ENGLISH / MAGYAR
Kövess
minket
Elektronikus Rendszerek Fejlesztő Laboratórium

A tanszéken az elmúlt évek sikeres projektjei, ipari együttműködései alatt kialakult egy olyan szakmai közösség, ami jártasságot szerzett a nagy komplexitású, nagysebességű elektronikus rendszerek, robotikai technológiák, a nagysebességű mérésadatgyűjtés területén.

A csoport magas szintű elméleti és gyakorlati ismereteivel, a legfejlettebb CAD szoftverek segítségével képes összetett hardver/szoftverrendszerek létrehozására. Tipikus tevékenységeink:

  • Áramkörtervezés, szimuláció, a legkorszerűbb szoftverek segítségével:
    • rendszertervezés – a specifikáció szerinti rendszer tömbvázlatának, alapvető működési modelljének a megalkotása,
    • kapcsolási rajz készítése – a rendszertervnek megfelelő soklapos, hierarchikus kapcsolási rajz létrehozása,
    • pre-layout szimulációk, követelmény rendszer, kikötések, létrehozása a nyomtatott áramköri tervező számára, hogy a megvalósuló áramkör jelintegritási szempontból kifogástalan legyen, ami a széles tartományon változó környezeti tényezők esetén is lehetővé teszi a nagysebességű, megbízható működést,
    • nyomtatott áramkörtervezés, autoroute technológiát is magában foglalva,
    • post-layout szimuláció – az elkészült nyomtatott áramköri terv fizikai szimulációja a jelintegritási előírások ellenőrzésére,
    • Áramkörtervezés FPGA-ban – a digitális interfészek megtervezése VHDL hardver leíró nyelven.
  • Áramkörök élesztése:
    • a frissen elkészülő áramkörök megfontolt, gondos átnézése, bemérési tervek készítése,
    • bemérés nagysebességű digitális oszcilloszkópok, logikai analizátorok, nagyfrekvenciás, hálózat analizátorok, spektrumanalizátorok segítségével.
  • Hardverközeli szoftverfejlesztés:
    • az elkészülő hardverek élesztéséhez szükséges alapszoftverek, tesztkörnyezetek létrehozása,
    • mikrokontroller, DSP, illetve x86 architektúrájú rendszerek programozása,
    • CAN buszos rendszerek programozása.
  • Algoritmusfejlesztés, -implementálás:
    • rendszerspecifikáció, rendszertervezés,
    • szimuláció a legfejlettebb CAD-környezetekben,
    • algoritmusok implementációja magas szintű nyelveken processzorokra, illetve FPGA áramkörökbe (ma már a nagy komplexitású, programozható logika nemcsak úgynevezett glue-logic funkciót láthat el, hanem célhardverként alkalmazva nagysebességű adatfolyam-manipulációkra, jelfeldolgozásra is képes).
  • Magasszintű felhasználói felületek (GUI) fejlesztése:
    • hordozható, multiplatformos Java programok írása,
    • C alkalmazások írása.
  • Rendszertesztek, terepi tesztek:
    • az összetett rendszerek (például UAV-k) tesztje sok mérést, sok esetben hosszadalmas terepi vizsgálatot jelent.

Belső munkatársak, és szakterületük:

Belső Zoltán

  • beágyazott rendszerek programozása Linux környezetben
  • algoritmus fejlesztés, szimuláció, algoritmusok implementálása FPGA-ban

Jókai Sándor

  • nagysebességű hardvertervezés, hardverközeli programozás
  • drónfedélzeti digitális videójelek tömörítése, továbbítása

Jánosi Gergely

  • antennák, rádiók
  • nagybonyolultságú áramkörök tervezése

Dr. Koller István

  • nagybonyolultságú elektronikus rendszerek tervezése
  • drónokon alkalmazható technológiák kutatása-fejlesztése

A csoporttal együtt dolgozó MSc hallgatók:

Zsoldos Balázs

  • Robotpilóta-algoritmus fejlesztése és implementációja mikrokontroller ARM architektúrán
  • CAN rendszerek programozása

Ledneczki Márton:

  • Real-time feladatmegoldások gyakorlata mikrokontrolleren
  • UWB technológia alkalmazása a drónok precíz helymeghatározásában

Módos András

  • UWB alapú helymeghatározás TDOA algoritmussal

Koltai Zoltán

  • BLDC motorok a drónok fedélzetén, kamera-stabilizáló platform alkalmazásokban

Ritecz Tamás Dániel

  • Drónok fedélzeti energiafelügyeleti rendszerének programozása

Külső munkatársak, és a művelt tématerületük:

Dr. Turóczi Antal (Amores Robotics Kft.)

  • Drónok irányítási algoritmusai

Budai Benjámin (Amores Robotics Kft.)

  • Professzionális szoftverfejlesztés LINUX környezetben

Az utóbbi időszak legfontosabb projektjei

BHE - Óbudai Egyetem - BME: Ember nélküli repülőgép kommunikációs rendszerének kutatás-fejlesztése

A 2012-2016 között zajló K+F folyamat során kidolgoztunk egy elektronikus rendszert, ami alkalmas ember nélküli repülőgép és a földi irányító állomás közötti kommunikációs feladatok ellátására. Megvalósítottunk szórt spektrumú, robusztus, föld-levegő irányú vezérléscsatornát, illetve levegő-föld irányú telemetria csatornát. Ezen felül létrehoztunk egy sávhatékony, nagysebességű levegő-föld hasznosadat- (payload-) csatornát, ami pl. jó minőségű HD videojel Földre továbbítására alkalmas. Végeztünk irodalomkutatást, rendszertervezést, szimulációkat, algoritmustervezést, kódolást, áramkörtervezést, építést.

A megvalósult rendszer beépítésre került a Bonn Magyarország Kft. 20 km hatósugarú UAS rendszerébe.

page/63/UAS-rendszer.png
BHE UAS rendszer

Óbudai Egyetem - Bizalom Zrt. – BME: Komplett UAS technológia fejlesztése AMORES (Autonomous MObile REmote Sensing) projekt

Ebben a projektben a tanszéki munkacsoport, kiegészülve külsős szakemberekkel, komplett UAS (Unmanned Aerial System) technológia kifejlesztését tűzte ki célul. Építettünk forgó és merevszárnyas repülőgéptesteket (sárkány), fedélzeti és földi elektronikus egységeket, antennarendszereket, a földi és a légi rendszereken futó szoftvereket. Ezek a szoftverek a földi irányító állomás szoftvere (GCS), a légi elektronikus rendszeren futó robotpilóta-szoftver, illetve a rendszereket vezérlő számos mikrokontroller szoftvere. Kimagasló szellemi alkotása a csoportnak a robotpilóta-algoritmus implementációja, ami pl. állapotbecslő Kalman-szűrőt, nemlineáris optimális szabályozót tartalmaz.

 

page/63/merevsz_UAV.png page/63/foldi-ir-sw.png

Merevszárnyú UAV, földi irányító állomás szoftvere

page/63/ant-forg.png

Antennaforgató, központi repülésvezérlő számítógép Payload rádióval

page/63/telemetria-radio.png

Vezérlés/Telemetria rádió és 15 km-es terepi tesztjének földi állomása

page/63/fedelzeti-modul.png

Fedélzeti energiaellátást felügyelő modul

page/63/GPS-vez.png page/63/Sony-kam-vez.png

GPS és Sony kamera vezérlő modulok

page/63/inerc-meromodul.png

6 tengelyes inerciális mérőmodul 3 tengelyes iránytűvel

page/63/talaj-nedv.png

Csoportunk UAV-jának fedélzetén elhelyezett multispektrális kamera képeinek alapján készült belvíz térkép

page/63/mezogazd-terulet.png

Csoportunk légi fényképező UAV-jának felhasználásával mezőgazdasági területről készült ortofotó

page/63/koller-legifoto.png

Csoportunk légi fényképező UAV-jával készült légifotó

Fontosabb ipari együttműködések

Infocom Innovátor Nonprofit Kft.

Az Infocommal közösen dolgoztunk az UWB technológia megismerésén, a technológia alkalmazhatóságát vizsgáltuk képalkotási, helymeghatározási feladatokban. A munkát a közös projektet követően is folytatva létrehoztunk egy olyan kisméretű áramköri egységet, ami képes beltérben is 1-2 dm pontosságú 3-dimenziós helymeghatározásra, még mozgó objektum és bonyolult RF környezet esetén is.

page/63/UWB.png

UWB alapú helymeghatározó egység

RTD Embedded Technologies, Inc. PA, USA

Sokéves az együttműködés az RTD Embedded Technologies, Inc. (rtd.com) vállalattal. A cég a PC104-es ipari formafaktorú kártyák széles spektrumának gyártója. Ez a cég kínálja a legszélesebb választékot ebből a beágyazott formafaktorból a világon. Számos termék kifejlesztésében vettünk, és veszünk részt ma is. Jó érzéssel töltheti el a csapatunk tagjait, hogy mérnöki alkotásaik a világpiacon is helytállnak, versenyképesek.

page/63/koller-_DSP-modul.png page/63/meresadatgy-kartya.png

Két példa, csoportunk által tervezett DSP (SPM34CP), illetve mérés adatgyűjtő kártya (DM35418HR) az RTD aktuális választékából (rtd.com)