ІНТЕГРАЦІЯ ARDUPILOT SITL ЯК ВІРТУАЛЬНОГО СИМУЛЯТОРА ДРОНА В ГЕЙМІФІКОВАНІЙ ПІДГОТОВЦІ

Анотація

Нові освітні технології, а також виклики сучасного світу спонукають до пошуку шляхів покращення і розвитку методів підготовки фахівців з подолання небезпечних просторів за допомогою безпілотних ройових систем. За допомогою таких технологій як Unity та ArduPilot можна створити симульоване навчальне середовище, яке завдяки гейміфікаційним механікам надає відчуття винагороди та виклику при навчанні взаємодії з роєм дронів, який вимагає глибоких знань в багатьох дисциплінах. Предметом дослідження є модуль взаємодії ігрового рушія Unity та симуляційного рушія ArduPilot SITL. Об’єкт дослідження: програмна система для підготовки фахівців з подолання небезпечних просторів. Метою статті є запропонувати шлях інтеграції ігрового рушія Unity та симуляційного рушія ArduPilot SITL в контексті гейміфікованої підготовки фахівців з роботи з небезпечними просторами. Для реалізації поставленої мети у статті вирішено наступні завдання: сформулювати концепцію застосунку, що моделює місії з роями дронів у небезпечних просторах та забезпечує прогресію й оцінювання через гейміфікаційні механіки; обґрунтувати вибір технологічного стеку, зокрема ArduPilot, SITL, MAVLink, Unity; описати архітектуру взаємодії Unity ↔ SITL, а саме TCP/UDP-комунікацію, обробку повідомлень MAVLink, а також розподіл відповідальності між шарами та компонентами. Результати дослідження: обґрунтовано архітектуру та реалізовано модуль взаємодії між Unity та ArduPilot SITL на основі протоколу MAVLink, що забезпечує двосторонній обмін даними та масштабовану інтеграцію кількох симульованих апаратів у межах єдиного застосунку; для оцінки масштабованості системи проведено експеримент з аналізу використання процесорних ресурсів та часу оновлення моделі залежно від кількості симульованих дронів. Отримані результати показали майже лінійну залежність навантаження від кількості апаратів та відсутніть вузького місця в основному потоці Юніті.