mirror of
https://github.com/CopterExpress/clover.git
synced 2026-05-26 11:43:25 +00:00
247 lines
11 KiB
Markdown
247 lines
11 KiB
Markdown
|
||
# Аэротакси
|
||
|
||
Проект команды Human Express на проектной программе "Большие Вызовы"
|
||
|
||
## Суть проекта
|
||
|
||
Крупные города страдают из-за пробок и перегруженности транспорта. Пробки на дорогах и перегруженность транспорта влечёт за собой многие неудобства. Одной из таких проблем является отсутствие возможности быстро добраться из точки А в точку Б. При этом воздушное пространство практически не используется. Предлагаемое решение заключается в создании системы, которая в режиме реального времени наблюдает и контролирует движение беспилотных летательных аппаратов. Такое решение приводит к полной автоматизации процесса полёта и исключает возможность воздушно-транспортных происшествий. В результате проделанной работы удалось сделать систему, которая состоит из нескольких дронов и сервера. Сервер прокладывает маршрут дронам из начальной точки в заданную по проложенным дорогам. Также в работу сервера входит логистика, благодаря которой беспилотники не сталкиваются в полёте.
|
||
|
||
<iframe width="100%" height="433" src="https://www.youtube.com/embed/nq1DKjacs6U" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
|
||
<iframe width="100%" height="433" src="https://www.youtube.com/embed/QdgZ4lzPmwQ" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe>
|
||
|
||
## Настройка сервера
|
||
|
||
Чтобы скачать проект на сервер выполните команду
|
||
|
||
```bash
|
||
git clone https://github.com/Tennessium/HUEX
|
||
```
|
||
|
||
Перед началом работы с системой необходимо подключить устройство к сети WiFi (например, раздать со смартфона) установить на него необходимые библиотеки
|
||
|
||
```bash
|
||
cd HUEX/server
|
||
pip install -r requirements.txt
|
||
```
|
||
|
||
В случае необходимости вы можете изменить высоту эшелонов и разрешенные IP-адреса для доступа к Центру управления полетами в файле *server/consts.py* и настроить поле с метками в *server/static/map.txt*.
|
||
Теперь можно запустить сервер написав в командную строку
|
||
|
||
```bash
|
||
python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
|
||
```
|
||
|
||
Чтобы перейти на веб страницу наберите в адресной строке ip адрес сервера в локальной сети и укажите порт 8000 (`http://ip:8000`).
|
||
[Как узнать ip адрес устройства](https://remontka.pro/ip-adres/)
|
||
|
||
## Настройка коптеров
|
||
|
||
В первую очередь подготовьте SD-карту с образом Clover ([Инструкция](image.md))
|
||
|
||
Чтобы скачать проект на Raspberry Pi в коптере выполните команду
|
||
|
||
```bash
|
||
git clone https://github.com/Tennessium/HUEX
|
||
```
|
||
|
||
Перед началом работы с системой необходимо перевести коптеры в режим клиента и подключить к сети WiFi. Вы можете воспользоваться [этим мануалом](network.md#переключение-адаптера-в-режим-клиента)
|
||
|
||
Однако, для упрощения развертывания системы на нескольких коптерах, рекомендуется использование нашего скрипта, лежащего в папке *copter/setup/*
|
||
|
||
- Перейдите в папку
|
||
|
||
```bash
|
||
cd HUEX/copter/setup/
|
||
```
|
||
|
||
- Используя любой редактор, в файле *networkData.txt* измените SSID и пароль сети
|
||
- Запустите скрипт
|
||
|
||
```bash
|
||
sudo bash networkEdit.sh
|
||
```
|
||
|
||
- Перезагрузите Raspberry Pi
|
||
|
||
Произведите установку и настройку ROS-пакета для LED-ленты
|
||
|
||
```bash
|
||
cd ~/catkin_ws/src
|
||
git clone https://github.com/bart02/ros-led-lib.git led
|
||
cd led
|
||
```
|
||
|
||
Воспользовавшись nano ledsub.py, измените переменную LED_COUNT на число светодиодов на вашей ленте
|
||
|
||
```bash
|
||
chmod +x ledsub.py
|
||
cd ~/catkin_ws
|
||
catkin_make
|
||
sudo systemctl enable /home/pi/catkin_ws/src/led/led.service
|
||
sudo systemctl start led
|
||
```
|
||
|
||
Установите необходимые пакеты
|
||
|
||
```bash
|
||
cd HUEX/clever
|
||
pip install -r requirements.txt
|
||
```
|
||
|
||
В файле *copter/consts.py* укажите IP-адрес сервера.
|
||
|
||
Для запуска основного скрипта воспользуйтесь нашим systemd-сервисом.
|
||
|
||
```bash
|
||
sudo systemctl enable /home/pi/HUEX/clever/setup/taxi.service
|
||
sudo systemctl start taxi.service
|
||
```
|
||
|
||
Скрипт будет запускаться автоматически при старте системы.
|
||
Для остановки можно воспользоваться командой
|
||
|
||
```bash
|
||
sudo systemctl stop taxi.service
|
||
```
|
||
|
||
## Веб-интерфейс центра управления полётами
|
||
|
||
<img src="../assets/cup.png" alt=""/>
|
||
В данном веб интерфейсе можно следить за полётами всех дронов на карте (масштабировать с помощью колёсика, передвигать с помощью Alt). При нажатии на лебедя в правом верхнем углу все коптеры аварийно садятся, А при нажатии на значок "обновить" все коптеры автоматически удаляются, что приводит к удалению всех команд и посадке активных на текущий момент коптеров.
|
||
С помощью инструментов в правом нижнем углу можно строить новые основания и рёбра.
|
||
|
||
## Веб-интерфейс заказа
|
||
|
||
Чтобы перейти на веб страницу наберите в адресной строке `http://ip:8000/m`, где *ip* - адрес сервера в сети.
|
||
|
||
## Визуализатор
|
||
|
||
Для наглядности работы системы был разработан 3D-визуализатор воздушного пространства. Он отображает систему эшелонов, поле ArUco-маркеров; позиции коптеров и направления их движения в real-time.
|
||
|
||
Запускать визуализатор можно после старта сервера. Компьютер должен быть подключен к той же сети, что и сервер.
|
||
|
||
```bash
|
||
cd viz
|
||
python main.py
|
||
```
|
||
|
||
Программа автоматически подгрузит карты маркеров и эшелонов. Если одна из них изменяется в процессе эксплуатации, перезагрузите программу для внесения изменений.
|
||
|
||
<img src="../assets/viz.png" alt=""/>
|
||
|
||
>Камеру можно передвигать при помощи клавиш *WASD* и поворачивать при помощи стрелок.
|
||
|
||
## DDoS-скрипт
|
||
|
||
Во время смены был написан простой скрипт, предназначенный для тестирования логистики. Его суть заключается в бесконечном заказе такси между случайными точками. Перед тем как запустить программу [*DDos.py*](https://github.com/Tennessium/HUEX/blob/master/DDos.py) замените параметр *static_path* в пятой строке на *ip* вашего сервера.
|
||
|
||
## API
|
||
|
||
На случай если вы захотите реализовать свою "обёртку" вы можете реализовать взаимодействие с сервером по средствам *HTTP/HTTPS* запросов
|
||
|
||
### /get
|
||
|
||
Возвращает телеметрию всех доступных коптеров.
|
||
Пример:
|
||
|
||
```json
|
||
{
|
||
"message": "OK",
|
||
"drones": [
|
||
{
|
||
"ip": "192.168.1.101",
|
||
"led": "#FF0000",
|
||
"status": "land",
|
||
"pose": {
|
||
"x": 0.24,
|
||
"y": 0.38,
|
||
"z": 0,
|
||
"yaw": 0
|
||
},
|
||
"voltage": 4.12,
|
||
"nextp": {
|
||
"led": "#FF0000",
|
||
"status": "land",
|
||
"pose": {
|
||
"x": 0.24,
|
||
"y": 0.38,
|
||
"z": 1.5,
|
||
"yaw": 0
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
]
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Где
|
||
|
||
- **ip** - ip адрес коптера
|
||
<!-- markdownlint-disable MD044 -->
|
||
- **led** - цвет светодиодной ленты
|
||
<!-- markdownlint-restore MD044 -->
|
||
- **status** - *fly* или *land* - текущий статус коптера
|
||
- **pose** - позиция коптера (*x*, *y*, *z*, и *yaw*)
|
||
- **voltage** - напряжение на одной банке
|
||
<!-- markdownlint-disable MD044 -->
|
||
- **nextp** - отдаваемая коптеру команда на полёт (*led*, *status*, *pose* как выше)
|
||
<!-- markdownlint-restore MD044 -->
|
||
|
||
### /static/roads.json
|
||
|
||
Текущая карта дорог первого эшелона
|
||
Пример:
|
||
|
||
```json
|
||
{
|
||
"points": [
|
||
{
|
||
"x": 2.1,
|
||
"y": 3.5
|
||
},
|
||
{
|
||
"x": 0.6,
|
||
"y": 0.4
|
||
},
|
||
{
|
||
"x": 2.4,
|
||
"y": 0.5
|
||
}
|
||
],
|
||
"lines": [
|
||
{
|
||
"1": 2,
|
||
"2": 1
|
||
},
|
||
{
|
||
"1": 1,
|
||
"2": 0
|
||
}
|
||
]
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
Где
|
||
|
||
- **poits** - массив вершин графа и их координат
|
||
- **lines** - массив рёбер графа (*1* - точка из которой выходит ребро, *2* - точка куда это ребро направлено)
|
||
|
||
### /ask_taxi?o=x&t=y
|
||
|
||
Заказ такси из точки под номером *x* в точку под номером *y*. Точки *x* и *y* берутся из **/static/roads.json**
|
||
|
||
### /get_dist?o=x&t=y
|
||
|
||
Возвращает расстояние и цену за пролёт между точками.
|
||
Пример:
|
||
|
||
```json
|
||
{"dist": 5.3, "cost": 309}
|
||
```
|
||
|
||
Где
|
||
|
||
- **dist** - Дистанция в метрах
|
||
- **cost** - Цена в рублях (150₽ + 30₽ × *n* метров)
|