Optikai dőlésmérésen alapuló repülésstabilizálás

Napjainkban, köszönhetően a rohamosan fejlődő informatikának és mikroelektronikának, egyre több kutatóhelyektől jelennek meg közlemények kis és közepes méretű robotrepülőgépek fejlesztéséről. Ezen repülő eszközök egy közös jellemzője, hogy rendelkeznek olyan szenzorral, vagy szenzorokkal, melyek segítségével meghatározható a repülőgép mindenkori térbeli orientációja. Az orientáció pontos meghatározását biztosító szenzorok eltérő elvek szerint működhetnek. A leggyakrabban alkalmazott szenzortípusok inerciális elven működnek. Ezeknek köznapi elnevezése a giroszkóp. Nagyobb gépek esetében a giroszkópok lehetnek mechanikus, úgynevezett pörgettyűs szenzorok, de manapság igen gyorsan terjednek a MEMS technológián alapuló elektronikus szenzorok is. Az inerciális elven működő senzorok gyakori alkalmazásának oka, hogy a technológia kiforrot, az elvek jól ismertek, az alkalmazás során fellépő hibák előre ismertek és kompenzációikra gyakorlati tapasztalatokon alapuló eljárások léteznek. Mindezek ellenére a mechanikus eszközök túl nagyméretűek a sokszor mindössze néhány kg felszálló tömegű robotrepülőgépek számára, illetve a MEMS technológiákon alapuló giroszkópok igen drágák, miközben stabilitásuk jóval elmarad a mechanikus szenzorokétól. Több, főleg magán kezdeményezésű kutatócsoport próbál meg alternatív orientáció mérő eszközt kifejleszteni repülőgépeik számára. Az alternatív módszerek egyike a horizont mérése alapján történő dőlésmérés. Az értekezés ismertet néhány más elven működő dőlésmérő eszközt azok előnyit és hátrányait is érintve, valamint ismertet egy lehetséges optikai elven működő rendszert. A rendszer ismertetése túlmutat az elvi megoldásokon. Részletesen kerül ismertetésre az optikai horizont gépi meghatározásának egy MATLAB szimulációja, valamint egy Visual Stúdió fejlesztői környezetben történt megvalósítása.