Курсовая работа: Разработка симулятора управления дроном с визуализацией телеметрии

АННОТАЦИЯ

Отчёт о курсовой работе: 40 с., 9 рис., 1 табл., 2 приложения, 12 источников.

Объект исследования – программное обеспечение для управления дроном.

Предмет исследования – технологии разработки интерактивного приложения для управления дроном и отображения телеметрии на языке Python.

Цель работы – разработать оконное приложение, позволяющее осуществлять управление виртуальным дроном, фиксировать телеметрию полёта, отображать маршрут и обрабатывать результаты.

Метод исследования – анализ возможностей языка программирования Python и библиотеки Tkinter для создания оконных приложений с визуализацией.

В результате была создана программа, реализующая управление дроном (движение в четырёх направлениях, изменение высоты, старт и остановка), визуализацию карты полёта и препятствий, сохранение логов, отображение телеметрии (высота, координаты, шаги, время) и построение графика маршрута.

Проведён анализ особенностей разработки программного обеспечения с визуальным интерфейсом и симуляцией работы дрона.

PYTHON, ДРОН, ТЕЛЕМЕТРИЯ, ВИЗУАЛИЗАЦИЯ, УПРАВЛЕНИЕ, TKINTER, МАРШРУТ, СИМУЛЯЦИЯ, ГРАФИК.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы беспилотные летательные аппараты (БПЛА), или дроны, активно внедряются в различные сферы человеческой деятельности — от аэросъёмки и экологического мониторинга до доставки грузов и разведывательных операций.

Создание симуляторов для управления дронами становится особенно актуальным в условиях, когда необходимы обучение операторов, отладка алгоритмов, разработка прототипов и моделирование полётных сценариев без риска потерь дорогостоящего оборудования. Такие симуляторы позволяют имитировать реальные условия полёта, препятствия на маршруте, изменение высоты и другие параметры с возможностью последующего анализа.

Одним из ключевых элементов подобных программ является отображение телеметрических данных: координат, высоты, количества шагов, времени работы и событий (например, столкновений с препятствиями). Дополнительно важной является визуализация маршрута полёта дрона — как в виде движения по полю, так и в виде графика с отображением траектории.

В рамках данной курсовой работы рассматривается разработка симулятора дрона с графическим интерфейсом на языке Python с использованием библиотеки Tkinter и визуализации с помощью matplotlib.

Целью проекта является создание оконного приложения, которое позволит управлять виртуальным дроном, отслеживать и сохранять телеметрические данные, отображать маршрут на поле и визуализировать траекторию полета. Разработка симулятора охватывает весь цикл создания программного обеспечения: от анализа предметной области и проектирования архитектуры до реализации, тестирования и оформления итогового отчёта.