минёры и тому подобные системы уже широко используются в ВС ряда стран всего мира. Эти системы далеко не совершенны, узкоспециализированы, и ненадёжны. В своей работе, мы осветили одно из направлений военной робототехники и путь его совершенствования. Мы достигли поставленных нами в начале работы целей и задач: изучить автоматизированные турели, алгоритм их действия, предложить решение недостатка и построить на основе исследований и 3D – модели, свою модель мобильной турели. В дальнейшем мы собираемся совершенствовать нашу модель во многих направлениях: расширить круг применения (добавить возможность преодоления водных препятствий), доработать систему навигации, улучшить ходовые качества и т.п.

Список литературы


    1. SIEMENS. Компоненты комплексных систем автоматизации. Каталог SIMATIC ST70. – 2005.

    2. Бергер Г. Автоматизация посредством STEP 7 с использованием STL и SCL и программируемых контроллеров SIMATIC S7 300/400.

    3. Минский М. Вычисления и автоматы. – М.: Мир, 1971.





Приложение 1

Мобильная автоматизированная система «Автотурель»

hello_html_m4bea992c.jpg





Приложение 2

3D-модель платформы



hello_html_32abbede.jpg





Приложение 3

3D-модель боевой частиhello_html_m7e3cd5c1.jpg





Приложение 4

hello_html_4d4f7136.jpg












Приложение 5

Алгоритм функции «drive»

hello_html_7cdf7e43.jpg





Приложение 6

Алгоритм функции «fire»





hello_html_mec3dd6b.png


























Приложение 7

Алгоритм функции «Platform»hello_html_77b645b0.jpg







Приложение 8

Схема движение вокруг «Маяка

hello_html_m64847a14.png


Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 01.11.2016
Раздел Информатика
Подраздел Научные работы
Просмотров78
Номер материала ДБ-307379
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх