Mikrokopter Elektroniği Uçuş Güvenliği Prosedürü

Redundant-Okto

Bazı ülkelerde kopterler yalnızca uçuş güvenliği prosedürü ile uçuş iznine sahiptir. 01.01.2014 tarihinde Avusturya kopterlerin uçuş güvenliği prosedürünü zorunlu kılan bir yasa uygulamaya sokmuştur ( Link ). Uçuş güvenliği prosedürü uçuş sırasında oluşabilecek tüm aksiliklerin kopteri düşürmesini engelleyecek bir tolerans oluşturulması işlemidir.

Türkiye de sahip olduğumuz SHT-İHA talimatları ile birlikte başlatılan yeni yasal alt yapı çalışmaları Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü tarafından tekrardan gözden geçirilmekte olup bu yasal çalışmanın revizyonu gerçekleşmektir. Robonik Mekatronik Teknolojileri olarak yapılan bu yasal çalışmalarda Sivil Havacılık Genel Müdürlüğü tarafından oluşturulan komisyondan yerimizi almaktayız.

Robonik Mekatronik Teknolojileri olarak Türkiye distribütörü olduğumuz Mikrokopter firmasının uygulamaya soktuğu bu güvenlik prosedürünü TURKUAV OCTO XL, MAPPER ve THERMO sistemlerimizde uygulamaya başladık.

Mikrokopter firması ürünlerinin testlerde ve gerçek uçuşlarda daha güvenli hale getirmek ve hata toleransını arttırıp güvenlik testlerinden en yüksek notu alabilmek için sürekli olarak güncelleşmektedir.

Uçuş güvenliği Prosedürü Yükleme İşlemi için Gerekli Donanım ve Yazılım 

Donanım

Bu sistemi yükleyebilmek için;

    —   Okto Combi V3.5 Redundency & Uçuş güvenliği bağlantı seti ( Link )

    —  İkinci Uçuş Kontrolcü (FC 2,2 veya üstü) ( Link )

Yazılım

Uçuş güvenliği modülünü kullanabilmek için özel bir yazılım gerekmektedir. Bu yazılıma aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz.

Uçuş Yazılımı –> Link

 

Uçuş Güvenliği Konfigürasyonu

Sistem içerisinde iki adet uçuş kontrolcüsü bulunmaktadır. Asıl uçuş kontrolcünün yanında ikincil kontrolcü bulunmaktadır. Bu kontrolcü sisteme 10-pol konnektor ile BL-Ctrl V3.5 UART girişine bağlanmıştır (Şeli-1 & Şekil.2).

 Redundant-Okto

Şekil.1-Okto Combi V3.5 Bağlantısı

 2

Şekil.2- Sistem Üzerinde Yedek Uçuş Kontrolcüsü

Bağlantı Prosedürü

– İkincil uçuş kontrolcüsü BL-Ctrl V3.5 güvenlik kitine seri bağlantı ara yüzü ile(UART) bağlanır ( Şekil.1) .

-Yeni oluşan eşli veri yolları sayesinde tek bir regülatörde oluşan bir problem yüzünden tüm sistem devre dışı kalmaktan kurtulmaktadır.

– Uçuş sırasında yedek kontrolcü sürekli olarak BL-Ctrl V3.5 güvenlik kitine veri göndermektedir.

– BL-Ctrl V3.5 güvenlik kiti ana kontrolcüye aldığı ekstra veriyi rapor olarak gönderir. Graupner Hott ekranlarında bu ‘’R’’ şeklinde gözlenebilir. (Şekil.3)

– I2C veri aktarımında ya da ana uçuş kontrolcüsünde bir sıkıntı olduğunda yedek kontrol ünitesi anında devreye girerek sistemin kontrolünü devralır.

– Normal şartlarda yedek kontrolcünün görev devralışı dışarıdan hissedilmez.

– Yedek kontrolcü otomatik olarak kopteri kontrol etmeye başlar.

– İstenir ise yedek uçuş kontrolcü ile birlikte Navi ve GPS kontrol kartlarını da kullanılarak navigasyon ve GPS özelliği ile birlikte kullanılabilir.

 

Şematik Gösterim

 

 Redundant_MK_V1

 

 

 ANA AYARLAR

– İki uçuş kontrolcüde aynı ayarlara sahip olmak zorundadır.

– Motor yapılandırma dosyaları aynı olmalıdır.

– Uçuş kontrolcüde ki kanal atamaları aynı olmalıdır.

– Yedek uçuş kontrolcüsü aynı kumanda pozisyonunu kullanmalıdır.

 

Ayarlar:

–  Ana uçuş kontrolcü ayarlanır.

 –  Beş parametre kümesi kaydedilir.

–  Kaydedilen ayarlar bilgisayara kaydedilir.

–  MK-USB yedek kontrolcüye 10 pinlik konektör aracılıyla bağlanır.

–  Ana kontrolcüye kaydedilen bütün ayarlar değiştirilmeden yedek uçuş kontrolcüye de aktarılır.

–  MK-USB bağlantısı kesilir UART konektörü yedek kontrolcüye bağlanır.

–  İvmeölçer kalibrasyonu yapılır. Sistem mutlak olarak düz bir zeminde bulunmalıdır. Bu kısımda iki uçuş kontrolcüsü birden kalibre edilir.

 3

4

 –  Son olarak kompas kalibrasyonu yapılır.

            Kumpas kalibrasyon videosu için –> Link

 –  Eğer Graupner Hott kumandası kullanıyorsanız motorlar çalıştığında ekranda ‘’R’’ belirecektir (Şekil.3).

Uçuş Güvenlik Ekipmanı Testi

– Eğer iki kontrolcüde doğru şekilde bağlanmışsa yedek uçuş kontrolcü üzerindeki yeşil ışık hızla yanıp sönecektir.

– Ana kontrolcü devreden çıkarılırsa yedek uçuş kontrolcü üzerindeki yeşil ışıl yanıp sönmeye devam ederken bunun yanında birde kırmızı ışık yanacaktır.

– Ana kontrolcü devre dışı bırakılırsa BL-Ctrl V3.5 üzerindeki hata ışıkları “kırmızı”  yanmayacaktır.

 

Ana Kontrolcü Testi

Motorları çalıştırdıktan sonra telemetri ekranında ‘’R’’ sembolü görünecektir.

 6

Şekil.3-Graupner Hott Telemetri Ekranı

KopterTool ekranında ‘’R’’ sembolünü görebilirsiniz. (Eğer kopteriniz ve bilgisayarınız arasında bağlantı varsa) (Şekil.4)

 7

Şekil.4-Kopter Tool Ekran

 HATA DURUMLARI VE ÇÖZÜMLERİ

DURUM 1: Kumanda Bağlantı Hatası

Kumanda Hatası: Kumanda kullanım alanı dışında ya da dış etkenlere bağlı sorunlar

Sonuç: Kopterle kumanda arasındaki bağlantı kopar

Mikrokopter Çözümü

— Kopteriniz kumanda ile bağlantınızın koptuğunu anında tespit eder ve kendini hata güvenlik moduna geçirir.

— 5 saniye boyunca sinyalin geri gelmesini bekler.

— Daha sonra tanımlanmış irtifaya ulaşır ve geri dönüş yapar.

— Eve Dön komutunda kopteriniz otomatik olarak alçalır ve iniş gerçekleştirir.

— Kumanda bağlantısı tekrar sağlandığında kopterin kontrolü yine kumandaya geçer.

— Buradan ilgili videoya ulaşabilirsiniz.

DURUM 2: Kumanda Alıcı Hatası

Yukarıdaki işlemlerin aynısı uygulanır.

DURUM 3: Bozuk RC Bağlantısı

Yukarıdaki işlemlerin aynısı uygulanır.

DURUM 4: Motor Arızası

Örnek olarak motorunuz,  motor sürücünüz veya pervanenizin bozulması durumu.

  Mikrokopter Çözümü

— Pervane veya motor arızası durumunda sisteminiz havada aynı şekilde sorunsuz uçmaya devam etmektedir.(Video)

— İtiş gücündeki düşüş kontrolcü tarafından anında tespit edilir ve gerekli müdahale gerçekleştirilir.

— Motor sürücüsü üzerindeki aşırı ısınma veya aşırı akım tespit edilir ve kullanım oranı düşürülür.

— Pilot böyle bir durumda uyarı mesajıyla anlık olarak uyarılır. Uyarı ekranında ‘’Motor Hatası’’ ibaresi yer alır.

— Kayıt dosyasına bakılarak hangi motorun arıza yaptığı tespit edilebilir ve gelecekteki sorunları önlemek için değiştirilebilir.

DURUM 5: Kısa Devre

Kamera veya sensörlerde oluşabilecek bir problem.

Yağmurlu havalarda yapılan uçuşlarda gerçekleşebilir.

   Mikrokopter Çözümü

— Kopteri örterek koruma sağlama

— Mikrokopteriz açıldığında otomatik olarak sensörleri gps modülünü ve motorları test eder.

— Motorda oluşan kısa devreyi Motor sürücü otomatik olarak tespit eder ve motoru kapatır.

— Avionik sistemde oluşacak kısa devrelerde uçuş güvenlik modülü devreye girer.

— Kamera ve/veya gimbalde oluşan kısa devreler ana sistemin uçuş güvenliğini etkilemez.

DURUM 6: Batarya Problemi

Örnek olarak Li-Po batarya hücrelerinde ya da bağlantı kablolarında problem.

  Mikrokopter Çözümü

— Sistem üzerinde iki adet Li-Po batarya ayrı bağlantı kablolarıyla bulunmaktadır.

— Anlık voltaj sürekli olarak gözlenmekte olduğundan her hangi bir voltaj düşüşünde sistem otomatik iniş gerçekleştirmektedir.

Çeşitli Düşük Voltaj Seviyeleri

1.       İLK SEVİYE KALAN BATARYA %30

— Pilot kumandasından uyarı mesajı almaktadır.

— Sistem üzerindeki ses uyarı sensörü biplemeye başlar.

— Sistem üzerindeki Led ( Araka kolu gösteren ışık) yanıp sönmeye başlar.

— Bu durumda genellikle iniş için 1 ya da 2 dakika süreniz kalmış demektir.

 2.       İKİNCİ SEVİYE KALAN BATARYA %20

— Mikrokopteriniz otomatik olarak ‘’EVE DÖN’’ komutuna geçer ve dönüşe başlar.

 3.       ÜÇÜNCÜ SEVİYE KALAN BATARYA %10

— Bu durumda Mikrokopteriniz otomatik olarak bulunduğu noktaya inişe geçer. Bunun sebebi kaza ve kırımdan kaçınmak içindir.

DURUM 7: AVİONİK SİSTEMDE KOPUKLUK VE ARIZA DURUMU

Örnek olarak: Uçuş kontrolcüsünde bir kısa devre oluşması

Mikrokopter Çözümü

— Eğer ana uçuş kontrolcüsünde bir problem meydana gelirse yedek uçuş kontrolcü anında görevi devralmaktadır.

— Yedek Kontrol Ünitesinin Çalışma Fonksiyonu

— Yedek kontrolcü bütün motor kontrolcülerine ters taraftan seri port aracılığıyla bağlanmıştır.

— Yedek kontrolcü dirençlerle alternatif veri yolu oluşturduğundan sistem direkt olarak bağlantısını kaybetmez.

— Motor kontrolcüler ana kontrolcüye yedek kontrolcüden veri aldığını rapor eder. Ancak ana kontrolcüyle olan bağlantıda problem olduğu tespit edilirse direkt olarak yedek kontrolcü aktif edilir.

— Kontrolcü geçişleri oldukça düzgündür geçiş sırasında uçuşta belirgin bir etki yaratmaz.

— Aynı zamanda ana kontrolcü sistemi devralırken de aynı düzgün ve pürüzsüz geçiş sağlanmaktadır.

DURUM 8: GPS üzerinde meydana gelen bozulmalar

Örnek olarak: Bağlı olunan GPS üzerinde bağlantı kaybı

 Mikrokopter Çözümü

— Sistem tarafından bulunan uydu sayısı sürekli olarak telemetri ekranında gösterilmektedir.

— Dünyanın manyetik alanın gücü ve etkisi ölçülmekte ve kumpas sinyalinin alınıp alınamayacağı belirtilmektedir.

— Yön bulma kontrolcüsü GPS yönünün bulunmasından sorumludur.

— Sistemdeki arıza ana kontrolcü tarafından tespit edilebilir ve edilmesi durumunda uçuş direkt olarak elle kontrole çevrilir.

Başlamadan Önce: Pilota mevcut manyetik alanın ve gücün ne durumda olduğunu belirtilir. Uçuşa uygun olmayan durumlarda uçuş yapılmaması gerekmektedir.

Uçuş Sırasında: Uçuş esnasında GPS ve yön bulma sistemi devre dışı kalır ve sistem elle kontrole alınırsa telemetri ekranında pilot uyarılmaktadır.

DURUM 9: Telemetride Problem

Örnek olarak: Aktarım problemi

Mikrokopter Çözümü

— Telemetri bağlantısı ile kopterin uçuşu birbirinden ayrı durumlardır.

— Telemetri bağlantısı kesilirse kopterinizin uçuş karakterinde ve davranışlarında her hangi bir değişim ve problem gözlenmez.

DURUM 10:  Bataryada Aşırı Isınma

Örnek olarak: Aşırı yüklenmeye bağlı olan Li-Po batarya hatası

 Mikrokopter Çözümü

— İkinci batarya takılarak ilk batarya sorun yaşadığında sistemi devralır.

— Bataryalara aşırı yükleme yapılması voltajda düşüşlere sebep olur.

DURUM 11: Uçuş kayıt Birimi/ Kara Kutu hatası

— Mikrokopterinizin uçuşu sırasında bütün uçuş verileri SD-Card modülüne kaydedilmektedir.

— Kaza durumunda kopteriniz üzerindeki SD-Card’ı çıkartarak bilgisayar yardımıyla uçuş kayıtlarına ulaşabilirsiniz.

Kayıtlar;

—  Uçuş Yüksekliği

—  GPS Konumu

—  Motor Sürücü Sıcaklıkları

—  Li-Po Voltaj Değeri

—  Harcanan Amper

—  Uzaktan Kumanda Kontrol hamleleri ve Düğme Pozisyonları

—  Hata Mesajları

— Kumpas üzerindeki Manyetik Değerler

—  Uydu Sayıları olarak kaydedilmektedir.

DURUM 12: Uçuş Limitleri

– Uçuş sırasında yükseklik uzaklık sınırlandırılmıştır.

– Pilot tarafından uzaklık sınırının dışına çıkılması durumu

– Fırtınalarda sürüklenme durumu.

Mikrokopter Çözümü

Aşağıda verilen değerler arayüz programı ile belirlenebilmektedir. Pilot belirlenmiş bu değerlerinin dışına çıkamaz.

– Maksimum Yükseklik

– Maksimum Uzaklık

– Maksimum Otonom Güzergâh Uçuş Yarıçap

– Güvenli iniş için yarıçap

–   Mikrokopteriniz yine de belirlenen sınırın dışına çıkmışsa kendi otomatik olarak iniş moduna geçer (3m/s) kendini ‘’Eve Dön’’ moduna alır ve geri döner. Belirlenen sınırın içine girdiğinde moddan çıkarak normal uçuşa devam eder. Bu sistem sayesinde kopterinizin fırtınaya yakalanıp sürüklenmesi ve uzaklaşması engellenmektedir.

–   Maksimum otonom güzergâh uçuş yarıçapı, yanlışlık ile çok uzak mesafelere güzergâh noktası atamanızı engellemektedir.

Tarih: 18 Kasım 2014 Kategori: İnsansız Hava Aracı, Mikrokopter, TurkUAV

Back to Top