moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2025.50.3.018 1983 Технологические аспекты проектирования беспилотного электромобиля на базе конструктора Bigo.Land и ArduPilot Technological aspects unmanned electric vehicle design based on the Bigo.Land set and ArduPilot 0000-0001-5318-5684 Чугунов Михаил Владимирович Chugunov Mikhail Vladimirovich m.v.chugunov@mail.ru aff-1 0000-0002-1093-8401 Полунина Ирина Николаевна Polunina Irina Nikolaevna my_pk@mail.ru aff-2 0000-0001-6796-1824 Овчинников Александр Юрьевич Ovchinnikov Alexander Yuryevich ovchinnikov.alexander@rambler.ru aff-3 Гариков Анатолий Сергеевич Garikov Anatoly Sergeevich garikov.a@yandex.ru aff-4 Осипов Артем Владимирович Osipov Artem Vladimirovich osipov.a.v@yandex.ru aff-5 Национальный исследовательский Мордовский государственный университет National Research Mordovia State University Национальный исследовательский Мордовский государственный университет National Research Mordovia State University Национальный исследовательский Мордовский государственный университет National Research Mordovia State University Национальный исследовательский Мордовский государственный университет National Research Mordovia State University Национальный исследовательский Мордовский государственный университет National Research Mordovia State University 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2025.50.3.018 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

На базе подходов, основанных на принципах системного инжиниринга, рассматриваются технологические аспекты проектирования прототипа электромобиля-беспилотника с комбинированной системой управления, которая предполагает возможность простого и безопасного переключения с ручного режима на дистанционный (по радиоканалу) или программный режим. Проектирование конструкции и физическая реализация ее основаны на рассмотрении взаимосвязанных технологий прототипирования, механической обработки, программирования. Проект реализован на базе конструктора Bigo.Land (в его механической и мехатронной части) и на базе ArduPilot/Pixhawk (в его программно-аппаратной части). Базовый состав Bigo.Land дополнен обгонной муфтой двунаправленного действия, которая наряду с программным обеспечением дает возможность пилоту при необходимости вмешиваться в процесс управления. Результатом работы является полнофункциональный прототип электромобиля-беспилотника, обладающий системой очувствления и функциями беспилотного управления и автономного поведения; а также его виртуальная (CAD/CAE) модель и программное обеспечение в виде прошивки полетного контроллера Ardupilot/Pixhawk, расширяющей и дополняющей штатный функционал базового программного обеспечения Ardupilot. Проект и полученные результаты могут быть полезны специалистам, разрабатывающим и эксплуатирующим беспилотную мобильную технику, а также учебным заведениям, реализующим педагогические технологии на базе проектного метода.

Based on the system engineering principles, the technological aspects of designing a prototype electric vehicle with a combined control system are considered, which assumes the possibility of simple and safe switching from manual mode to remote (via radio channel) or software. The design and physical implementation of an object are based on consideration of prototyping, machining process, and programming technologies that are interrelated throughout the entire structure. The project is implemented on the basis of the Bigo.Land set (in its mechanical and mechatronic parts) and based on ArduPilot/Pixhawk (in its software and hardware parts). The basic set of Bigo.Land is complemented by a two-way overrunning clutch, which, along with the software, allows the pilot to take part in the control process if necessary. The result of the work is a fully functional prototype of an electric vehicle with a sensing system and functions of unmanned control and autonomous behavior; as well as its virtual (CAD/CAE) model and software in the form of the Ardupilot/Pixhawk flight controller firmware, which extends and complements the standard functionality of the base Ardupilot software. The project and the results obtained can be useful to specialists developing and operating unmanned mobile vehicles, as well as educational institutions implementing pedagogical technologies based on the project learning method.

 электромобиль-беспилотник технологические аспекты проектирования комбинированное управление обгонная муфта двунаправленного действия прототипирование системный инжиниринг проектный метод обучения unmanned electric vehicle technological process aspects of design combined control two-way overrunning clutch prototyping system engineering project-based learning Авторы благодарят анонимных рецензентов и фонд Владимира Потанина, поддержавшего данный проект. The authors thank the anonymous reviewers, and also express their gratitude to the Vladimir Potanin Foundation, which supported this project. References Чугунов М.В., Полунина И.Н., Овчинников А.Ю. Прототип беспилотного электромобиля на базе конструктора Bigo.Land. Инженерные технологии и системы. 2025;35(2):186–203. Чугунов М.В., Полунина И.Н., Пьянзин А.М. Проектирование электромобиля-трайка на базе параметрических CAD/CAE-моделей. Инженерные технологии и системы. 2020;30(3):464–479. https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202003.464-479 Sun D., Li P., Xia X., Liu D., Baldi S. MRS ArduPilot: An Adaptive ArduPilot Architecture Based on Model Reference Stabilization. In: 2024 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV), 02–05 June 2024, Jeju Island, Republic of Korea. IEEE; 2024. P. 2723–2728. https://doi.org/10.1109/IV55156.2024.10588730 Baldi S., Sun D., Xia X., Zhou G., Liu D. ArduPilot-Based Adaptive Autopilot: Architecture and Software-in-the-Loop Experiments. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2022;58(5):4473–4485. https://doi.org/10.1109/TAES.2022.3162179 Li P., Liu D., Xia X., Baldi S. Embedding Adaptive Features in the ArduPilot Control Architecture for Unmanned Aerial Vehicles. In: 2022 IEEE 61st Conference on Decision and Control (CDC), 06–09 December 2022, Cancun, Mexico. IEEE; 2022. P. 3773–3780. https://doi.org/10.1109/CDC51059.2022.9993292 Li P., Liu D., Xia X., Baldi S. ADArduPilot: An ArduPilot Compatible Adaptive Autopilot. IFAC-PapersOnLine. 2023;56(2):8097–8104. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2023.10.964 Liu T., Wang X., Zhou H., Che X., Liu H., Wang Q. Design and Control of a Two-Wheeled Self-Balancing Robot Made in 3D Printing. In: 2018 Chinese Automation Congress (CAC), 30 November – 02 December 2018, Xi'an, China. IEEE; 2018. P. 1211–1216. https://doi.org/10.1109/CAC.2018.8623557 Серегин С.Г. Стандартные приемы программирования в генераторе постпроцессоров системы SprutCAM. Аллея науки. 2017;2(11):497–502. Lavado-Anguera S., Velasco-Quintana P.-J., Terrón-López M.-J. Project-Based Learning (PBL) as an Experiential Pedagogical Methodology in Engineering Education: A Review of the Literature. Education Sciences. 2024;14(6). https://doi.org/10.3390/educsci14060617 Hagedorn L., Riedelsheimer Th., Stark R. Project-Based Learning in Engineering Education – Developing Digital Twins in a Case Study. Proceedings of the Design Society. 2023;3:2975–2984. https://doi.org/10.1017/pds.2023.298 Чернякова Н.В. Особенности проектирования и реализации предметной подготовки в вузе на основе системного подхода. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2013;1(1). URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2013/04/chernyakova_1_13_1.pdf

The authors declare that there are no conflicts of interest present.