Prototyyppilaitteen kehitys kiinteäsiipisen dronen lentodynamiikan simulointiin

Abstract

Opinnäytetyössä kehitettiin prototyyppi laitteelle, jolla mahdollistetaan kiinteäsiipisen dronen lentodynamiikan simulointi lennonohjaimen inertiamittausyksiköille (IMU). Lentodynamiikan simuloinnin tarkoituksena on varmistaa IMU:iden toiminta ennen lennonohjaimen asentamista droneen. Kehitysprosessi sisältää laitteen vaatimusten määrittelyä, sekä sähköjärjestelmän ja mekaniikan suunnittelun. Lisäksi työssä valmistettiin lentodynamiikkasimulaattorin prototyyppilaite. Laitteen tilaajana toimivan teknologia-alan yrityksen nimeä ei kilpailullisista syistä tässä raportissa julkaista.

Opinnäytetyössä valmistettu prototyyppi vahvistaa, että suunnitellut toimintaperiaatteet mahdollistavat laitteen käytön lentodynamiikan simuloimiseen inertiamittausyksiköille. Lisäksi raportissa esitetään prototyypin valmistuksen ja testauksen aikana ilmenneet puutteet sekä kehitysehdotukset näiden ongelmien ratkaisemiseksi.

Opinnäytetyön tuloksena on kiinteäsiipisen dronen lentodynamiikkaa simuloivan laitteen suunnitelma ja prototyyppi. Prototyypin valmistamisen lisäksi laadittiin kehitysehdotukset siihen perustuvan laitteen rakentamisen tueksi.

This thesis developed a prototype designed to validate the functionality of inertial measurement units in drone flight controllers. The functionality validation is based on simulating the flight dynamics of a fixed-wing drone. The development process included defining the requirements for the hardware and simulation software. It also involved designing the mechanical and electrical systems, as well as implementing and testing the prototype. The name of the technology company commissioning the device is not published in this report for competitive reasons.

The purpose of the developed prototype was to confirm that the designed operational principles could meet the device’s requirements. The report also presented the shortcomings that appeared during the prototype manufacturing and testing phases, along with development recommendations for addressing these issues to enhance future iterations.

As a result of this thesis, a functional prototype simulator was produced, along with a comprehensive report providing guidelines for further development of the simulator’s hardware.