Hardware-in-the-Loop rammeverk for UAV testing

I denne rapporten presenteres et rammeverk for Hardware in the Loop Simulation (HILS) i forbindelse med utvikling av Unmanned Aerial Vehicle (UAV) styresystemer. Oppgaven er utført som masteroppgave ved Teknisk Kybernetikk, NTNU.Rammeverket er utviklet i Windows 7 og baserer seg på dynamisk simulator programmert i MATLAB/Simulink og Flight Gear er brukt for visuell fremstilling av flyet. Resultatet består av tre deler som til sammen kompletterer en fullstendig HIL simulator. Oppgaven avgrenser seg til det datatekniske omkring utviklingen av HIL. Det vil si at den matematiske bakgrunnen for flymodeller og simuleringen ikke er utledet.Kapittel 2 gir en innføring i begreper og maskinvare utviklet for Odin Recce UAV. Resultatet er deretter presentert i tre deler.I kapittel 3 er oppbyggingen av et driverbibliotek for avlesing av joystick gjennomgått i detalj for språkene: C/C++, Java, MATLAB og Simulink. En grafisk bakkestasjon for logging av data og styring av modellen utviklet i MATLAB i kapittel 4.Tilsvarende systemer er beskrevet og analysert som basis for videre utvikling som siste av resultatet tilhørende kapittel 5. Her også testprosedyrer og feilkilder redegjort for.Oppgaven presenterer en generell fremgangsmåte for HIL simulering. Rammeverket er kodet med lavest mulig kobling og høy kohesjon for at løsningen skal kunne gjenbrukes senere.Ved å tilpasse den dynamiske modellen til ønsket fysisk system kan en legge til reguleringssløyfer og kontrollsystem med mulighet for å påtrykke eventuelle feilsituasjoner brukeren får visuell tilbakemelding på flyets oppførsel via Flight Gear og bakkestasjonen gjør det også mulig å logge sanntidsdata.Prosjektet er en del av utviklingen omkring Odin Recce D6 UAV, men denne modellen er ikke brukt spesifikt i utviklingen. Mer informasjon om Odin er på www.odin.aero