Ведущий инженер-разработчик автопилота БПЛА

Основные задачи

• Разработка архитектуры автопилота и системы автоматического управления полётом.

• Формирование требований к полётному контроллеру, датчикам, исполнительным приводам и интерфейсам летательной платформы.

• Определение границ ответственности между автопилотом, миссионным вычислителем и бортовыми подсистемами.

• Работа с массово-инерционными характеристиками, аэродинамическими коэффициентами, характеристиками приводов и силовой установки.

• Разработка алгоритмов оценки состояния летательного аппарата.

• Интеграция IMU, гироскопов, акселерометров, барометра, магнитометра, GNSS и датчика воздушной скорости.

• Разработка контуров стабилизации по крену, тангажу и курсу.

• Разработка контуров управления угловыми скоростями, скоростью, высотой и траекторией.

• Разработка алгоритмов выполнения команд, поступающих от миссионного вычислителя.

• Разработка логики полётных режимов и переходов между ними.

• Разработка алгоритмов старта, разгона, набора высоты, маршрутного полёта и высокодинамичного маневрирования.

• Разработка микшера и распределения управляющих воздействий между исполнительными механизмами.

• Учёт ограничений приводов, насыщения, задержек, люфтов и скорости перекладки органов управления.

• Реализация anti-windup и других механизмов устойчивой работы регуляторов при ограничениях.

• Разработка отказобезопасных режимов.

• Обработка отказов и деградации датчиков, приводов, силовой установки и каналов связи.

• Разработка встроенного контроля состояния автопилота.

• Разработка протоколов команд, телеметрии и диагностики.

• Подготовка и ведение Interface Control Document для взаимодействия с летательной платформой и миссионным вычислителем.

• Разработка программного обеспечения автопилота на C/C++.

• Работа с микроконтроллерами, RTOS или bare-metal окружением.

• Разработка автоматических, модульных и интеграционных тестов.

• Моделирование и испытания в режимах MIL, SIL и HIL.

• Разработка или настройка испытательных стендов.

• Анализ телеметрии и полётных логов.

• Идентификация параметров летательного аппарата по результатам испытаний.

• Уточнение математической модели и коэффициентов управления по результатам стендовых и лётных испытаний.

• Подготовка программ и методик наземных и лётных испытаний.

• Участие в проведении испытаний и техническая оценка их результатов.

• Подготовка технической документации по системе управления полётом.

• Взаимодействие с разработчиками летательной платформы, миссионного ПО, компьютерного зрения и бортовой электроники.

Требования

• Высшее техническое образование.

• Хорошее понимание динамики полёта БПЛА самолётного типа.

• Знание теории автоматического управления.

• Понимание принципов построения замкнутых контуров управления.

• Практическое знание PID-регуляторов.

• Понимание методов анализа устойчивости и качества переходных процессов.

• Понимание кинематики и динамики твёрдого тела.

• Умение работать с системами координат, матрицами поворота и кватернионами.

• Понимание работы IMU и других полётных датчиков.

• Понимание принципов фильтрации и оценки состояния.

• Опыт разработки на C или C++.

• Понимание требований к программному обеспечению реального времени.

• Умение работать с телеметрией, журналами событий и экспериментальными данными.

• Умение формализовать требования и документировать технические решения.

• Способность самостоятельно декомпозировать сложную инженерную задачу.

• Готовность участвовать в стендовых, наземных и лётных испытаниях.

• Готовность отвечать за технический результат, а не только за отдельные программные модули.

Будет преимуществом

• Практический опыт разработки собственного автопилота.

• Опыт разработки систем управления БПЛА самолётного типа.

• Опыт работы с высокодинамичными летательными аппаратами.

• Опыт управления аппаратами с высокими скоростями, ускорениями и перегрузками.

• Глубокое знание архитектуры PX4 или ArduPilot.

• Опыт изменения или разработки модулей PX4 или ArduPilot, а не только настройки параметров.

• Опыт работы со STM32 и другими микроконтроллерами.

• Опыт работы с FreeRTOS, NuttX или другими RTOS.

• Опыт применения EKF, UKF или других методов оценки состояния.

• Знание LQR, MPC, gain scheduling и нелинейных методов управления.

• Опыт control allocation для нескольких исполнительных механизмов.

• MATLAB и Simulink.

• Опыт разработки шестистепенных моделей летательных аппаратов.

• Опыт MIL, SIL и HIL.

• Опыт Gazebo, JSBSim или других симуляторов динамики полёта.

• MAVLink, CAN, UART, SPI, I2C, Ethernet.

• ROS или ROS2.

• Опыт работы с полётами в условиях нестабильного или отсутствующего GNSS.

• Опыт интеграции инерциальной навигации, визуальной одометрии или других дополнительных источников навигационных данных.

• Опыт идентификации аэродинамических параметров по полётным логам.

• Опыт разработки стендов для проверки полётных контроллеров и приводов.

• Участие в реальных лётных испытаниях.

• Опыт подготовки программ и методик испытаний.

• Знакомство с разработкой авиационного программного обеспечения и требованиями к ответственным системам.

Ожидаемые результаты работы

• Архитектура системы автоматического управления полётом.

• Формализованные требования к летательной платформе, датчикам, приводам и вычислителю.

• Согласованный интерфейс между автопилотом, миссионным вычислителем и платформой.

• Работоспособные алгоритмы оценки состояния.

• Реализованные контуры стабилизации и траекторного управления.

• Программное обеспечение автопилота.

• Набор автоматических тестов.

• Работающая SIL-модель.

• Работающий HIL-стенд.

• Система записи и анализа телеметрии.

• Программа наземных и лётных испытаний.

• Интегрированный автопилот на опытном образце летательной платформы.

• Отчёты по результатам испытаний.

• Зафиксированные ограничения, допущения и эксплуатационные режимы системы.

Важно

Эта вакансия не предназначена для оператора БПЛА или специалиста, который занимается только настройкой готового полётного контроллера через Mission Planner или QGroundControl.

Нам нужен инженер, способный понимать динамику конкретного летательного аппарата, разрабатывать и изменять алгоритмы управления, писать бортовое программное обеспечение и доводить систему до реальных полётов.

Готовые решения PX4 и ArduPilot могут использоваться как технологическая основа, если кандидат понимает их внутреннюю архитектуру и способен самостоятельно дорабатывать необходимые компоненты.

Условия

• Официальное трудоустройство.

• Полная занятость.

• Работа преимущественно в офисе в Нижнем Новгороде.

• Работа с реальными опытными образцами и испытательным оборудованием.

• Прямое взаимодействие с руководителем и главным инженером проекта.

• Взаимодействие с разработчиком летательной платформы.

• Возможность влиять на архитектуру автопилота и технический облик системы.

• Участие во всём цикле разработки от моделирования до лётных испытаний.

• Возможны командировки на испытательные площадки.

• Уровень заработной платы обсуждается индивидуально по результатам технического интервью.

Что желательно указать в сопроводительном письме

• Какие летательные аппараты и системы управления вы разрабатывали.

• Что именно выполняли лично.

• Разрабатывали ли собственные алгоритмы стабилизации и управления.

• Работали ли с PX4, ArduPilot или собственным полётным контроллером.

• Какие микроконтроллеры и RTOS использовали.

• Какие модели и симуляторы применяли.

• Проводили ли SIL или HIL-испытания.

• Участвовали ли в реальных лётных испытаниях.

• Какие полётные режимы и отказовые сценарии реализовывали.

• Какие результаты или проекты можете подробно разобрать на техническом интервью.