B题：灭火飞行器（本科）-- 2018年TI杯大学生电子设计竞赛

Posted 2021-09-10 行走的皮卡丘

B题：灭火飞行器（本科）-- 2018年TI杯大学生电子设计竞赛

文章目录

• B题：灭火飞行器（本科）-- 2018年TI杯大学生电子设计竞赛
• 1、任务
• 2、要求
• 3．说明

1、任务

基于四旋翼飞行器设计一个灭火飞行器（简称飞行器）。飞行器活动区域示意图如图1所示。在图1中，左下方的圆形区域是飞行器起飞及降落点；右侧正方形区域是灭火防区，防区中有4个用红色LED模拟的火源（火源用单只0.5W红色发光二极管来实现，建议LED电流不超过25mA）。飞行器起飞后从A处进入防区，并以指定巡航高度在防区巡逻；发现防区有火源，用激光笔发射激光束的方式模拟灭火操作；所有火源全部熄灭后，飞行器从B处飞离防区返航，返航途中需穿越一个矩形框。从起飞到降落的整个操作过程不得超过5分钟，时间越短越好。

图1 消防飞行器活动区域示意图

2、要求

（1） 飞行器从起飞地点垂直起飞升高到150cm±10cm的巡航高度。 （15分）

（2） 在起飞点的巡航高度上悬停15秒，然后以巡航高度从A处进入防区巡航飞行。（10分）

（3） 飞行器发现防区内的火源后，飞往火源上方用上激光笔照射火源作为灭火；激光笔光斑在以火源为圆心、直径20cm圆形区域保持2秒及以上即视为灭火成功。（30分）

（4） 飞行器从B处飞离防区。 （10分）

（5） 返航途中飞行器需要穿过一个宽高为100 * 70cm的矩形框。 （15分)

（6） 回到降落点上空，垂直下降，准确平稳地降落在降落点。（10分）

（7） 整个飞行过程计时得分。（10分）

（8） 其他。（10分）

（9） 设计报告 。（20分）

项目	主要内容	满分
系统方案	方案描述、比较与选择	3
设计与论证	控制方法描述及参数计算	5
电路及程序设计	系统组成，原理框图与各部分电路图系统软件设计与流程图	7
测试方案与测试结果	测试方案及测试条件测试结果完整性测试结果分析	3
设计报告结构及规范性	摘要、报告正文结构、公式、图表的完整性和规范性	2
总分		20

3．说明

（1） 参赛队使用飞行器时应遵守中国民用航空局的相关管理规定。

（2） 飞行器桨叶旋转速度高，有危险！请务必注意自己及他人的人身安全；操作者需佩戴防护镜及防护手套。

（3） 飞行器可自制或外购，飞行器机身必须标注参赛队号；飞行器桨叶固定轴间最大轴间距不超过50cm；飞行器必须带防护圈，否则不予测试。

（4） 以模拟火源的LED为圆心，画一个直径20cm的圆（边缘线宽不超过1mm），以便观察灭火动作。

（5） 防区边缘有5cm宽黑色边框。

（6） 测试现场无阳光直射。

（7） 飞行器的旋翼的数量不少于两个。

（8） 飞行器的姿态检测及飞行控制必须使用TI 公司的处理器，例如C2000、MSP432、TIVA M4、MSP430等。所有的电路板应方便评测专家检查芯片使用情况。

（9） 返航途中任意放置的矩形框宽100cm，高70cm；边框为黑色，边框宽度不大于6cm，矩形框下边框距地面110cm；建议采用KT板、泡沫等轻质材料。

（10） 起飞前，飞行器可手动放置到起飞点；起飞可手动控制，起飞后整个飞行过程中不得人为干预；若采用飞行器外的启动或急停装置，起飞后必须立刻将装置交给评审专家。

（11） 每次测试全程中不得更换电池；允许测试2次，两次测试之间允许更换电池，更换电池时间小于2分钟。

（12） 飞行器起飞及降落必须垂直进行，否则将酌情扣分；飞行器起飞后必须在指定高度巡航，否则将酌情扣分。

（13） 飞行器必须从指定位置进出巡航区，巡航灭火期间飞行器外缘偏离巡航区一个机身以上将酌情扣分；飞行器必须从指定方向返回起飞点降落。

（14） 飞行期间，飞行器触及地面后自行恢复飞行的，酌情扣分；触地后5s内不能自行恢复飞行视为失败，失败前完成动作仍计分。

（15） 平稳降落是指在降落过程中无明显的跌落、弹跳及着地后滑行等情况出现。

（16） 为安全起见，可沿飞行区域四周架设安全网 （长500cm，宽400cm，高 200cm），顶部无需架设。