«Система віддаленого управління автоматизованою рухомою платформою»

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ім'я файлу: система відеоспостереження.docx
Розширення: docx
Розмір: 2358кб.
Дата: 30.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
Музей_ру.docx
125.docx
2020_M_BIT_Klishch.pdf
Кейс_диплом.docx

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»

Факультет інформатики та обчислювальної техніки Кафедра автоматики та управління в технічних системах
«До захисту допущено» Завідувач кафедри __________ О.І. Ролік «___»_____________2019 р.
Дипломний проект на здобуття ступеня бакалавра

з напряму підготовки 6.050103 «Програмна інженерія»
на тему: «Система віддаленого управління автоматизованою рухомою платформою»

Виконала:

студентка IV курсу, групи ІТ-51 Цитовцева Анна Сергіївна

Керівник:

професор, к.т.н., проф. Шемаєв Володимир Миколайович

__________
__________

Рецензент:

Директор інституту інформаційних технологій в економіці,

к.е.н. Ващаєв Сергій Сергійович __________

Засвідчую, що у цьому дипломному проекті немає запозичень з праць інших авторів без відповідних посилань. Студент (-ка) _____________

Київ – 2019 рік

Пояснювальна записка до дипломного проекту

на тему: «Система віддаленого управління автоматизованою рухомою платформою»

Київ – 2019 рік

АНОТАЦІЯ

Цитовцева А.С. Система віддаленого управління автоматизованої рухомої платформи. КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ, 2019.

Проект містить 78 с. тексту, 36 рисунків, 4 таблиці, посилання на 17 літературних джерела, та 5 додатків.
Ключові слова: автоматизована рухома платформа, впровадження залежностей, медіа-файл, особистий кабінет користувача, система управління, Java, Postgres, Raspberry PI.
Об’єктом розробки є система віддаленого управління автоматизованої рухомої платформи.

Метою розробки є програмно-апаратна інфраструктура, яка дозволяє керувати траєкторією руху об’єкта управління з прямою трансляцією відео, а також надає можливість створювати та зберігати медіа-файли.

У дипломному проекті було розроблено систему управління, яка включає такі рівні абстракції як клієнтський, рівень бізнес логіки, рівень взаємодії з базою даних та фізичний рівень. Значну увагу було приділено розробці універсального інтерфейсу управління автоматизованою рухомою платформою та його конкретній реалізації. Фізична частина побудована на основі мікрокомпʼютера Raspberry PI з General Purpose Input/Output для керування периферійними пристроями, на якому встановлена Linux система – дистрибутив Raspbian. В процесі розробки була використана мова програмування Java та фреймворк Spring Boot, система управління базами даних Postrges та середовище розробки Intellij Idea. Для стилізація використано CSS фреймворк Bootstrap.

SUMMARY

Tsytovtseva A.S. Remote control system for automated mobile platform. Igor Sikorsky KPI, Kyiv, 2019.

The project contains 78 s. text, 36 figures, 4 tables and links to 17 literary sources.
Keywords: automated moving platform, dependency implementation, media file, user's personal cabinet, control system, Java, Postgres, Raspberry PI.
The object of development is a remote control of an automated moving platform.

The purpose of the development is hardware and software infrastructure that allows you to control the motion trajectory of the control object with live streaming video, and also provides the ability to create and save media files.

In the diploma project, a management system was developed that includes such levels of abstraction as client, level of business logic, level of interaction with the database and applied level. Considerable attention was paid to the development of a universal control interface for an automated mobile platform and its specific implementation. The physicalpartisbasedonthe RaspberryPI microprocessor from General Purpose Input / Output to control peripherals, which has the Linux system - the Armbian distribution. In the development process, the Java programming language and the Spring Boot framework, the Postrges database management system and the Intellij Idea development environment were used. For styling, CSS framework Bootstrap is used.

ЗМІСТ ВСТУП............................................................................................................................4 1 ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ РІШЕНЬ...........................................................6

1.1 Аналіз існуючих платформ управління............................................................6 1.2 Аналіз комплектів апаратної інфраструктури..................................................9 1.2.1 Апаратна інфраструктура BrickPi.................................................................9 1.2.2 Апаратна інфраструктура GoPiGo..............................................................11 1.2.3 Апаратна інфраструктура PivotPi...............................................................12 1.3 Висновки до розділу .........................................................................................13

2 РОЗРОБКА ВИМОГ ДО ПРОЕКТУ ......................................................................14 2.1 Опис технічних вимог системи........................................................................14 2.2 Опис функціональних вимог системи.............................................................15 2.3 Висновки до розділу .........................................................................................16

3 ВИБІР ТА ОРҐРУНТУВАННЯ КОМПОНЕНТІВ ФІЗИЧНОГО РІВНЯ...........17 3.1 Види мікрокомп'ютерів та їх призначення.....................................................17 3.1.1 Аналіз технічних характеристик Arduino..................................................19 3.1.2 Аналіз технічних характеристик Raspberry Pi ..........................................23 3.1.3 Обґрунтування вибору.................................................................................28 3.1.4 Операційна система .....................................................................................31

3.2 Вирішення задачі бездротової інтеграції........................................................32 3.2.1 Особливості технології Wi-Fi.....................................................................32 3.2.2 Переваги та недоліки управління за допомогою Wi-Fi............................32 3.2.3 Обґрунтування вибору Wi-Fi модуля.........................................................33 3.3 Опис характеристик камери.............................................................................35 3.4 Двигуни..............................................................................................................37 3.5 Корпус ................................................................................................................40 3.6 Компоненти живлення......................................................................................41
ІТ51.300БАК.002 ПЗ

Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Розроб. Перевір. Реценз. Н. Контр.

Затверд.
Цитовцева А.С. Шемаєв В.М.

Шинкевич М.К.

.
Система віддаленого управління автоматизованою рухомою платформою

Літ. Арк. Акрушів 2 78

НТУУ «КПІ» ім. Ігоря Сікорського гр. ІТ-51

3.7 Висновки до розділу .........................................................................................42

4 ВИБІР ТА ОРҐРУНТУВАННЯ КОМПОНЕНТІВ КЛІЄНТ-СЕРВЕРНОГО
РІВНЯ...........................................................................................................................43

4.2 Фреймворк Spring..............................................................................................45
4.3 Фреймворк Spring Boot.....................................................................................51

4.4 Фреймворк Spring Data JPA ............................................................................51
4.5 Фреймворк Hibernate......................................................................................52

4.6 Система управління базами даних PostgreSQL..............................................53

4.7 Висновки до розділу .........................................................................................54

5 РОЗРОБКА СИСТЕМИ...........................................................................................55
5.1 Процес реєстрації в системі.............................................................................55
5.2 Обробка запитів користувача...........................................................................56

5.2.1 Запит до системи..........................................................................................58

5.2.2 Обробка дій користувача.............................................................................59
5.2.3 Зміна бази даних...........................................................................................60

5.3 Структура бази даних .......................................................................................61

5.4 Висновки до розділу .........................................................................................62
6 ТЕСТУВАННЯ.........................................................................................................63

6.1 Опис методів тестування розроблюваного застосунку.................................63
6.1.1 Модульне тестування...................................................................................64

6.1.2 Інтеграційне тестування..............................................................................66

6.2 Висновки до розділу .........................................................................................68
ВИСНОВКИ.................................................................................................................69

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ...................................................................70
ДОДАТОК А................................................................................................................72

ДОДАТОК Б ................................................................................................................72
ДОДАТОК В................................................................................................................72

ДОДАТОК Г ................................................................................................................72

ДОДАТОК Д................................................................................................................72

ІТ51.300БАК.002 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата

Арк.

3

ВСТУП

Актуальність теми

У даній роботі розроблена система віддаленого управління автоматизованої рухомої платформи(СВУАРП). Вона призначена для віддаленого дослідження території без присутності людини на платформі. Архітектура СВУАРП містить апаратнуі програмну частини. Апаратна частина дуже подібна на будовулюдини: датчики відповідають за функції органів чуття, виконавчі пристрої виконують функції рук та ніг. За роль мозку відповідає мікрокомп’ютер, що побудований на базі Raspberry Pi 3. З огляду на таку аналогію архітектура СВУАРП може бути автоматичною, автоматизованої і в перспективі містити елементи штучного інтелекту.

Під час розробки СВУАРП потрібно було вирішити багато практичних питань, які охоплюють аспекти комерційної ефективності, технологічності, стандартизації, безпеки, точності, надійності, сумісність, технічного супроводження і так далі. Саме ці аспекти будуть проаналізовані в даному дипломному проекті.

Мета і задачі дослідження

Мета цієї роботи – дослідити способи управління рухомими платформами, розробити кабінет користувача, який буде включати інтерфейс управління об’єктом та забезпечить високу і незалежну доступність створених медіа файлів та основі прав доступу користувача.

Об’єкт і предмет дослідження
Об'єктом дослідження є процес віддаленого управління рухомою платформою. Предмет дослідження – модель програмно-апаратної інфраструктури СВУАРП.

Методи дослідження
Для досягнення поставленої мети необхідно:  побудувати прототип;

 дослідити можливе використання алгоритмів управління;

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

скачати