Nepilotuojamų transporto priemonių valdymo sistemos. Santrauka: Nepilotuojamų orlaivių valdymo sistemų aprašymas

Unikalus programinės įrangos sprendimas padeda klientams efektyviai valdyti net didelį skaičių nepilotuojamų orlaivių (UAV) ar dronų.

Fotografavimas iš oro, vaizdo stebėjimas, didžiulių teritorijų apžiūra, aplinkos stebėjimas – tai dar ne visas užduočių, kurios tampa lengvesnės naudojant dronus, sąrašas. Norėdami išnaudoti visą dronų potencialą, jų operatoriai turi turėti patogų UAV valdymo ir valdymo įrankį.
CROC klientams siūlo universalią valdymo sistemą, kuri palaiko beveik visas civilinėje rinkoje esančias nepilotuojamas sistemas ir autopilotus: DJI, suderinamas su MavLink, Yuneec, Mikrokopter, Microdrones.

Siūlomi produktai

	Skrydžių planavimas ir vykdymas Programinė įranga bepiločių orlaivių valdymui ir žemėlapių gamybai iš aerofotografijos duomenų. Optimalaus maršruto planavimas trimačiame žemėlapyje, atsižvelgiant į kliūtis, uždaras zonas
	Aukščio stebėjimo sistema Pririštas nepilotuojamas orlaivis, maitinamas laidu iš antžeminės stoties. Aukštis – iki 100 m, skrydžio trukmė – iki 200 val
	Dronų žvaigždynų valdymas Daugelio nepilotuojamų orlaivių sinchroninių judesių koordinavimas organizuojant šviesos, pirotechnikos šou

Sprendimo funkcijos

• Vieno ar kelių UAV valdymas, telemetrijos priėmimas ir įrašymas, informuojant operatorių apie pavojingus dronų ir kitų oro eismo dalyvių susidūrimus
• „Windows“, „MacOS“, „Linux“, „Android“ palaikymas

• Vienalaikis kelių operatorių darbas, lanksti valdymo scenarijų konfigūracija, funkcijų pasiskirstymas tarp komandos narių
• Integracija su automatinio priklausomo stebėjimo-transliavimo (ADS-B) sistemomis

Sprendimo ypatybės

Universali architektūra leidžia prijungti bepiločius orlaivius su savo valdymo ir telemetrijos protokolais, greitai ir lengvai pridėti naujų įrenginių be didelių programinės įrangos modifikacijų – iš karto iš dėžės sistema yra susipažinusi su pagrindinių pirmaujančių robotikos gamintojų įrenginiais. Sprendimas palaiko mastelį ir moduliškumą, kad palaikytų naujus valdymo protokolus ir naudingosios apkrovos tipus.

Skirtingi scenarijai leidžia vienam ar daugiau operatorių, valdančių vieną ar daugiau UAV, dirbti su sistema, dalytis UAV judėjimo ir naudingosios apkrovos valdymu tarp operatorių. Vartotojo sąsaja gali būti standartizuota tam tikram mašinos tipui. Modeliavimo režimas leidžia organizuoti mokymus, UAV operatoriaus mokymus ir egzaminus.

Dėl visaverčių 3D žemėlapių sudarymo ir trajektorijų planavimo algoritmų palaikymo galite kurti maršrutus atsižvelgdami į reljefą, kliūtis ir ribotas zonas, maršrutus Rusijos Federacijos oro erdvėje, atspindėtus skaitmeniniame reljefo modelyje. Užduotys formuojamos naudojant tipinius manevrus: judėjimas tiesia linija, apskritimas, „gyvatė“, „dėžė“, skrydis aplink perimetrą, aerofotografavimas su nurodytais persidengimo ir raiškos parametrais. Rengdami užduotis operatoriai gali matuoti atstumus ir plotus, įvertinti tiesioginio radijo matomumo zonas, planuoti įvairius veiksmus tam tikrose maršruto atkarpose: pasukti kamerą, fotografuoti į dominančią vietą, numesti naudingą krovinį ir pan. profilis stebimas pagal maršrutą.

Priklausomai nuo naudingojo krovinio tipo, UAV gali rinkti didelius kiekius nuotraukų ir vaizdo medžiagos, radiacijos ir aplinkos žvalgybos duomenų bei kitos informacijos apie aplinką, remiantis judėjimo modeliu su koordinatėmis ir orientacija erdvėje. Kliento pageidavimu sistema gali būti modifikuojama, kad būtų renkama informacija iš išorinių sistemų ir elektroninių lustų (personalo, stacionarios ir mobilios įrangos, objektų buvimo vietos iš automatinės priklausomos stebėjimo-transliavimo sistemos). Eksploatacinės informacijos gavimas ir tikslinių objektų atvaizdavimas žemėlapyje padidina plėtros scenarijų įvertinimo ir planavimo užduočių greitį. Visi telemetrijos duomenys gali būti saugomi tolesnei analizei ir peržiūrai.

Išradimas yra susijęs su nepilotuojamų orlaivių (UAV) valdymo sritimi avarinėse situacijose. Techninis išradimo rezultatas yra suteikti galimybę UAV perkelti tiek į radijo kontrasto tašką, tiek į tašką, kuriame nėra radaro kontrasto, be didelių techninės įrangos sąnaudų atnaujinant esamas sistemas. Nepilotuojamo orlaivio valdymo sistemoje yra autopilotas, borto elektroninis kompiuteris (BEVM), pasiruošimo paleidimui ir skrydžio užduočių įvesties pultas, radaro koordinatorius su fazės poslinkio raktu zondavimo signalu, kuriame yra antena, siųstuvas ir imtuvas, nuotolio ieškiklis, sinchronizatorius ir signalo apdorojimo įrenginys, kurį sudaro signalo suspaudimo filtras, slenkstinis įtaisas, koordinačių fiksavimo įtaisas, trys jungikliai, maksimalaus fiksavimo įtaisas ir slenksčio formavimo įrenginys . 11 serga.

Išradimas yra susijęs su nepilotuojamų orlaivių (UAV) padėties ir kurso valdymo sistemomis ir gali būti naudojamas kuriant UAV, skirtus didelio tikslumo nugabenimui į tam tikrą žemės paviršiaus tašką, ypač kroviniams pristatyti į užkrėstose vietovėse arba objektuose, kuriuos užblokavo teroristai. Yra žinoma UAV valdymo sistema, kurioje yra radaro taikiklis (taikinio objekto koordinačių ir parametrų matuoklis arba, kitaip tariant, koordinatorius), valdomo objekto judėjimo koordinačių ir parametrų matuoklis, valdymo signalų generavimo įtaisas, informacijos apdorojimo įrenginys, radijo aukščiamatis, slenksčio nustatymo blokas, valdomas jungiklis, aukščio ir vertikalaus greičio koregavimo įrenginys. Inercinė navigacijos sistema buvo naudojama kaip valdomo objekto (UAV) koordinačių ir judėjimo parametrų matas. Valdymo signalų generavimo įtaisas, įskaitant programinį bloką, informacijos mainų įrenginį ir skaičiavimo blokus, yra borto elektroninis kompiuteris (ECM), organizuojantis informacijos mainų tarp UAV valdymo sistemos elementų procesus ir pagal 2008 m. jame įtaisytus algoritmus, priima sprendimą valdyti UAV keičiant ar koreguojant autopiloto valdymo signalus. Žinoma valdymo sistema yra gana efektyvi, kai reikia atvesti UAV į radijo kontrasto tašką arba prie radijo kontrasto objekto. Tai pasiekiama tokiu būdu. Koordinatorius, naudodamas anteną, nuskaito erdvę priešais UAV ir, analizuodamas atspindėtus signalus kryptimi ir atstumu, nustato norimo objekto koordinates pagal stebimo dvimačio masyvo svorio centrą (algoritmai pateikiami, pavyzdžiui, [2, p. 25]). Žinomos UAV valdymo sistemos trūkumas yra tai, kad UAV neįmanoma nunešti į vietą ant paviršiaus, kurioje nėra radaro kontrasto kitų jį supančių natūralių ir dirbtinių formų objektų fone. Kad UAV būtų nukreiptas į tam tikrą žemės paviršiaus tašką, kuriame nėra radaro kontrasto, naudojamos sistemos, kurios literatūroje jungiamos bendru pavadinimu koreliacijos-ekstremalios valdymo sistemos. Koreliacinių ir ekstremalių sistemų esmė yra ta, kad lokatorius tiria paviršiaus plotą po orlaiviu (altimeter locator), į orlaivio šoną (šono skenavimo lokatorius), prieš jį (priekio nuskaitymo lokatorius) arba už (galinis) - nuskaitymo ieškiklis). Patikrinimo rezultatai lyginami su etaloninio radaro žemėlapiu, o tikrosios UAV vietos koordinatės, palyginti su matavimo metu nurodytu jo vietos teoriniu (arba programiniu) tašku, nustatomos pagal stebimo vaizdo maksimalų koreliacijos koeficientą. ir atskaitos žemėlapį. Šis koordinačių skirtumas naudojamas koreguojant autopilotą tolesniam UAV programos skrydžiui į tam tikrą žemės paviršiaus tašką. Būtina sąlyga tokių sistemų diegimui yra koreliatoriaus, įdiegto universaliame (arba specializuotame) didelio našumo borto kompiuteryje arba optinio koreliatoriaus pagrindu, buvimas. Naujai sukurtose UAV valdymo sistemose, skirtose tiksliai priartinti prie radijo kontrasto ir nekontrastingų objektų, būtina derinti abu valdymo principus ir atitinkamai padengti visas techninės įrangos išlaidas įprastam gautų signalų (signalo) apdorojimui. izoliacija nuo triukšmo fono, stebimų objektų trikdžių parinkimas ir klasifikavimas, koordinačių, pasirinktų šviesiausio taško, nustatymas) ir erdvinio radaro vaizdo koreliacinis apdorojimas. Tačiau reikia atsižvelgti į šiuos dalykus. Koreliacijos-ekstremalios sistemos įgyvendinimui reikia naudoti didelės skiriamosios gebos tiek atstumo, tiek kampinių koordinačių lokatorių, t.y., reikia šoninio skenavimo lokatoriaus su sintetine diafragma arba lokatoriaus su siauru spinduliavimo modeliu. Dėl riboto UAV antenos dydžio būtina naudoti milimetrų radijo spinduliuotės diapazoną, kuris leidžia kiek įmanoma susiaurinti antenos spinduliavimo modelį ir atitinkamai pagerinti skiriamąją gebą kampinėmis koordinatėmis. Tačiau milimetrinių bangų radaro diapazonas labai priklauso nuo oro sąlygų, o tai savo ruožtu riboja jo naudojimą UAV. Norint pašalinti šį trūkumą, galima naudoti kelių kanalų oro radarus, kurie vienu metu naudoja du radijo spindulių diapazonus: centimetrą ir milimetrą. Tuo pačiu metu centimetrų diapazonas užtikrina didesnį atstumą ir galimybes bet kokiomis oro sąlygomis, o milimetrų diapazonas užtikrina didesnį tikslumą važiuojant nedideliais atstumais. Ekstremalių koreliacijos sistemų su daugiakanaliais oro radarais trūkumas yra reikšmingas techninės įrangos sąnaudų padidėjimas. Atnaujinamose UAV valdymo sistemose neįmanoma atlikti esminių įrangos pakeitimų, ypač dėl papildomų įrenginių ir ryšių įdiegimo. Todėl būtina ieškoti kitų pirmojo (kontrastinio objekto) ar antrojo (nekontrastinio objekto) UAV vadovavimo valdymo principų praktinio įgyvendinimo būdų. Artimiausias analogas, priimtas kaip šio išradimo prototipas, yra UAV valdymo sistema, kuri kaip koordinatorius naudoja vieno kanalo borto centimetro diapazono radarą su fazės poslinkio raktu zondavimo signalu. Be koordinatoriaus, nepilotuojamoje orlaivių valdymo sistemoje yra prie borto kompiuterio prijungta autopiloto sistema (autopilotas), kuri sukonfigūruota prisijungti prie pasiruošimo prieš paleidimą skydelio ir įvesti skrydžio užduotį, kuri yra UAV paleidimo metu. svetainę. Koordinatoriuje yra siųstuvas, kuriame pseudoatsitiktiniu dvejetainiu kodu generuojamas impulsinis zondavimo signalas, keičiantis nešlio dažnio fazei, antena, kinematikai sujungta su antenos pavara, imtuvas, sinchronizatorius, nuotolio ieškiklis ( nuotolio skaitiklis) ir signalų apdorojimo įrenginys, įskaitant signalo suspaudimo filtrą, slenkstį ir fiksavimo įrenginio koordinates, generuojantį į kompiuterį ateinančių atspindėtų signalų nuotolio ir kampinės padėties signalus. Kompiuteris nustato tikrojo taikinio koordinates, lygina autopiloto išmatuotus UAV buvimo vietos duomenis su tikrojo taikinio buvimo vietos duomenimis ir generuoja signalus į autopilotą atkeliavusio UAV kurso koregavimui. . UAV valdymo sistemos su koordinatoriumi, naudojančiu fazės poslinkio raktų signalą, pranašumas yra didesnis taikinio sekimo tikslumas ir didesnis atsparumas triukšmui, palyginti su aktyviaisiais ir pasyviaisiais trukdžiais, kurie yra žinomi, pavyzdžiui, iš. Prototipo valdymo sistemos trūkumas yra mažas jos efektyvumas, kai reikia atvesti UAV į neradijokontrastinį tikslinį objektą arba į neradijokontrastinį žemės paviršiaus tašką. Išradimo tikslas yra suteikti galimybę be didelių aparatinės įrangos sąnaudų atnaujinant esamas sistemas perduoti UAV tiek į radijo kontrasto taikinius, tiek į taikinį, kuriame nėra radaro kontrasto. Išradimo esmė slypi tame, kad nepilotuojamo orlaivio valdymo sistemoje, kurioje yra autopilotas, įvesties ir išvesties būdu prijungtas prie borto elektroninio kompiuterio (ECM) pirmojo išėjimo ir antrojo įėjimo, kurio pirmasis įėjimas yra užduotis, ir radaro koordinatorius su fazės poslinkio raktu zondavimo signalu, kuriame yra antena, kinematikai sujungta su antenos pavara, siųstuvas prijungtas prie antenos ir imtuvas, kurio heterodininis išėjimas yra prijungtas prie atitinkamo imtuvo įėjimo. , sinchronizatorius, nuotolio ieškiklis ir signalų apdorojimo įrenginys, apimantis filtro signalo suspaudimą, slenkstinį įrenginį ir koordinačių fiksavimo įrenginį, kurių atitinkami įėjimai prijungti prie slenksčio įrenginio išėjimo, nuotolio ieškiklio išvesties. ir antenos pavaros informacinis išėjimas, o išėjimai, kuriuose formuojamos atspindėtų signalų atstumo ir kampinės padėties reikšmės, yra prijungti prie ketvirtojo ir penktojo kompiuterio įėjimų, kurių šeštasis įėjimas ir įėjimas siųstuvo išvestis yra prijungta prie sinchronizatoriaus išvesties, kuri perduoda impulsų seką su zondavimo dažniu, sinchronizatoriaus išėjimas, kuris perduoda sinchronizavimo impulsų seką, yra prijungtas prie antrojo nuotolio ieškiklio įėjimo, pirmojo įėjimo. iš kurių ir antrasis imtuvo įėjimas zondavimo impulso pabaigos signalu yra prijungtas prie antrojo siųstuvo išėjimo, kurio heterodininis išėjimas yra prijungtas prie imtuvo heterodininio įėjimo; papildomai yra trys jungikliai įvedamas į signalo apdorojimo įrenginį; slenksčio įtaiso įvestis, o atitinkami signalų įėjimai - į imtuvo išėjimus, kuriuose susidaro vidutinė triukšmo intensyvumo reikšmė ir vidutinė atspindėto signalo intensyvumo reikšmė, siųstuvo kodinis išėjimas ir imtuvo vaizdo signalo išėjimas yra prijungti atitinkamai prie pirmojo ir antrojo jungiklių pirmųjų įėjimų, o antrieji pirmojo ir antrojo jungiklių įėjimai atitinkamai prijungti prie trečiojo ir ketvirtojo jungiklių išėjimų. kompiuteris, kuriame formuojama dvejetainio matavimų masyvo seka ir atskaitos dvejetainio masyvo seka, jų valdymo įėjimai prijungti prie antrojo kompiuterio išėjimo, o išėjimai atitinkamai prijungti prie pirmojo ir antrojo įėjimų. signalo suspaudimo filtro, kurio išėjimas yra prijungtas prie signalo trečiojo jungiklio įėjimo, kurio valdymo įėjimas prijungtas prie šeštojo kompiuterio išėjimo, o išėjimai - prie slenksčio įrenginio signalų įvadų ir įtaisas maksimumui fiksuoti, o pastarojo išėjimas, kuriame generuojamas signalas, apibūdinantis dvejetainio matavimų masyvo vietą atskaitos žemėlapyje, yra prijungtas prie trečiojo BE įėjimo.
10, 11 pav. – tikslumo įverčių rodiklių priklausomybės pavyzdžiai, kai UAV pristatomas į objektus įvairiems tikslams. Fig. 1 UAV valdymo sistemos blokinėje schemoje naudojami šie pavadinimai:
1 - antenos įtaisas,
2 - siųstuvas,
3 - imtuvas,
4 - sinchronizatorius,
5 - signalų apdorojimo įrenginys,
6 - borto elektroninis kompiuteris,
7 - autopilotas,
8 - nuotolio ieškiklis,
9 - konsolė, skirta pasiruošimui prieš paleidimą ir skrydžio užduoties įvedimui,
10 - signalo suspaudimo filtras,
11 - slenksčio įtaisas,
12 - įtaisas koordinatėms tvirtinti,
13 - pirmasis jungiklis,
14 - antrasis jungiklis,
15 - trečiasis jungiklis,
16 - maksimalus tvirtinimo įtaisas,
17 - slenksčio formavimo blokas. Pagal 1 pav. UAV valdymo sistemoje prie pirmojo sinchronizatoriaus 4 išėjimo (impulsų sekos su garso dažniu išvestis) yra prijungta prie siųstuvo 2 įvesties ir šeštosios kompiuterio 6 įvesties, ir prie jo antrojo išėjimo (laikrodžio impulsų seka) - antrasis (skaičiuojantis) tolimačio 8 įėjimas, kurio pirmasis ir antrasis imtuvo 3 įėjimas (ant zondavimo impulso pabaigos signalo) yra prijungti prie antrasis siųstuvo išėjimas 2. Siųstuvo 2 pirmasis (signalinis) išėjimas yra prijungtas prie antenos, kurios signalo išėjimas prijungtas prie imtuvo 3 pirmo įėjimo, o antenos pavaros informacinis išėjimas. į trečią įrenginio 12 įvestį, fiksuojantį koordinates. Trečiasis (heterodino) siųstuvo 2 išėjimas yra prijungtas prie imtuvo trečiojo (heterodino) įėjimo, o jo ketvirtasis (kodinis) išėjimas prijungtas prie pirmojo jungiklio 13 pirmo įėjimo. Vaizdo signalo išvestis (pirmasis) imtuvas 3 yra prijungtas prie antrojo jungiklio 14 pirmojo įėjimo ir jo antrojo išėjimo , ant kurio susidaro vidutinė triukšmo intensyvumo reikšmė (BALL išėjimas), ir trečiojo išėjimo, kuriame vidutinė formuojamas atspindžių signalų intensyvumas (AGC išėjimas), yra prijungti prie slenksčio formavimo bloko 17 antrojo ir trečiojo (signalo) įėjimų, kurių išėjimas yra prijungtas prie antrojo (lygmens) įėjimo. slenksčio įtaisas 11. Slenksčio įtaiso 11 išėjimas yra prijungtas prie pirmojo koordinačių fiksavimo įrenginio 12 įėjimo, kurio antrasis įėjimas yra prijungtas prie nuotolio matuoklio 8 išvesties, ir pirmasis bei antrasis išėjimai, ant kurių formuojamos atspindėtų signalų atstumo ir kampinės padėties reikšmės, prijungiamos atitinkamai prie ketvirtojo ir penktojo kompiuterio 6 įėjimų, kurių pirmasis išėjimas ir antrasis įėjimas yra prijungti prie autopiloto 7, o pirmoji įvestis yra įvestis, skirta prisijungti prie paruošimo prieš paleidimą skydelio 9 ir įvesti skrydžio užduotį. Slenksčio įtaiso 11 signalo (pirmasis) įėjimas ir maksimumo fiksavimo įrenginio 16 įėjimas yra atitinkamai prijungti prie trečiojo jungiklio 15 pirmojo ir antrojo išėjimo. Trečiojo jungiklio 15 signalo (pirmasis) įėjimas yra prijungtas prie signalo suspaudimo filtro 10 išėjimo, kurio pirmasis ir antrasis įėjimai atitinkamai prijungti prie pirmojo ir antrojo jungiklių 13 ir 14 išėjimų. Pirmojo ir antrojo jungiklių 13, 14 valdymo įėjimai yra prijungti prie antrojo kompiuterio 6 išėjimo, kurio šeštasis išėjimas yra prijungtas prie trečiojo jungiklio 15 antrojo (valdymo), o penktasis ir septintasis išėjimai yra prijungtas atitinkamai prie režimo ženklo valdymo įėjimo (pirmasis) ir skalės nustatymo (ketvirtasis) bloko valdymo įvadas 4 formuojantis slenkstį. Trečiasis kompiuterio 6 įėjimas yra prijungtas prie įrenginio 16 maksimumo fiksavimo išvesties, kurioje generuojamas signalas, apibūdinantis dvejetainio matavimų masyvo vietą atskaitos žemėlapyje, o trečiasis ir ketvirtasis kompiuteris 6, iš kurio perduodama dvejetainio matavimo matricos seka ir etaloninio dvejetainio matricos seka, yra prijungtas prie antrojo signalo įėjimų atitinkamai pirmojo ir antrojo jungiklių 13 ir 14. Antenos įtaisas 1, siųstuvas 2, imtuvas, sinchronizatorius 4, nuotolio ieškiklis 8 ir signalų apdorojimo įrenginys 5 sudaro UAV valdymo sistemos radaro koordinatorių. Antenos įtaisas 1 yra koordinatoriaus galvutės dalis, kurioje yra vieno arba dviejų veidrodžių centimetrų diapazono antena su simetrišku siauru (kiek leidžia UAV konstrukciniai matmenys) spinduliavimo raštu. Antena sumontuota kardaninėje pakaboje su dviem servo pavaromis, kurios gali pasukti ją aplink horizontalią ir vertikalią ašis, taip nuskaitant spinduliuotės modelį vertikalioje ir horizontalioje plokštumose. Antenos sukimosi kampo aplink vertikalią ir horizontalią ašis jutikliai, pagaminti, pavyzdžiui, potenciometrų arba skaitmeninių optoelektroninių kampo kodo keitiklių pavidalu, generuoja informacinius signalus apie antenos kampinę padėtį antenos korpuso atžvilgiu. orlaivis esamu laiku: a yra sukimosi kampas horizontalioje plokštumoje ir a - sukimosi kampas vertikalioje plokštumoje. Antenos valdymas abiejose plokštumose yra identiškas, todėl, kad būtų lengviau pateikti, toliau nagrinėjamas tik sukimasis horizontalioje plokštumoje. Radaro koordinatoriaus antenos valdymo sistemos konstrukcija išsamiai aprašyta, pavyzdžiui, in. Norint pamatyti erdvę priešais UAV, į antenos servo pavarų įvestį tiekiamas periodinio antenos nuskaitymo atitinkamoje plokštumoje valdymo signalas. Šis signalas gali būti generuojamas tiesiai antenos įrenginyje, naudojant analoginį integruotą operacinį stiprintuvą, skaitmeninį reversinį laikrodžio skaitiklį arba borto kompiuterį. Siųstuvas 2 yra pagamintas kaip slenkančios bangos lempos (TWT) stiprinimo grandinė, kurios įėjime žadintuvo nešlio dažnis fazėje moduliuojamas pseudoatsitiktine seka, kurią sudaro kodų generatorius ir fazės manipuliatorius. (Jakovlevas V.V., Fedorovas R.F. Stochastic VM, L ., Mechanikos inžinerija, p. 147-153, 1974). Siųstuvo zondavimo impulsų pasikartojimo dažnį ir trukmę nustato sinchronizatorius 4. Impulsas, atitinkantis zondavimo impulso pabaigą, susidaro galios stiprintuvo valdymo išėjime, kuris tarnauja kaip antrasis siųstuvo išėjimas, o galios stiprintuvo signalo išvestis sudaro pirmąjį siųstuvo išvestį. Sužadintuvo heterodino dažnio išėjimas sudaro trečiąjį siųstuvo išėjimą, o kodo generatoriaus išvestį, kuriame kiekvieno skleidžiamo signalo nešlio dažnio fazės pokyčio kodų seka - u 1 sudaro ketvirtasis siųstuvo išėjimas. Pavyzdžiui, žinomas fazės poslinkio siųstuvo ir jo sudedamųjų blokų įgyvendinimo pavyzdys. Imtuvas 3 pagamintas iš nuosekliai sujungto aukšto dažnio stiprintuvo, maišytuvo, kurio antrasis įėjimas sudaro heterodininį (trečiąjį) imtuvo įvestį, tarpinio dažnio stiprintuvo (IFA) ir vaizdo stiprintuvo. Pateikiamos PJIC imtuvo su fazinio poslinkio įvedimo signalo kūrimo parinktys. Svarbi aplinkybė yra tai, kad imtuve privaloma turėti automatinį triukšmo lygio valdymą (BALL) ir automatinį stiprinimo valdymą (AGC). Pirmoji imtuvo 3 išvestis yra pagrindinė vaizdo stiprintuvo išvestis, kurioje formuojama signalų, atsispindėjusių iš stebimų objektų seka u 2, antroji išvestis yra SHARU grandinės išėjimas, ant kurio analoginis (diskretus galima grandinė ir skaitmeninis išėjimas) susidaro signalas a w, kurio reikšmė proporcinga atsispindėjusių signalų triukšmo intensyvumo reikšmei (lygiui) vidurkiui, trečia išvestis yra AGC grandinės išėjimas, ant kurio susidaro signalas a c, proporcingas atsispindėjusių signalų intensyvumo vidutinei reikšmei. Borto kompiuteris 6 yra bendrosios paskirties kompiuteris, kuris su laiko padalijimu gauna informaciją iš šešių įėjimų ir generuoja informaciją arba valdymo signalus atitinkamuose išėjimuose nuo pirmos iki septintos. Skaitmeninių kompiuterių pavyzdžiai pateikti. Visų pirma galima naudoti „Octogon“ mikro kompiuterį. Vieno iš galimų kompiuterio 6 pastatymo variantų struktūrinė schema parodyta 2 pav. Ši struktūra sukurta naudojant tris informacijos mainų sąsajos magistrales 18, 19, 20, kurių kiekvienas per atitinkamą tiesioginės atminties prieigos valdiklį 21, 22, 23 yra sujungtas su procesoriaus sistemos sąsajos magistralės 24 atmintimi ir vidinės sąsajos magistrale 25. Procesorius 26 yra tiesiogiai prijungtas prie abiejų greitkelių 24, 25, o atminties blokas 27 (DZU) yra prijungtas tik prie greitkelio 24. Trys išorinių įrenginių adapteriai 28, 29, 30 yra prijungti prie pirmosios sąsajos magistralės 18 informacijos. keitimas, per kurį vyksta ryšys su išankstinio paleidimo konsole 9. paruošimas (29 adapteris) ir su autopilotu 7 (adapteriai 28 ir 30). Išorinių įrenginių adapteriai 31, 32, 33 yra prijungti prie antrosios sąsajos magistralės 19, priimant atitinkamus radaro koordinatoriaus signalus, kurie tiekiami į trečią, ketvirtą ir penktą kompiuterio 6 įėjimus bei per adapterių 34 grupę. ,...,40, išorinius įrenginius, prijungtus prie trečiojo informacinio magistralės 20 ir formuojančius kompiuterio išėjimus iš antrojo į septintą, atitinkami valdymo ir informaciniai signalai perduodami į radaro koordinatoriaus signalų apdorojimo įrenginį 5. Procesorius 26 kontroliuoja programų paruošimą ir jų talpinimą atminties bloke 27, tam tikru momentu per savo vidinę sąsajos liniją 25 ir atitinkamą informacijos mainų liniją 18 (19, 20) pradeda dirbti su norimu išoriniu įrenginiu, tuo pačiu parodydamas. per valdiklį 21 (22, 23) tiesioginė prieiga prie atminties yra vieta atminties bloke 27, kurioje yra saugoma reikalinga programa. Pasibaigus programai, grįžtamasis ryšys iš kanalų vykdomas naudojant programinės įrangos pertraukimą taip pat per vidinės sąsajos greitkelį 25. Naudojant aukščiau pateiktą struktūrą, padidėja kompiuterio skaičiavimo galia dėl to, kad procesorius 26 tai daro. nedalyvauja įvesties/išvesties operacijose, o tik inicijuoja kanalų veikimą ir valdo kompiuterio veikimo logikos laiko diagramą. Yra ir kitų galimybių sukurti borto kompiuterį ir prijungti jį prie išorinių įrenginių. Plačiai paplitęs, pavyzdžiui, kompiuteris su pagrindine sąsaja (GOST 26765.52-67). Tačiau ryšio tarp kompiuterio ir išorinių įrenginių tipas neturi esminės reikšmės išradimo esmei. Autopilotas 7 arba borto navigacinė sistema – tai giroskopinių prietaisų (paprasčiausiu atveju giroazimuto, girohorizonto ir trijų girointegratorių) sistema, kuri matuoja nuvažiuotą atstumą starto koordinačių sistemoje: X – skrydžio kryptis nurodyta starto taške, Y – skrydžio aukštis, Z – šoninis nuokrypis nuo vertikalios plokštumos, sutampančios su starto taške nurodyta skrydžio kryptimi arba, kitaip tariant, šaudymo plokštuma. Jei srovės koordinatės Y t ir Z t, išmatuotos autopiloto ties X t, nukrypsta nuo skrydžio užduotyje nurodytų verčių, autopilotas savarankiškai arba borto kompiuterio pagalba siunčia valdymo signalus vairo organams, kurio pagalba šoninis nuokrypis nuo šaudymo plokštumos Z t = Z n ir skrydžio aukštis Y t = Y n . Informacija, reikalinga autopilotui įdiegti, pateikiama, pavyzdžiui, . Taip pat žinoma, kad UAV aukščio valdymui dažnai naudojamas aukščiamatis, kurio rodmenys vertikalioje plokštumoje gali būti tikslesni nei girointegratoriaus, tačiau tai neturi reikšmės išradimo esmei. Dėl šios priežasties toliau pateiktame aprašyme atsižvelgiama tik į nepilotuojamo orlaivio valdymą horizontalioje plokštumoje. Norint nustatyti UAV judėjimo programą šoninėje plokštumoje, dažnai naudojamas giroskopinių instrumentų nulinis nustatymas azimutinėje plokštumoje, sutampantis su kryptimi į taikinį - (šaudymo plokštuma). Tokiu atveju autopilotas nustato trikdžius, sumažindamas neatitikimą Z (nukrypimą nuo šaudymo plokštumos) iki nulio. Kelias, kurį UAV nukeliauja išilgai X ašies, šiuo atveju atitinka dabartinį atstumą Dt nuo pradžios taško iki UAV. Skrydžio pabaigos taškas nustatomas atstumu Dk. Nagrinėjamos sistemos nuotolio ieškiklis 8 yra laikrodžio impulsų, gaunamų iš antrojo sinchronizatoriaus 4 išėjimo, skaitiklis. Skaitiklis atstatomas ir paleidžiamas signalu iš antrojo siųstuvo 2 išėjimo, kuris tiekiamas į pirmąjį siųstuvo įvestį. atstumo ieškiklis 8. Skaitiklio išvestis yra nuotolio ieškiklio išvestis 8. Tolimačio išvesties signalas nuosekliai arba Lygiagretusis kodas neša informaciją apie laiką 3, kuris praėjo nuo spinduliavimo impulso pabaigos. Išmatuotas diskretiškumas arba mažiausio skaitiklio skaitmens kaina yra, pavyzdžiui, 0,1 μs, o tai atitinka 15 m atstumą stiprintuvas, generuojantis pjūklo įtampą su zondavimo impulsų pasikartojimo periodu. Šiuo atveju nuotolio ieškiklio 8 išvesties signalo vertė yra proporcinga laikui, praėjusiam nuo zondavimo impulso pabaigos. Nuotolinis 9 pasiruošimas ir skrydžio užduoties įvedimas skirtas visų UAV borto sistemų būklei patikrinti ir skrydžio užduočiai įvesti į kompiuterį 6. Prieš paleidžiant UAV, visi borto įrenginiai gauna maitinimą iš išorinio šaltinio ir, remdamiesi bandymo patikrinimo rezultatais, duoda grįžtamojo ryšio signalus apie pasirengimą (arba gedimus), pagal kuriuos operatorius nusprendžia, ar galima paleisti UAV. Patikrinus visų lėktuve esančių sistemų ir agregatų tinkamumą naudoti, skrydžio užduotis skrydžio trajektorijos programos pavidalu perduodama į borto kompiuterio 6 atmintį. Tuo pačiu metu planuojamas maršrutas įvedamas lentelės, analitiniu arba mišriu pavidalu, nurodytas Y(X) ir Z(X) koordinačių priklausomybių forma, kur X yra išilginė koordinatė šaudymo plokštumoje, Y yra skrydžio aukštis, o Z yra šoninis nuokrypis nuo šaudymo plokštumos. Nuotolinio valdymo pultu 9 nustatoma pradinė autopiloto giroskopų padėtis, atitinkanti pasirinktą šaudymo plokštumą. Be to, nuotolinio valdymo pultu 9 į borto kompiuterį įvedami pagrindiniai loginės laiko diagramos parametrai ir borto įrangos veikimo režimai. Pavyzdžiui, giroskopinių instrumentų prieš paleidimą bandymo ir orientavimo įranga yra žinoma. Pati konsolė yra operatoriaus terminalas, kuriame yra klaviatūra, monitorius ir centrinis valdymo ir ryšio įrenginys, įskaitant kompiuterį, DZU. RAM ir adapteriai, organizuoti tinkle per sąsajos greitkelius. Vieno iš galimų konsolės 9 realizacijų pavyzdys yra laivo kovinės informacijos ir valdymo sistemos operatoriaus pulto schema. Signalo suspaudimo filtras 10, kurio blokinė schema parodyta Fig. 3 sudaro atminties registras 41 ir poslinkio registras 42, kurių išėjimai bitais sujungti su kelių bitų ARBA išskyrimo elemento 43 įėjimais, kurių išvestis sudaro signalo glaudinimo filtro 10 išvestį. Registrų 41 ir 42 įėjimai sudaro pirmąjį ir antrąjį filtro 10 įėjimus. Suspaudimo filtro veikimą paaiškinančios schemos parodytos 4 pav., kur nurodyta: u 1 - kodų seka, skirta keisti filtro fazę. skleidžiamo signalo nešlio dažnis pirmoje filtro 10 įėjime, u 2 - seka atspindėti signalai iš imtuvo vaizdo išvesties antroje filtro 10 įėjime, u 3 - filtro 10 išėjimo signalas. įrenginys 11 yra pagamintas, pavyzdžiui, lygintuvo pavidalu - nuolatinės srovės stiprintuvas su diferencine įvestimi be išorinio grįžtamojo ryšio. Į antrąjį jo įvestį tiekiamas lygio signalas iš slenksčio formavimo bloko 17 išvesties, kuris nustato lygintuvo slenksčio lygį, o pirmasis įėjimas - signalas u 3 iš suspaudimo filtro išvesties. . Jei signalo u 3 reikšmė suspaudimo filtro išėjime yra didesnė už slenkstinę reikšmę U pop, tai slenksčio įrenginio 11 išvestis gaus normalizuotą pastovios amplitudės signalą, kurio trukmė .
Koordinačių fiksavimo įtaisas 12 yra vėlinimo signalo 3, gaunamo iš nuotolio ieškiklio išvesties, ir antenos kampinės padėties signalų a, gaunamų iš antenos 1 sukimosi kampo jutiklių, sutapimo grandinė. , su valdymo signalu - impulsas iš slenksčio įtaiso išvesties 11. Esant valdymo impulsui, į atitinkamus išvesties registrus įrašomos atstumo iki tikslinio objekto reikšmės Dц = c З /2 (с yra elektromagnetinės spinduliuotės sklidimo greitis) ir kampas a (panašiai, jei reikia, kampas a). Naudojant analoginę sistemos versiją, sutapimo grandinė gali būti sudaryta ant piko detektorių, o diskrečioje skaitmeninėje versijoje - trigerių registrų pavidalu. Didžiausių detektorių arba išvesties registrų skaičius įrenginyje 12, skirtas koordinatėms fiksuoti, nustatomas pagal maksimalų galimą (leistiną tam tikram UAV) vienu metu stebimų taikinių objektų skaičių, tarp kurių, atsižvelgiant į tam tikras charakteristikas (pavyzdžiui, pagal jų santykį). padėtis), nustatomas paskirties objektas, į kurį nukreipia UAV. UAV, nukreiptų į radijo kontrasto taškus ar objektus, didžiausias galimų stebimų objektų skaičius yra, pavyzdžiui, 20. Tai riboja atstumo D ir objekto stebėjimo (matymo) kampo a išvesties registrų skaičių. Jungikliai 13, 14 ir 15 yra įprastinės dviejų padėčių relės (kontaktinės elektromechaninės arba nekontaktinės elektroninės). Jungiklių 13 ir 14 valdymo įėjimai yra prijungti prie antrojo kompiuterio 6 išėjimo, o jungiklio 15 valdymo įėjimas prijungtas prie jo šeštojo išėjimo. Iš šių išėjimų išduodamos komandos po radaro tyrimo persijungti į UAV nukreipimo į nekontrastinį objektą režimą. Įprastai uždari jungiklio 13 kontaktai perjungia zondavimo signalo fazės pasikeitimo kodų sekos signalą iš siųstuvo 2 į saugojimo registro 41 įvestį (pirmą signalo suspaudimo filtro 10 įėjimą), o įprastai atviri šio klavišo kontaktai perjungia į jo įvestį dvejetainio matavimų masyvo seką iš trečiojo kompiuterio išėjimo 6. Paprastai uždaryti klavišo 14 kontaktai perjungia imtuvo 3 vaizdo signalo išvestį į poslinkio registro 42 įėjimas (antrasis signalo suspaudimo filtro 10 įėjimas), o šio jungiklio normaliai atviri kontaktai perjungia į poslinkio registro 42 įvestį atskaitos dvejetainio masyvo kodų seką iš ketvirtosios išvesties. kompiuteris 6 Įprastai uždari jungiklio 15 kontaktai perjungia signalo suspaudimo filtro 10 išvesties signalą į slenksčio įtaiso 11 įvestį, o įprastai atviri kontaktai – į maksimalaus fiksavimo įtaiso 16 įvestį. 17 slenksčio formavimo blokas pagamintas pagal 5 pav. parodytą schemą, kur nurodyta:
44 - dviejų padėčių relė, 45 - mastelio keitimo stiprintuvas, 46 - trijų padėčių poliarizuota relė, R 1, ..., R 8 - rezistoriai. Dviejų padėčių relė 44 skirta perjungti į mastelio stiprintuvo 45 įėjimą triukšmo intensyvumo vidutinės reikšmės a w signalą iš bloko 17 antrojo įėjimo slenksčiui formuoti arba (jei yra režimo ženklo signalas valdymo įėjime) vidutinė signalo intensyvumo a reikšmė iš trečiojo bloko 17 įėjimo. Trijų padėčių poliarizuota relė 46 skirta perjungti rezistorius stiprintuvo 45 grįžtamojo ryšio grandinėje. Vidutinio triukšmo perdavimo koeficientas a w nuo antrasis 17 bloko įėjimas į jo išvestį nustatomas pagal santykį (R 5 + R 6) / (R 1 + R 3) ir vidutinę signalo ir c reikšmę nuo trečiojo bloko 17 įėjimo iki jo išvesties valdymo signalo nebuvimas ketvirtoje įėjime, atitinkamai pagal santykį (R 5 +R 6)/(R 2 +R 3). Esant teigiamam valdymo signalui poliarizuotoje relėje 46, slenksčio formavimo bloko 17 perdavimo koeficientas padidėja ir atitinka santykį (R 5 +R 6 +R 7)/(R 1 +R 3), o neigiamas valdymo signalas, perdavimo koeficientas mažėja ir yra lygus santykiui R 7 /(R 1 + R 3). Rezistorius R 8 reikalingas norint išvengti stiprintuvo 45 perkrovos relės 46 kontaktų atsidarymo momentais. Signalo reikšmė slenksčio formavimo bloko 17 išėjime lemia slenksčio U reikšmę. slenksčio įtaiso 11 pop. Maksimalus fiksavimo įtaisas 16 gali būti įgyvendintas analogine arba skaitmenine forma. Jo realizavimo analogine forma pavyzdys parodytas 6 pav., kur: 47 - operacinis stiprintuvas, 48 ​​- diferencialinis stiprintuvas, R 9 ,..., R 14 - rezistoriai, D 1 - diodas, C 1 , C 2 - kondensatoriai. Maksimalus suspaudimo įtaisas 16 turi nuosekliai sujungtą smailių detektorių (D 1), integravimo grandinę R 9 C 1, suderinamą operacinį stiprintuvą 47, kurio stiprinimą lemia santykis R 11 / R 10, diferenciacijos grandinę C. 2 R 12 , rezistorius R 13 ir atitinkamas diferencialinis stiprintuvas 50. Stiprintuvo 50 slenkstį lemia poslinkio įtampos dydis, kuris gali būti naudojamas kaip stiprintuvo maitinimo įtampa, ir santykis R 14 / R 15 . Įrenginio 16, skirto maksimumui fiksuoti, įvestis yra detektoriaus D 1 įvestis, o išvestis yra diferencinio stiprintuvo 50 išvestis. Priklausomai nuo paskirties objekto tipo (radijo kontrasto arba neradijo kontrasto) , nepilotuojamo orlaivio valdymo sistema veikia vienu iš dviejų orientavimo režimų, kurie nustatomi kaip režimo ženklas ir įvedami į skrydžio užduotį prieš UAV paleidimą iš nuotolinio valdymo pulto 9, kad būtų galima pasiruošti prieš paleidimą ir skrydžio užduoties įvestis. UAV nukreipimo į radijo kontrastinį objektą režimu (skrydžio užduoties režimas = 1) antrajame ir šeštajame kompiuterio 6 išėjimuose nėra valdymo signalų, o penktajame išėjime nėra valdymo signalo. režimo ženklas, septintajame išėjime yra skalės nustatymo signalas, o trečiasis kompiuterio 6 įėjimas negauna signalo iš įrenginio 16. UAV atvežimas į paskirties objektą atliekamas naudojant radaro koordinatorių, kuris šiame režime veikia taip. 1 antena nuskaito erdvę priešais UAV. Siųstuvas 2 su tam tikru dažnio sinchronizatoriumi 2 skleidžia fazės poslinkio raktinius zondavimo impulsus. Nešlio dažnio u 1 fazės keitimo sekos kodas per normaliai uždarytus jungiklio 13 kontaktus patenka į signalo suspaudimo filtro 10 atminties registrą 41 ir jame išsaugomas. Antrasis filtro 10 įėjimas priima vaizdo signalą iš pirmosios imtuvo 3 išvesties, kuri yra signalų seka u2, atnaujinama keičiant kiekvieną laiko žingsnį. Kai vieno atskiro zondo impulso trukmė = 1 µs, atnaujinimo dažnis yra 1 MHz, o kai trukmė 0,1 µs, atitinkamai 10 MHz. Kai zondavimo signalo trukmė T=40 μs ir = 0,1 μs, registrų 41 ir 42 langelių skaičius yra 400. 41 ir 42 registrų signalai lyginami lygiagrečiai kiekvienai celių porai ir suma atitikmenų nustato signalo u 3 reikšmę suspaudimo filtro 10 išėjime. Didžiausia išėjimo signalo reikšmė u 3 bus tuo momentu, kai priimančiojo signalo moduliacija (raktavimas) sutaps (tiksliau, turės didžiausią atitikimą) su zondavimo signalu. Toliau signalo suspaudimo filtro 10 išvesties signalas per normaliai uždarus jungiklio 15 kontaktus tiekiamas į slenksčio įrenginio 11 signalo įvestį, kuriame jis lyginamas su slenksčio generavimo bloko 17 nurodyta lygio reikšme U pop. . Jeigu signalo u 3 reikšmė kompresinio filtro išėjime yra didesnė už slenkstinę reikšmę U pop , tai slenksčio įrenginio 11 išvestis bus pastovios amplitudės trukmės normalizuotas signalas .
Slenksčio U pop signalo aptikimo reikšmė, kurią viršijus signalas laikomas aptiktu, nustatoma pagal nurodytą klaidingo aliarmo lygį, įvertinus w – vidutinį gaunamo triukšmo intensyvumo lygį. Imtuvo BALL grandinė 3 sureguliuoja imtuvo stiprinimą taip, kad vidutinė triukšmo reikšmė būtų iš anksto nustatyta reikšmė, t.y. išlaiko pastovią w reikšmę. Santykis U pop /a w yra iš anksto nustatytas remiantis triukšmo emisijos amplitudės pasiskirstymo dėsnio analize ir yra apie 8-10, nes klaidingo pavojaus signalo tikimybė yra nustatyta maža 10 -5 -10 - 6 . Taigi, slenksčio įrenginio veikimo lygio reikšmė atspindėtų signalų aptikimo režime yra susijusi su BALL signalu mastelio koeficientu. Pavyzdžiui, jei BALL signalas, lygus vidutinei imtuvo triukšmo reikšmei, yra 0,1 V, tada aptikimo slenkstis bus 1 V. Ši slenkstinė reikšmė yra paverčiama slenksčio įtaiso 11 lygio įvestis per paprastai uždarytą bloko 17 slenksčio formavimo įjungimo-išjungimo relės 44 ir mastelio stiprintuvo 45 kontaktai. Įrenginys 12 koordinatėms fiksuoti registruoja signalų iš objekto ar objekto elementų, kurie viršijo slenkstinį lygį, atstumo ir kampinės padėties reikšmes ir perduoda šias reikšmes į ketvirtą ir penktą įvestis. kompiuteris 6. Kompiuteryje 6 analizuojama santykinė atspindėtų signalų padėtis atstumu ir kampu, po to nustatomos norimo objekto koordinatės, pavyzdžiui, išilgai stebimo dvimačio masyvo svorio centro, kaip parodyta. pav. 7, kur nurodyta:
- antenos skenavimo kampas horizontalioje plokštumoje;
c - skenavimo srities centras, sutampantis su išilgine UAV plokštuma;
c - kryptis į objektą - taikinį;
D - atstumas; D c – atstumas iki objekto – taikinio. Pilka spalva 7 pav. rodo D ir parametrų sritį, kurioje atliekama tikslinių objektų paieška, aptikimas ir sekimas. Taikinio D c koordinatėms c imamas "briliantinis" taškas (raiškos elementas, kurio signalo atsakas yra arčiausiai koordinatės stebimų signalų "svorio centrui" plokštumoje D, ).

čia n – aptikto signalo (objekto ar jo elemento) numeris;
N yra aptiktų signalų skaičius vienoje apklausoje. Objekto-taikinio X c, Z c koordinates pradinėje koordinačių sistemoje nustato ryšiai:
X c \u003d X t + D c cos ( c);
Z c \u003d Z t + D c sin ( c).
Jei žinoma, kad UAV nurodytas objektas yra nejudantis, tada išmatuotos koordinatės X c, Z c lyginamos su skrydžio užduoties koordinatėmis ir, jei jos skiriasi, BEVM 6 pakeičiamos esamos programos koordinatės X ir Z. su atitinkamomis išmatuotomis vertėmis:
X t \u003d D c ​​​​cos( c);
Z t \u003d D c ​​​​sin ( c).
Tam tikro objekto koordinačių peržiūros ir matavimo seansai gali būti kartojami iki nedidelio atstumo, kai įvyksta radaro koordinatoriaus apakimas. Jei UAV atvežimui nurodytas objektas yra mobilus (pavyzdžiui, nelaimės ištiktas dreifuojantis laivas), tada nukreipimo įstatymai pateikti, pavyzdžiui, in. UAV nunešimo į nurodytą Žemės paviršiaus tašką režimu jo skrydis vykdomas pagal autopiloto programą ir atitinkamai su jo klaidomis, kurias sudaro du pagrindiniai komponentai: paties autopiloto klaidos dėl natūralaus „išėjimo“. giroskopų ir klaidos susiejant konkretaus objekto vietą ir UAV paleidimo vietą, kurios yra šimtai metrų kelių dešimčių kilometrų skrydžio atstumu. Siūloma valdymo sistema leidžia kompensuoti visus nurodytus UAV nukreipimo klaidų komponentus. Tai pasiekiama tokiu būdu. Vietos, kurioje yra nurodytas objektas, topografinio žemėlapio atkarpa paimama ir orientuota pagal UAV skrydžio kryptį (pavyzdžiui, X ašis yra iš apačios į viršų, o Z ašis yra iš kairės į dešinę) . Šios srities dydis nustatomas pagal santykius:
X e \u003d X an + X zi + D;
Z e \u003d Z an + Z ei + (Dk-D 1),
kur X e, Z e - žemėlapio srities išilginės X ir skersinės Z ašių matmenys;
Х ap, Z ap - maksimalios klaidos, kai UAV įkeliamas į nurodytą tašką nedalyvaujant koordinatoriui;
X zi, Z ei - siūlomų radaro atspindžių intensyvumo matavimų srities dydis;
D yra lokatoriaus skiriamosios gebos elemento dydis pagal atstumą;
D 1 - numatomas lokatoriaus įtraukimo atstumas;
Dk yra apskaičiuotas atstumas nuo UAV atskaitos pradžios taško iki pabaigos taško;
- antenos spinduliavimo modelio kampinis dydis horizontalioje plokštumoje. Ši topografinio žemėlapio dalis paruošimo ir valdymo skydelyje 9 paverčiama radaro žemėlapiu borto lokatoriaus parametrams (, D, Dk – D 1 ir H – skrydžio aukštis). Topografiniame žemėlapyje zonos, pjūviai ar atskiri objektai išskiriami su žinomomis geometrinėmis charakteristikomis (reljefas, charakteringų elementų, pavyzdžiui, pastatų, geometriniai matmenys, „šuoliai“ į atstumą, atsirandantys dėl reljefo ir tolimesnių sričių užtemdymo šalia esančių objektų) ir atspindėjimas, kuris turi įtakos atspindėto signalo intensyvumui. Geometrinės reljefo charakteristikos yra pačios paprasčiausios, gerai ištirtos ir plačiai naudojamos, ypač vietovėse, kuriose reljefas labai nelygus. Topografinis žemėlapis toje srityje, kurioje galima rasti norimą objektą, vienoda tinkleliu padalintas į elementus, kurių linijiniai matmenys yra lygūs arba mažesni už linijinę skiriamąją gebą D. Jei žemėlapio elemento paviršius yra vienodas, nustatomas jo atspindžio koeficientas. pagal atitinkamą reikšmę iš lentelės arba grafikų. Kai viename elemente yra nehomogeniškas paviršius, jo atspindėjimas S neg randamas kaip bendra vertė plote S.
čia n yra paviršių, kurių plotas S i , su pastoviu atspindžio koeficientu k i , skaičius. Trūkstant informacijos apie reikšmingų zonų ar objektų atspindį skiriamosios gebos elemente, reikia atmesti jų aktyvų dalyvavimą identifikavimo procese ir priskirti jiems „standarto trūkumo“ indeksą. Pateikta topografinio žemėlapio konvertavimo į atspindžio intensyvumo žemėlapį technika. Tikrasis atspindžių intensyvumas kinta plačiame diapazone (80-100 dB diapazone), todėl radaro žemėlapis dažniausiai realizuojamas kaip dvimatis masyvas X e Z e iš aštuonių bitų skaičių bi, j. Siūlomoje sistemoje radaro žemėlapis paverčiamas to paties matmens dvejetainiu matricu b(m,n), apribojant kiekvieną elementą. Jei bi,j>U pop , tai dvejetainio apdorojimo įrenginio išvestyje b i,j =1, kitu atveju b i,j laikomi lygūs nuliui. Natūralu, kad dvejetainio žemėlapio masyvas labai pasikeis, kai pasikeis slenksčio U pop reikšmė. Atspindžių intensyvumo slenkstinė reikšmė parenkama taip, kad po slenksčio būtų pateiktas dvejetainis žemėlapis, kuriame nulių ir vienetų skaičių santykis būtų artimas vienetui. Kaip rodo modeliavimo rezultatai, toks žemėlapis suteikia didžiausią pasitikėjimo ribą, kad išmatuota masyva būtų teisingai susieta su atskaitos radaru ir atitinkamai su vietovės topografiniu žemėlapiu. Šios slenksčio vertė nustatoma naudojant kartotinę procedūrą, skaičiuojant vienetų skaičių dvejetainėje matricoje, lyginant jį su puse viso elementų skaičiaus etaloniniame radaro žemėlapyje ir iš eilės keičiant U reikšmę į viršų, jei vienetų viršija pusę masyvo, ir žemyn, jei vienetų skaičius yra mažesnis nei pusė masyvo. Atsižvelgiant į tai, kad optimalaus slenksčio U por reikšmė dvejetainiam žemėlapiui sudaryti daugeliu atvejų nesutampa su vidutine radaro žemėlapio intensyvumo reikšme, papildomai nustatomas slenkstinės reikšmės Unop santykis k p. iki vidutinės atspindžių intensyvumo reikšmės radaro žemėlapyje b c, t.y. k p \u003d U pop / b s. Taigi, be anksčiau minėtų skrydžio trajektorijos parametrų, borto kompiuteris 6 perduodamas iš valdymo pulto 9 kartu su dvejetainių verčių masyve b(m,n) (pavyzdžiui, kurio matmuo 50x50). atskaitos radaro žemėlapį, koeficiento kn reikšmę, darbo režimo ženklą (UAV atvedimą į neradiokontrastinį objektą) ir atstumo reikšmę Dк-D1, kuriam nustatytas etaloninis dvejetainis žemėlapis. UAV nukreipimo į neradiokontrastinį objektą režimu (Mode=2) UAV valdymo sistema veikia taip. Paleidus UAV Dk-D2 atstumu iki numatytos tam tikro objekto vietos, radaro koordinatorius įjungiamas peržiūros režimu horizontalios plokštumos sektoriuje.
\u003d (Dk-D2) / Ze,
o atstumui D - diapazone (Dk-D2) X e / 2
o pagal imtuvo AGC signalą nustatomas kintamasis – vidutinis atspindėtų signalų intensyvumo lygis. Pagal režimo ženklo signalą slenksčio formavimo bloko 17 dviejų padėčių relės 44 valdymo įėjime atsidaro normaliai uždari jo kontaktai, perjungiant pirmąją signalo grandinę (signalą a w) į stiprintuvo 45 įėjimą ir antroji signalo grandinė uždaroma signalu a c. Priimamų signalų vidutinio intensyvumo lygio dydis ir su nustatomas pagal slenksčio įtaiso 11 veikimo lygio U pop 2 reikšmę, kuri taip pat priklauso nuo valdymo signalo vertės nustatymo įėjime. trijų padėčių poliarizuotos relės 46 skalė, gaunama iš septinto kompiuterio 6 išėjimo:
U tada 2 = a c kp. Atstumas D2 parenkamas mažesnis už D1 pagal UAV judėjimo kiekį per vieną ar du tyrimo ciklus, reikalingus signalui nustatyti AGC išėjime, t.y. 3TV reikšme, kur T yra AGC laiko konstanta (0,5 - 1 s), o V yra UAV išilginio judėjimo greitis. Dk - D1 atstumu iki siūlomos objekto vietos slenksčio įrenginyje 11 nustatomas slenkstis U pora 2, o kitame tyrimo cikle - dvejetainis signalų U ir (, D) matavimų masyvas. formuojamas atsispindėjęs nuo paviršiaus, kurio matmuo atitinka zondavimo signalo matmenis ir filtro ląstelių skaičių registruoja 10 suspaudimo. Šiuo atveju suspaudimo filtro langelių skaičius gali būti dvigubai didesnis už kvantų skaičių zondavimo fazės poslinkio raktiniame signale, kad būtų kompensuotas kvadratinis signalo komponentas. Šiame pavyzdyje tai yra skaičius 400, t.y. už dvidešimt antenos kampinės padėties verčių su skiriamąja geba
\u003d D / (Dk-D1),
kur D yra radaro koordinatoriaus skiriamoji geba pagal atstumą, yra antenos kampinis poslinkis azimute per vieną zondavimo impulsų periodą ir išmatuojant dvidešimt signalo intensyvumo verčių per atstumą su diskretiškumu D. Prietaisas 12 koordinatėms fiksuoti kompiuteriui 6 formuoja matavimų masyvas A (i, j), kiekvienam elementui priskiriant atitinkamą antenos sukimosi kampo i reikšmę ir atstumą D j, panašiai kaip tai daroma pirmasis kontrastingo objekto veikimo režimas. Kompiuteryje 6 masyvo A(i, j) koordinatės i ir D j paverčiamos tiesinių koordinačių skaičiais išilgai X ir Z ašių.I-tiesiems skaičiams priskiriamas i-asis skaičius išilgai Z ašies , o j-tiesiems skaičiams D išilgai X ašies priskiriamas j-asis skaičius. Nagrinėjamame pavyzdyje tai yra skaičiai nuo pirmojo iki 20. Tuo pačiu metu ši operacija nereikalauja jokių papildomų programinės ar techninės įrangos išlaidų 6 kompiuteryje. Vienintelis apribojimas yra santykis (Dk-D1)/(20D), kuris turi būti didesnis nei 10 , tada nurodyti koordinačių pokyčiai yra leistini. Gavęs dvejetainį matavimų masyvą A(i, j), kompiuteris 6 iš antrojo išėjimo duoda komandą į jungiklių 13 ir 14 valdymo įėjimus, taip pakeisdamas jais perjungiamų kontaktų padėtį ir sujungdamas registrus 41. , 42 signalo suspaudimo filtro 10 su trečiuoju ir ketvirtuoju kompiuterio 6 išėjimais. Iš karto po to (su uždelsimu, pakankamu, kad veiktų jungikliai 13, 14) iš trečiojo kompiuterio 6 išėjimo į saugojimo registrą 41 suspaudimo filtras (vietoj zondavimo signalo moduliacijos kodo), dvejetainio matavimų masyvo A (i, j) seka ir poslinkio registras 42 (vietoj imtuvo išvesties vaizdo signalo) gauna iš ketvirtas kompiuterio 6 išvestis to paties matmens atskaitos masyvo B(i,j) seka, sudaryta iš atskaitos masyvo b(m,n) nuosekliai suskaičiuojant ir išimant matavimų masyvo dydžio matricą (20x20) iš atskaitos masyvo matricos (mūsų pavyzdyje jos dydis yra 50x50). Masyvo B(i,j) formavimo algoritmas pateiktas aprašymo pabaigoje. Taigi suspaudimo filtro poslinkio registre 42 paeiliui atsiranda sutvarkytos (panašios į išmatuotą masyvą) dvinarės atskaitos žemėlapio fragmentų sekos, kurios lyginamos su išmatuotu masyvu, esančiu saugojimo registre 41. Sutapimų sumavimo rezultatai signalo reikšmių registruose 41 ir 42 iš suspaudimo filtro išvesties per normaliai atidarytą valdymo signalą iš šeštojo kompiuterio 6 išvesties, jungiklio 15 kontaktai tiekiami į įrenginį 16 maksimaliam signalui fiksuoti. . Masyvo B(i,j) atnaujinimo ciklų skaičius lygus sandaugai (M-I)-(N-J). Maksimalus fiksavimo įtaisas 16 kiekviename žingsnyje fiksuoja signalo suspaudimo filtro 10 išėjimo signalo U 3 reikšmę, išsaugo jos reikšmę, jei ji viršija anksčiau įrašytą šio signalo reikšmę, t.y. įgyvendina algoritmą:
jei dabartinė reikšmė U 3 >U įsimenama, tai U įsiminta = U 3, tuo pačiu metu siunčiant fiksuotą signalą Uf į trečią kompiuterio 6 įvestį, kuriame yra saugomas matavimo numeris, kuriame tai įvyko, palyginti su jo pradžia. paleidžiamas atskaitos masyvas ir jam priskiriamas skaičius n f. Taigi prietaisas 16, fiksuojantis maksimumą, įsimena vieną didžiausią signalo reikšmę filtro 10 išėjime iš viso mėginio (M-I)((N-J), o kompiuteris 6 fiksuoja paskutinio ciklo nf numerį, kuriame šis masyvo per suspaudimo filtrą 10 kompiuteryje 6, skaičius n f vienareikšmiškai nustato išmatuoto matricos vietą atskaitos žemėlapyje. Paviršiaus ploto, kuriame matuojamas atspindėtas signalas, artimojo kairiojo elemento poslinkis. į apatinį kairįjį atskaitos žemėlapio tašką raiškos elementuose i cm ir j cm lemia šie santykiai:
i cm \u003d F (n f / (M-I));
j cm \u003d E (n f / (M-I)), (2)
kur F() yra sveikojo skaičiaus argumento funkcija, E() yra sveikojo skaičiaus argumento funkcija. Klaida Hosh, kai UAV nukreipiamas į tam tikrą tašką matavimo atstumu D1 išilginėje plokštumoje yra
X osh \u003d (i cm + (M-I) / 2) x, (3)
ir skersinėje plokštumoje
Z osh \u003d (j cm + (N-J) / 2) z, (4)
čia x, z yra skiriamosios gebos elemento reikšmė išilginėje ir šoninėje plokštumose, m. Tolesniuose modeliavimo pavyzdžiuose, norint skaičiais įvertinti orlaivio koordinačių, palyginti su stebimu plotu, nustatymo tikslumą ir patikimumą, skiriamoji geba laikyta, kad išilginė ir šoninė plokštumos yra vienodos ir lygios atstumo skyrai, x =z=D. Atsižvelgiant į nustatytas klaidas, tikslinamos nurodytos UAV skrydžio trajektorijos programos reikšmės, panašiai kaip tai daroma ankstesniame režime, rodant kontrastinį taikinį, t.y. dabartinės programos X ir Z reikšmės sumuojamos su Xosh ir Zosh su atitinkamu ženklu. Pavyzdžiui, pataisyta sk kryptis į tam tikrą UAV atskaitos tašką nustatoma pagal tokį ryšį:

ir atstumas Dsk iki pataisyto UAV nukreipimo pabaigos taško naudingosios apkrovos kritimui:
Dsk \u003d Dk-X OSH. (6)
Tokia autopiloto programos korekcija leidžia kompensuoti giroskopo dreifus ir netikslumus susiejant UAV paleidimo vietą su tam tikru objektu. Norėdami išsamiau paaiškinti UAV valdymo sistemos veikimą, 8 pav. parodyta loginė-laikinė žingsnių seka UAV nukreipimo į neradiokontrastinį objektą režimu. Etapai nurodyti 8 pav. I,II,...,X pozicijose. I - vietovės topografinio žemėlapio iškvietimas iš kompiuterio atminties (arba įvedimas per grafinį informacijos įvesties įrenginį, pavyzdžiui, naudojant skaitytuvą) ir pavertimas radaro atspindžių intensyvumo žemėlapiu aukščiau aprašytu būdu. Šis darbo etapas gali būti atliktas iš anksto laboratorijoje arba aukštesnio lygio paslaugų organizacijoje. II - atkarpos Х e, Z e padėties ir matmenų nustatymas, kai radaro koordinatorius gali peržiūrėti giroskopinių prietaisų nukrypimo sąlygas ir UAV pradžios ir pabaigos taško „surišimo“ netikslumą. mesti. Ill - atskaitos žemėlapio b(m,n) dvejetainio masyvo su 50x50 elementų matmenimis formavimas (aukščiau aptartam pavyzdžiui) ir koeficiento kp reikšme. IV - vertimas iš 9 pulto į 6 kompiuterio atminties bloką 27 per pirmąją įvestį:
- neradiokontrastinių objektų veikimo režimo ženklas;
- masyvas b(m,n);
- koeficientas kp;
- autopiloto programos (paprasčiausiu atveju šaudymo plokštumos kryptis, skrydžio aukštis ir skrydžio nuotolis iki taško, esančio atstumu D1 iki reikiamo UAV atskaitos taško, kuriame orlaivio radaro koordinatorius matuoja intensyvumo masyvą Ai,j radaro atspindžių). V - UAV ir jo skrydžio į atstumą D2 iki numatytos galutinės paskirties vietos pradžia. Čia per pirmąjį kompiuterio 6 išvestį programos trajektorijos parametrai pranešami autopilotui 7 koordinatėmis, susietomis su paleidimo vieta Xp, Zp ir Yp. Paprasčiausiu atveju užprogramuota skrydžio trajektorija nurodoma pastoviomis skrydžio krypties horizontalioje plokštumoje ir skrydžio aukščio virš žemės (arba skrydžio aukščio, palyginti su paleidimo vieta) vertėmis. Autopilotas 7, naudodamas savo jutiklius, nustato tikrąją skrydžio krypties ir aukščio reikšmę (su jiems būdinga paklaida), lygina jų reikšmes su programos reikšmėmis ir valdo UAV vairo korpusus taip, kad sumažintų šį neatitikimą. iki nulio. Taigi užtikrinamas UAV judėjimas programos trajektorija. Iš autopiloto 7 į kompiuterį 6 dabartinės UAV judėjimo koordinatės Xt ir Zt pradinio taško atžvilgiu gaunamos per antrą įvestį. Jei pasirinkta šaudymo plokštuma sutampa su X ašimi, o nuokrypiai nuo jos Zt yra maži (apskaičiuotos paklaidos ribose), tai UAV nuskridęs atstumas Dt yra lygus Xt. Xt kitimo greitis šiuo atveju atitinka UAV išilginio judėjimo greitį V. Greitis V gali būti tiekiamas kompiuteriui 6 iš autopiloto kaip nepriklausomas parametras antrajame įėjime arba papildomai apskaičiuojamas procesoriuje 26 kaip Xt koordinatės prieaugio santykis per žinomą laiko intervalą t. Pagal apskaičiuotą arba išmatuotą UAV skrydžio greitį V procesorius 26 apskaičiuoja atstumo reikšmę D2=D1-3VT (kur T – radaro koordinatoriaus imtuvo AGC laiko konstanta) ir lygina ją su esamu atstumu Dt. VI - kai Dt pasiekia D2 reikšmę, radaro koordinatorius įjungiamas tiekiant maitinimą jo elektroniniams blokams (maitinimo sistema nepavaizduota 1 pav.). Skrydžio metu iš D2 į D1 koordinatorius apžiūri sektorių horizontalioje plokštumoje nuo nulinės antenos padėties, sutampančios su šaudymo plokštuma, iki kraštutinės kairiosios matavimo sektoriaus l padėties. Pavyzdžiui, šiuo atveju l \u003d m / 2. Per šį laiką nustatomas vidutinis atspindžių intensyvumas (signalas kintamoji srovė trečiajame imtuvo išėjime 3). Atstumu D1 (vykdoma sąlyga Dt=Dl), penktajame kompiuterio 6 išėjime pasirodo režimo ženklo signalas +U (pastovi įtampa, signalizuojanti apie signalo aptikimo režimo perjungimą į matavimo matricos formavimo režimą ), pagal kurią aptikimo slenkstis perjungiamas (iš U pop į reikšmę U pop 2) slenksčio įrenginyje 11 naudojant slenkstį sudarantį bloką 17. Koeficiento kp reikšmė per kompiuterio 6 septintą išėjimą analogine forma perduodama į ketvirtąjį slenksčio generavimo bloko 17 įėjimą, kur, priklausomai nuo jo ženklo, varža stiprintuvo 45 grįžtamojo ryšio grandinėje mažėja arba didėja. , kuris vėliau nustato išmatuoto masyvo dvejetainio apdorojimo slenkstį. VII - atstumu D1, atspindėtas signalas matuojamas imtuvo 3 vaizdo išvestyje I atstumo kvantais ir antenos J kampinėse padėtyse (nagrinėjamame pavyzdyje I = J = 20) ir priskiriamos vertės 0 arba 1 (kai signalo lygis viršija U pop 2 slenksčio įrenginyje 11). Įrenginys 12 nustato j-ojo antenos sukimosi kampo reikšmes ir i-ojo delsos reikšmes 3, atitinkančias atspindžio elemento atstumą Di, ai, j. Di ir i reikšmės įvedamos į 4 ir 5 kompiuterio 6 įėjimus ir kaupiamos jo atminties bloke 27. Po vieno nuskaitymo ciklo kompiuterio atmintyje susidaro dvejetainis dvimatis masyvas Ai,j. VIII - pasibaigus masyvo Ai,j formavimui, kuris nustatomas skaičiuojant radaro koordinatoriaus zondavimo impulsus, patenkančius į 6-ą kompiuterio 6 įvestį, antrajame kompiuterio 6 išėjime pasirodo komanda. pastovaus potencialo pavidalu, kuris tiekiamas į jungiklių 13 ir 14 valdymo įėjimus. Šia komanda jungiklis 13 sujungia suspaudimo filtro 10 saugojimo registrą 41, anksčiau prijungtą prie radaro koordinatoriaus siųstuvo 2 , prie trečiojo kompiuterio 6 išėjimo, o jungiklis 14 sujungia suspaudimo filtro 10 poslinkio registrą 42, anksčiau prijungtą prie radaro koordinatoriaus imtuvo 3 pirmo išėjimo, su ketvirtuoju kompiuterio 6 išėjimu. Iš dvimatės masyvo Ai,j kompiuterio 6 ketvirtajame išėjime, nuosekliai nuskaitant iš i-ųjų stulpelių masyvo Ai,j, sudaroma vienmatė seka. Ši seka (IJ) iš trečiojo kompiuterio 6 išėjimo per normaliai atvirus jungiklio 13 kontaktus tiekiama į suspaudimo filtro 10 saugojimo registrą 41 ir jame saugoma. Iš atskaitos masyvo b(m, n), esančio kompiuterio 6 atminties bloke 27, procesorius 26 sudaro pavyzdį B (i, j) pagal algoritmą (1) ir vienmatės sekos pavidalu. (IJ) per ketvirtą kompiuterio 6 išvestį ir jungiklį 14 patenka į suspaudimo filtro 10 poslinkių registrą 42. Pagal algoritmą (1) seka b(m,n) atnaujinama (M-I)( N-J) kartus. Suformavus kiekvieną naują seką b(m,n), šeštajame kompiuterio 6 išėjime generuojamas impulsinis signalas, kuris tiekiamas į jungiklio 15 valdymo įėjimą, per kurį perduodamas kompresinio filtro 10 išėjimo signalas. yra perduodamas į įrenginį 16, kad fiksuotų šio signalo maksimumą visam apdorojimo laikotarpiui. IX - fiksuotas palyginimo seanso skaičius Uf, kai signalas suspaudimo filtro išvestyje yra didžiausias, nustato būtinus programos reikšmių Xts ir Zts pataisymus ((2)-(5) formulės. pataisyti tolesnį UAV skrydį. X – Kai pasiekiama ištaisyta UAV tikslinio taško vieta, valdymo sistema duoda komandą naudingojo krovinio atleidimo pavaroms. 9 paveiksle parodyta padidinta kompiuterio 6 ir nuotolinio valdymo pulto 9 veikimo algoritmo schema, skirta UAV nukreipti į neradiokontrastinį žemės paviršiaus tašką. UAV nuvedimo į tam tikrą tašką kokybę galima įvertinti naudojant dvi koordinates atskirai skiriamosios gebos elementų i ir j vienetais arba metrais atitinkamai xi ir zj. Šiuo atveju tiek X, tiek Z koordinatėms priimama maksimali raiška, t.y. x=z=D. Bendra paklaida skiriamosios gebos elementų vienetais:

arba metrais:

Kadangi UAV padėties nustatymo klaida yra atsitiktinis dydis, priklausantis nuo daugybės priklausomų ir nepriklausomų atsitiktinių veiksnių, patartina įvertinti vidutinę ir didžiausią surišimo paklaidą. Taip pat galimas klaidos radimo tikimybinis įvertinimas nurodytose ribose. Šie įverčiai, kurių pakanka apibūdinti įprastus išmatuotus parametrus, nesuteikia viso vaizdo apie orientacijos kokybę, esant vietiniams identifikavimo ženklo ekstremumams, atitinkantiems visuotinį ekstremumą. Tokiu atveju būtina papildomai įvesti Sp rodiklį - identifikavimo požymio globalaus ekstremumo nustatymo tikslumo ar patikimumo ribą procentais, nustatomą tokiu santykiu:
Sp \u003d 100 * (Pr 1 - Pr 0) / Pr,
kur Pr - vidutinė kriterijaus vertė visoje analizuojamoje atskaitos žemėlapio srityje;
Pr about - kriterijaus reikšmė šalia norimo taško, atitinkančio visuotinį ekstremumą; Pr 1 - identifikavimo ženklo reikšmė vietinio minimumo taške, pagal vertę artimiausia Pr 0 reikšmei. Jei vietinis ekstremumas nustatomas visuotinis dėl skaitiklio ar standarto klaidų (tai įmanoma esant mažoms C ribos reikšmėms ir didelėms skaitiklio paklaidoms), tada nėra prasmės vertinti klaidą nustatant skaitiklio vietą. UAV pagal nurodytą kriterijų. Jo statistinis įvertinimas, lyginant su kitų tipų klaidų įtaka, nėra teisingas (ji viršija kitų veiksnių įtaką dydžiu ar daugiau). Šiuo atveju būtina įvertinti klaidingo visuotinio ekstremumo nustatymo tikimybę kaip klaidingų ekstremumo nustatymų skaičiaus santykį su bendru statistinių testų skaičiumi. Pirmiau minėti UAV surišimo su reljefu kokybės vertinimo kriterijai nustatomi taikant statistinio modeliavimo metodą konkrečioms atskaitos žemėlapio atkarpoms ir borto radaro parametrams. Šių kriterijų keitimo pavyzdžiai gamybinių pastatų grupei pateikti 10 pav., o žemės sklypui su krūmais, pievomis, skirtingų klasių keliais ir rezervuarais – pav. 11. Tuo pačiu metu nurodyti UAV atskaitos taškai (11 taškų, kurių numeriai nurodyti 10 ir 11 pav. grafikų horizontalioje ašyje) buvo parinkti pagal vienodo tinklelio mazgus su a. 200 m žingsnio atskaitos paklaidos skalė metrais (dešinėje) ir pasikliovimo ribos skalė C procentais. Pateiktos paklaidos ir pasikliovimo ribos buvo gautos tokiomis statistinio modeliavimo sąlygomis:
- vidutinių atspindžio verčių 10 dB ribose nežinojimas,
- atspindžių intensyvumo svyravimai 20 dB ribose,
- erdviniai atspindžių svyravimai 30 m atstumu,
- spinduliuotės atmosferoje slopinimo koeficiento paklaida 10 dB,
- imtuvo dinaminis diapazonas 60 dB,
- radaro atspindžių matavimo plotas 300300 m,
- klaidų zonos, skirtos UAV autopilotui nukreipti į nurodytą borto koordinatoriaus įjungimo tašką išilginėje ir skersinėje plokštumose 450 m. Buvo manoma, kad modeliavimo metu visų klaidų pasiskirstymo nurodytuose diapazonuose dėsnis yra vienodas. Remiantis modeliavimo rezultatais, galima teigti, kad klaidos atnešant UAV į tam tikrą objektą ir tašką žemės paviršiuje sumažėjo eilės tvarka. Nenaudojant siūlomų modifikacijų, sistema suteikė maksimalią paklaidą 450 m. Su modifikacijomis - 40 m. Kaip matyti iš grafikų, ne visos nagrinėjamų reljefo sklypų atkarpos yra vienodai tinkamos tiksliai UAV išlyginti. Pirmojo sklypo 9-oje atkarpoje ir antrojo sklypo 5-oje atkarpoje redukcijos paklaidos yra didelės ir mažos patikimumo ribos. Jei reikia atgabenti UAV į šias zonas, patartina nustatyti kaimynines zonas, kad būtų galima peržiūrėti borto lokatorių (10-as pirmam sklypui ir 6-as antram). Tokiu atveju prie apskaičiuoto UAV reikia pridėti duoto taško koordinačių skirtumą, pvz., antrojo sklypo tašką 5 (X5, Z5) ir pirmojo sklypo tašką 6 (X6, Z6). poslinkio vertė (Xosh, Zosh). Priešingu atveju sistemos veikimas yra panašus į aprašytą anksčiau. Taigi aukščiau pateikti rezultatai patvirtina galimybę panaudoti siūlomą UAV valdymo sistemą, kad būtų galima labai tiksliai sumažinti tiek radijo kontrastinius, tiek neradijokontrastinius taikinius. Naudojant aukščiau pateiktą aprašymą ir brėžinius, siūloma sistema gali būti pagaminta naudojant žinomą elementų bazę ir žinomą technologiją, kuri lemia siūlomo išradimo pramoninį pritaikymą. Bibliografija
1. RF patentas 2062503, IPC G 05 D 1/04, B 64 C 19/00, publikacija 96 06 20. 2. Maksimovas M.V., Gorgonovas G.I. Radaro nustatymo sistemos. M.: Radijas ir ryšiai, 1992. 3. Beloglazovas I.N., Tarasenko V.P. Koreliacinės-ekstremalios sistemos. M.: Sov.radio, 1974. 4. Beletskis V.K., Jurjevas A.N. Koreliaciniai-ekstremalūs navigacijos metodai. M.: Radijas ir ryšiai, 1982. 5. Levinas V.L. Informacijos apdorojimas optinėse krypties nustatymo sistemose. M.: Mashinostroenie, 1978. 6. Kuzovsky S. F. Koreliacijos-ekstremalios sistemos. K.: Naukova Dumka, 1973. 7. Sharov SI Judančių objektų valdymo sistemų koordinatorių projektavimo pagrindai. SSRS valstybės formavimasis, 1990 m., prototipas. 8. RF patentas 2114444, IPC G 01 S 13/44, publikacija 06/27/98 9. RF patentas 2124221, IPC G 01 S 13/42, publikacija 12/27/98 10. RF patentas 2083901 S IPC G 13/42, publikacija 97 07 10. 11. L. N. Presnukhin, V. A. Shakhnov ir V. A. Kustov, Russ. Mikroelektroninių kompiuterių projektavimo pagrindai (vadovėlis). Maskva: Aukštoji mokykla, 1976. 12. Smolovas V.B., Barašenkovas V.V., Baikovas V.D. ir kt. Specializuoti skaitmeniniai kompiuteriai (vadovėlis). M.: Aukštoji mokykla, 1981. 13. Bodner V.A. Lėktuvų valdymo sistemos (vadovėlis). M.: Mashinostroenie, 1973. 14. Andrejevas V.D. Inercinės navigacijos teorija. Autonominės sistemos. M.: Nauka, 1966. 15. Inercinė navigacija / red. K.F. O "Donnell. M .: Nauka, 1969. 16. Lipton A. Inercinių sistemų ant kilnojamo pagrindo paroda. M .: Nauka, 1971. 17. Repnikovas A.V., Sachkov G.P., Chernomorsky A.I. Giroskopinės sistemos (apskaitos vadovas), M .: Mashinostroyeniye, 1983. 18. RF patentas 2163392, IPC G 06 F 15/16, publikacija 2001 02 20 19. Stepanovas Yu.G. Antiradarų maskavimas, M.: Sovietų radijas, 1968. 20. S. Š. Kai kurios lazerinio radaro galimybės judančio objekto orientavimui ant žemės“, BSTU darbai, Eismo valdymo kokybės gerinimo klausimai, 1995 m.

Reikalauti

Nepilotuojama orlaivio valdymo sistema, įskaitant autopilotą, kurios įvestis ir išvestis atitinkamai prijungti prie borto elektroninio kompiuterio (ECM) pirmojo išėjimo ir antrojo įvesties, kurių pirmoji įvestis yra jungiantis prie pasirengimo paleidimui skydelio ir įvesti skrydžio užduotį, ir radaro koordinatorius su fazės poslinkio raktu zondavimo signalu, kuriame yra antena, signalo įvestimi ir išvestimi sujungta su siųstuvu ir imtuvu bei kinematiskai prijungta prie antenos pavaros, sinchronizatorius, nuotolio ieškiklis ir signalo apdorojimo įrenginys, kurį sudaro signalo suspaudimo filtras, slenksčio įtaisas ir koordinačių fiksavimo įtaisas, kurių įėjimai yra su pirmuoju ir trečiuoju, atitinkamai prijungti prie slenksčio įrenginio išvesties, nuotolio ieškiklio išvestis ir antenos pavaros informacijos išvestis, o išėjimai, kuriuose formuojamos atspindėtų signalų atstumo ir kampinės padėties reikšmės, yra prijungti prie ketvirtojo ir penktojo kompiuterio įėjimų, šeštojo įėjimo. iš kurių ir siųstuvo įėjimas yra prijungti prie pirmojo sinchronizatoriaus išėjimo, perduodančio impulsų seką zondavimo dažniu, kurio antrasis išėjimas, perduodantis sinchronizavimo impulsų seką, yra prijungtas prie nuotolio ieškiklio antrojo įėjimo, pirmasis įėjimas iš kurių ir imtuvo įėjimas zondavimo impulso pabaigos signalu yra prijungtas prie siųstuvo antrojo išėjimo, kurio heterodininis išėjimas yra prijungtas prie imtuvo heterodininio įėjimo, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad papildomai įvesti trys jungikliai į signalų apdorojimo įrenginį, maksimalaus fiksavimo įtaisą ir slenksčio formavimo bloką, kurių valdymo įėjimai režimo ženklo signalu ir skalės nustatymo signalu prijungti atitinkamai prie penktojo ir septinto kompiuterio išėjimų, išėjimas prijungtas. į slenksčio įtaiso lygio įvestį, o atitinkamus signalų įėjimus - į imtuvo išėjimus, ant kurių susidaro vidutinė triukšmo intensyvumo reikšmė ir vidutinė atspindimų signalų intensyvumo reikšmė, kodo išvestis siųstuvas ir imtuvo vaizdo signalo išėjimas yra prijungti prie pirmojo ir antrojo jungiklių pirmųjų signalų įėjimų, kurių valdymo įėjimai prijungti prie kompiuterio antrojo išėjimo, o antrieji signalo įėjimai. atitinkamai į trečiąjį ir ketvirtąjį kompiuterio išėjimus, iš kurių perduodama dvejetainio matavimo masyvo seka ir etaloninio dvejetainio matricos seka, signalo suspaudimo filtro pirmasis ir antrasis įėjimai prijungiami prie pirmojo ir antrosios atitinkamai antrieji jungikliai, o jo išėjimas yra prijungtas prie trečiojo jungiklio signalo įėjimo, kurio valdymo įėjimas yra prijungtas prie šeštojo kompiuterio išėjimo, o atitinkami išėjimai - prie slenksčio įrenginio signalo įvesties ir signalo. maksimumo fiksavimo įrenginio įvestis, kurios išėjimas, perduodamas signalas, apibūdinantis dvejetainio matavimų masyvo vietą atskaitos žemėlapyje, yra prijungtas prie trečiojo kompiuterio įėjimo.

Siūloma išradimų grupė yra susijusi su karine įranga, ypač su valdomų ginklų sistemomis ir raketų bei artilerijos įranga su nukreipimo galvutėmis. Techninis rezultatas yra tikimybė, kad pataikyti į taikinius padidėja, užtikrinant reikiamą raketos artėjimo kampą į horizonto plokštumą tikslinėje srityje iki to laiko, kai spinduliuotė bus užfiksuota iš taikinio. Tai užtikrina faktas, kad pagal žinomą raketos paleidimo į taikinio gaudymo zoną metodą nukreipimo galvute, kuri apima raketos paleidimą balistine trajektorija į tam tikrą aukštį, apskaičiuojant raketos-taikinio linijos kampines koordinates, pagal kurią iki to momento, kai bus gauta spinduliuotė iš taikinio, formuojamos valdymo komandos UY, UZ vertikaliuose ir horizontaliuose valdymo kanaluose, proporcingos raketos-taikinio linijos kampiniams greičiams, nauja yra tai, kad tuo pačiu metu apskaičiuojant raketos-taikinio linijos kampines koordinates, skirtumas tarp apskaičiuotos kampinės koordinatės λY vertikalioje plokštumoje ir reikiamo priartėjimo kampo λTP į horizonto plokštumą srityje nustatomas taikinio gavimas nukreipimo galvute ir į suformuotą valdymo komanda vertikaliame kanale UY pridėkite komandą, proporcingą kampų skirtumui: (λY-λTR)⋅Kλ, kur Kλ yra proporcingumo koeficientas, nustatytas iš raketos kampinės padėties reguliavimo proceso stabilumo užtikrinimo sąlygos. tikslinė linija. Siūlomame įrenginyje yra nuosekliai prijungtas skaičiavimo blokas, pirmasis atimties blokas, pirmasis stiprintuvas, antrasis atimties blokas, sujungtas nuosekliai, antrasis stiprintuvas, integratorius, kurio išėjimas prijungtas prie pirmojo atimties bloko antrojo įėjimo, o pirmojo stiprintuvo išėjimas yra prijungtas prie antrojo atimties bloko pirmo įėjimo, prie antrojo, kurio įėjimas yra prijungtas prie saugojimo elemento išėjimo. Minėtame įrenginyje papildomai yra nuosekliai prijungtas pastovios atminties blokas, komutatorius, trečiasis atėmimo blokas, trečiasis stiprintuvas, sumtuvas, kurio antrasis įėjimas yra prijungtas prie pirmojo stiprintuvo išėjimo, o trečiojo atimties bloko antrasis įėjimas yra prijungtas prie skaičiavimo vieneto išvestis. 2 n.p. f-ly, 3 lig.

Išradimas yra susijęs su aviacijos prietaisų sritimi ir gali būti naudojamas siekiant pagerinti navigacijos problemų sprendimo tikslumą. Įgyvendinant šį išradimą, papildomai įvedamas papildomas reljefo aukščio prieaugio dalinės išvestinės nuo važiavimo greičio apskaičiavimo vienetas, trečiasis palyginimo vienetas ir prieaugio dalinės išvestinės nuo apatinio paviršiaus reljefo aukščio apskaičiavimo vienetas. autonomiškai pataisytas ANN ir papildomi subblokai kovariacijos matricai ir palyginimo subblokams apskaičiuoti. Techninis rezultatas – klaidų pašalinimas dėl papildomo reljefo aukščio prieaugio matavimo priklausomai nuo orlaivio greičio ant žemės ir tolesnis bendras koordinačių ir žemės greičio matavimo klaidų įvertinimas. 1 ligonis.

Nukreipimo galvutės koordinatoriuje yra sferinis gaubtas, kardaniniai įtaisai, nukreipimo ir stabilizavimo varikliai, kampo jutikliai ir kampinio greičio jutikliai. Pirmasis plokščias veidrodis sumontuotas ant vidinio pakabos rėmo. Vidinio rėmo sukimosi ašies ir pakabos išorinio rėmo sukimosi ašies susikirtimo taškas sutampa su sferinio gaubto paviršių kreivumo centru. Fiksuotoje koordinatoriaus dalyje yra antras plokščias veidrodis, sujungtas su šviesai jautriais elementais. Techninį rezultatą sudaro žiūrėjimo kampo padidinimas priekiniame ieškančiojo pusrutulyje, padidintas objekto koordinačių nustatymo tikslumas, sumažinama pakabos pavarų apkrova ir dėl to galimybė gauti aukštesnes dinamines charakteristikas. optinės ašies stabilizavimo sistema. 2 lig.

Išradimas yra susijęs su automatinėmis valdymo sistemomis

Išradimas yra susijęs su nepilotuojamų orlaivių valdymo sritimi avarinėse situacijose

ĮVADAS

1. PAGRINDINĖS UAV SKRYDŽIŲ BENDROJOJE ORO ERDVĖJE SAUGOS PROBLEMOS.

1.1. UAV naudojimo sritys ir užduotys, kurias atlieka rinkos ekonomikos interesais.

1.2. UAV skrydžių saugumo bendrojoje oro erdvėje užtikrinimo reikalavimai.

1.3. Nepilotuojamų orlaivių klasifikacija.

1.4. UAV valdymo metodai.

Išvados apie pirmąjį skyrių.

2. UAV EISMO BENDROJI ORO ERDVĖS PRIEŽIŪROS IR KONTROLĖS METODIKA.

2.1 Techninis automatinio priklausomo stebėjimo principų įgyvendinimas transliavimo režimu.

2.2 Vientisumo užtikrinimas naudojant ADS.

2.3. Skrydžių saugos problemos.

2.4. ADS naudojimo teorinis pagrindimas.

2.5. Metodai ir algoritmai galimų konfliktinių situacijų, susijusių su UAV, prevencijai.

2.5.1. Galimų konfliktinių situacijų sprendimas manevru horizontalioje plokštumoje.

2.5.2. Galimų konfliktinių situacijų sprendimas manevru vertikalioje plokštumoje.

Išvados dėl antrojo skyriaus.

3. UAV VALDYMO IR NAVIGACIJOS SISTEMOS KŪRIMAS

3.1. UAV valdymo ir navigacijos sistemos įrangos sudėties kūrimas.

3.2. Pagrindiniai UAV valdymo sistemos veikimo principai

3.3. ADS-B 4 režimo duomenų ryšio taikymas UAV valdymui bendrojoje oro erdvėje.

3.4. Reikalavimai autopiloto modulio paskirčiai valdant UAV.

Trečiojo skyriaus išvados.

4. UAV MONITORINGO IR VALDYMO KOMPLEKSAS.

4.1. Komplekso paskirtis, funkcijos ir sudėtis.

4.2. UAV valdymo ir valdymo organizavimas.

4.3. Laive esančios UAV stebėjimo ir valdymo įrangos paskirtis, sudėtis ir veikimas.

4.4. UAV stebėjimo ir valdymo komplekso operatoriaus sąsajos struktūra.

Išvados dėl ketvirtosios dalies.

Įvadas į baigiamąjį darbą (santraukos dalis) tema „Nepilotuojamų orlaivių valdymo bendrojoje oro erdvėje metodai naudojant skrydžio informaciją automatinėje priklausomoje stebėjimo sistemoje“

Svarbiausias oro transporto uždavinys – užtikrinti transporto pasiekiamumą atokiuose šalies regionuose, kuris būtinas jų ekonominei ir socialinei plėtrai. Ši užduotis patikėta regioninei komercinei civilinei aviacijai, kuri turėtų aptarnauti socialiai reikšmingiausius paklausos segmentus – vietinį oro susisiekimą, aviacijos darbus ūkio sektorių interesais, taip pat nekomercinio civilinės aviacijos naudojimo sferą – bendrąją aviaciją. (GA), įskaitant, bet neapsiribojant , mėgėjišką ir verslo aviaciją.

Šiandien prioritetinis regioninės aviacijos uždavinys yra užtikrinti susisiekimą tarp regionų centrų ir atokių gyvenviečių Sibiro ir Tolimosios Šiaurės regionuose, kur orlaivis yra pagrindinė, dažnai vienintelė transporto pasiekiamumo užtikrinimo priemonė. Teikiant materialinius išteklius ir kuriant Rusijos eksporto žaliavų potencialą, šie regionai yra itin svarbūs.

Visiškai akivaizdu, kad pastaruoju metu kuro ir energetikos organizacijų parodytas susidomėjimas UAV naudojimu yra natūralus. Savo konstrukcijoje turėdamos šimtus tūkstančių kilometrų vamzdynų, kurie yra gana prastai, o dažnai ir visai nesaugomi, kuro ir energetikos įmonės yra tiesiogiai suinteresuotos naudoti nepilotuojamas sistemas. Paprasta ekonominė nauda verčia kuro ir energetikos įmones priimti sprendimus dėl UAV naudojimo, o šis procesas, kuris šiuo metu yra tik pradžioje, nuolat vystysis.

Nepilotuojamų sistemų pagalba galima kontroliuoti tiek objektų techninę būklę, tiek jų saugumą, funkcionavimą, be to, valdomi objektai gali būti išdėstyti dideliu atstumu (išplėsti objektai).

Tačiau UAV naudojimas civiliniame sektoriuje šiuo metu laukia kai kurių techninių ir organizacinių problemų sprendimo, be kurių neįmanomas stabilus UAV naudojimas.

Pagrindinės problemos yra susijusios su oro erdvės naudojimu, dažnių diapazono paskirstymu UAV valdymui ir informacijos perdavimui iš lėktuvo į žemę ir atvirkščiai.

Taip pat reikėtų pažymėti, kad pagrindinis UAV taikymo klausimas yra orlaivio (AC) statuso įgijimas bepilotėmis transporto priemonėmis.

UAV, kurie nėra orlaivis, nėra registruojami orlaivių registre ir neturi registracijos ir tinkamumo naudoti pažymėjimo. Jie negali ir neturi gauti leidimo naudotis oro erdve. Ir tai jau kupina rimčiausių pasekmių. Prietaisas, galintis skristi iki 4 km aukštyje iki 250 km/h greičiu, sveriantis apie 100 kg, gali pakilti į orą be leidimo naudotis oro erdve, nes pagal klasifikaciją tai yra radijas. - valdomas modelis. Šioje situacijoje reikalingos ne draudžiamosios priemonės, o leidimų išdavimo priemonių organizavimas.

Pagal galiojančius teisės aktus yra aviacijos rūšis, kurioje „dronai“ gali legaliai egzistuoti. Tai eksperimentinė aviacija. Šiuo keliu eina ir kitos šalys (JAV, Europa). Ši pramonė turi ilgametę orlaivių naudojimo patirtį, taip pat galimybę kontroliuoti UAV techninę būklę ir daug daugiau. Eksperimentinės aviacijos srityje gavę orlaivio statusą UAV galės naudotis oro erdve pagal galiojančias taisykles. Žinoma, visi UAV turi būti apdrausti nuo žalos trečiosioms šalims.

UAV turi turėti atsakiklius, atitinkančius visus ICAO reikalavimus šioje srityje. Tie UAV, kurie negali gabenti įrangos, gali skristi tik specialiai tam skirtose vietose pagal išankstinius prašymus ir ilgą įspėjimo laikotarpį. 6

Visų organizacijų, dalyvaujančių reguliuojant UAV naudojimą Rusijos oro erdvėje, tikslas yra pasiekti bet kurios klasės UAV skrydžio saugos lygį, atitinkantį orlaivių skrydžių saugos lygį. Šiuo tikslu būtina parengti techninius UAV reikalavimus, kurie prisidėtų prie šios užduoties įvykdymo.

Pastaraisiais metais UAV aktyviai naudojasi kariuomenė, todėl patirties, kurią jie sukaupė eksploatuojant UAV įvairiomis sąlygomis, jokiu būdu nereikėtų išmesti. Priešingai, į UAV techninių reikalavimų rengimą būtina įtraukti kariuomenę, atsižvelgiant į tai, kad nepilotuojamų transporto priemonių naudojimo civiliniame sektoriuje tikslai ir uždaviniai kiek skiriasi nuo kariuomenės sprendžiamų užduočių. .

Taigi galime pastebėti faktą, kad UAV naudojimas Rusijos oro erdvėje yra ne tik įmanomas, bet ir būtinas. UAV skrydžiai galimi, jei įvykdomi (sukurti) tinkamumo skraidyti ir registracijos pažymėjimų gavimo reikalavimai. Tai galima padaryti eksperimentinės aviacijos rėmuose.

Vietoj to, praktikoje yra tokia situacija. Dauguma nepilotuojamų orlaivių pavyzdžių yra kuriami iniciatyvos pagrindu, naudojant turimus komponentus. Apie suvienodinimą ir standartizavimą kalbėti nereikia. Dėl to Rusijoje eksploatuojamos dešimtys (jei ne šimtai) skirtingų tipų transporto priemonių, kurių dažniausiose šeimose yra kelios dešimtys transporto priemonių. Tačiau tik nedaugelis kūrėjų ir gamintojų gali kalbėti apie visavertės sistemos, kuri apimtų ne tik orlaivius, bet ir galingą antžeminę infrastruktūrą, sukūrimą.

Teisės aktų ir reguliavimo sistemos nebuvimas nepilotuojamų orlaivių srityje sukuria rimtų problemų kūrėjams ir potencialiems operatoriams. Netgi gynybos srityje projektavimo darbus reglamentuoja 20 metų senumo bendrieji techniniai reikalavimai, o komercinių UAV projektavimui apskritai nėra jokios norminės bazės. Šiuo metu vyriausybė rengia mažųjų orlaivių atgaivinimo programą, kurios neatskiriama dalis bus ir nepilotuojami orlaiviai. Esant tokioms sąlygoms, kai rinka turi didelį augimo potencialą, būtina sutelkti kūrėjų, klientų ir visų valdžios šakų pastangas.

Šiuo metu skrydžių saugos lygio kontrolei teikiama išskirtinė reikšmė. Taip yra dėl didėjančio oro eismo ir dėl oro nelaimių padarinių rimtumo. Siekiant pagerinti skrydžių valdymo (ATC) sistemos efektyvumą, būtina optimizuoti esamas stebimo skrydžių saugos lygio stebėjimo funkcijas. Norėdami tai padaryti, naudodami šiuolaikinius informacijos apdorojimo metodus, turite sugebėti greitai stebėti esamą skrydžių saugos lygį.

Skaičiuojant skrydžio saugos lygio operatyvinį vertinimą, reikia naudoti išsamiausią informaciją apie orlaivių (įskaitant UAV) judėjimą esamu laiku ir kontroliuojamos oro erdvės struktūrą. Kartu išskiriamos kelios užduotys: saugos lygio įvertinimas skrydžiuose maršrutais, artėjimo zonoje, orlaivio kilimo ir tūpimo metu, riedėjimas aerodromo teritorijoje. Užduotis sukurti praktiškai priimtinus modelius ir manevrus, kurie išspręstų galimą konfliktinę situaciją tarp poros orlaivių, yra itin svarbi siekiant užtikrinti oro eismo saugumą.

Pažymėtina, kad nacionalinėje oro erdvėje skraidančių orlaivių stebėjimas yra neatsiejama esamos skrydžių valdymo sistemos dalis.

Rusija. Šiuo metu stebėjimo technologija yra pagrįsta pirminių ir antrinių radarų naudojimu. Nors ši technologija artimiausioje ateityje išliks svarbi ATC, ICAO svarsto naujas stebėjimo technologijas, kurios jau iš dalies buvo įdiegtos užsienyje, nepaisant to, kad trūksta vieningos koncepcijos vizijos ir konkretaus jos techninio įgyvendinimo. Rusija sukūrė vienos iš šių 8 naujų technologijų veiklos koncepciją, kurios panaudojimas, atrodo, galėtų būti racionaliausias būdas mūsų sąlygoms pereiti prie būsimos CO2/ATM sistemos. Ši technologija pagrįsta patikimų ir tikslių orlaivių navigacijos sistemų ir patikimos duomenų perdavimo ryšio (DLC) sistemos deriniu, kuri transliuoja lėktuve gautą informaciją apie orlaivio koordinates visiems jo naudojimu besidomintiems vartotojams. Ši technologija vadinama Automatic Dependent Surveillance Broadcasting (ADS-B).

ADS-B naudojimas neapsiribos tradicinėmis funkcijomis, susijusiomis su antžeminėmis radarų sistemomis, bet suteiks naujų galimybių, įdiegtų tiek orlaivyje, tiek automatizuotose skrydžių vadovų darbo vietose. Tiesą sakant, ADS-B sujungia dvi technologijas: pagrįstą „oras-žemė“ LTD ir „oras-oras LTD“. Eksploatacinėje koncepcijoje pateikiami ADS-B scenarijai, kurie bus įgyvendinami evoliuciniu pagrindu priimant sprendimą dėl transliavimo ADS diegimo Rusijoje. Eksploatacinėje koncepcijoje pagrindinis dėmesys skiriamas ne ADS-B diegimo techninių detalių parinkimui ar apibrėžimui, o siekiama patenkinti būsimus veiklos poreikius, taip pat sklandžiai, ekonomiškai efektyviai pereiti nuo esamos radaro tipo stebėjimo sistemos. į perspektyvią, pagrįstą ADS-B.

Taigi, norminių dokumentų reikalavimai, atliekami tyrimai UAV valdymo srityje organizuojant oro eismą rodo, kad šiuo metu yra prieštaravimų tarp:

Padidėjęs UAV užduočių kiekis, išspręstas Rusijos nacionalinės ekonomikos interesais, ir jų naudojimo reguliavimo ir teisinės bazės trūkumas;

Tolimojo nuotolio UAV potencialių pajėgumų lygis ir draudimas juos naudoti bendrojoje oro erdvėje;

Reikalavimas išlaikyti paritetą su UAV išsivystymo lygiu pramoniniu ir technologiškai išsivysčiusiose šalyse ir dabartine Rusijos civilinės aviacijos „dronų“ vystymosi, unifikavimo, standartizavimo būkle;

Šiuo metu trūksta sisteminio pobūdžio darbų, kuriais siekiama sukurti UAV naudojimo bendrojoje oro erdvėje taisyklių sistemą, ir skubus to poreikis;

Naudojamų techninių priemonių (ypač ADS sistemų) produktyvumo ir patikimumo padidėjimas bei polinkio jas naudoti UAV valdymui nebuvimas.

Minėti konkretūs prieštaravimai leidžia suformuluoti pagrindinį prieštaravimą, kuris slypi tame, kad dabartinis UAV valdymo metodų, pagrįstų transliavimo automatine priklausomybe stebėjimu, išsivystymo lygis leidžia koordinuoti UAV skrydžius, tačiau nėra teisinės ir reglamentuojančios bazės. jų naudojimas bendroje oro erdvėje.

Suformuluoti tam tikri prieštaravimai ir jų apibendrinimas leidžia suprasti, kad jų nepašalinus neįmanoma tęsti visapusiško UAV panaudojimo, taigi ir civilinės aviacijos plėtros Rusijoje.

Dabartinė situacija UAV valdymo srityje, aukščiau išdėstyti prieštaravimai iš anksto nulėmė disertacijos temos aktualumą, kuria siekiama sukurti nepilotuojamų orlaivių valdymo bendrojoje oro erdvėje metodus, naudojant skrydžio informaciją automatinėje priklausomoje stebėjimo sistemoje.

Darbo tyrimo objektas – nepilotuojamų orlaivių skrydžių valdymas.

Tyrimo objektas – nepilotuojamų orlaivių valdymo bendrojoje oro erdvėje metodai, naudojant naujas informacines technologijas navigacijos duomenims ir valdymo komandoms rinkti, apdoroti ir perduoti.

Disertacinio darbo tikslas: gerinti nepilotuojamų orlaivių saugą bendrojoje oro erdvėje, remiantis naujais jų valdymo metodais, naudojant skrydžio informaciją automatinėje priklausomoje stebėjimo sistemoje.

Šiam tikslui pasiekti buvo iškelti ir išspręsti šie tyrimo uždaviniai:

1 - Atlikta nepilotuojamų orlaivių techninių charakteristikų ir jų taikymo sričių sprendžiant šalies nacionalinės ekonomikos problemas analizė.

2 - Susisteminti UAV skrydžių valdymo metodų reikalavimai bendroje oro erdvėje, užtikrinantys visų oro eismo dalyvių skrydžių saugumą.

3 – buvo sukurti algoritmai, skirti išspręsti PKS tarp UAV ir orlaivio bendroje oro erdvėje.

4 - Ištirta ADS informacijos saugumo problema kaip duomenų perdavimo vientisumo ir konfidencialumo problema.

5 - Sukurtas perduodamų duomenų patikimumo valdymo algoritmas.

6 - Sukurta UAV valdymo antžeminės ir orlaivinės įrangos struktūra ir funkcijos.

Tyrimo metodai. Skaičiuojantis ir analitinis tyrimų aprašymas remiasi bendra valdymo teorija ir bendrąja dinaminių sistemų teorija, tikimybių teorijos taikymu, bendrosios statistikos teorijos, patikimumo teorijos, baigtinių automatų ir algoritmų teorija, optimalaus teorija. sprendimai, matematinės analizės ir programavimo metodai.

Pagrindiniai pradiniai duomenys tyrimams atlikti yra: atitinkamos teisinių dokumentų nuostatos; transliuojančio automatinio priklausomo stebėjimo tinklo būsenos testų protokolai; atliktų tyrimų ir plėtros darbų rezultatus.

Tyrimo rezultatų patikimumą patvirtina siūlomų UAV valdymo metodų ir metodų eksperimentinių bandymų rezultatai.

Tyrimo informacine baze buvo panaudotos ICAO ir Eurokontrolės dokumentų rekomendacijos, Rusijos Federacijos finansų ministerijos norminiai dokumentai ir FAVT.

Disertacijos struktūra ir trumpa kiekvieno skyriaus anotacija.

Disertaciją sudaro įvadas, 4 skyriai, išvados, literatūros sąrašas iš 93 pavadinimų, 3 priedai.

Disertacijos išvada tema „Navigacija ir oro eismo valdymas“, Tokarevas, Jurijus Petrovičius

Išvados dėl ketvirtosios dalies

1. Siūlomas UAV valdymo ir valdymo kompleksas (modelis) numato užduočių, susijusių su UAV valdymu, koordinačių informacijos apdorojimu, gautos informacijos atvaizdavimu, planuojamo ir faktinio UAV maršrutų atvaizdavimu, sprendimą. skrydis skrydžio zonos žemėlapio fone, valdymo komandų formavimas rankiniu skrydžio režimu, operatyvi viso iš kiekvieno UAV gauto duomenų kiekio ir perduodamų valdymo komandų registracija.

2. Šis valdymo kompleksas palaiko visų įprastų UAV valdymo ir valdymo režimų veikimą. Ji įdiegia naujausius valdymo įrangos pokyčius ir naudoja naujausias informacines technologijas.

3. Šio valdymo komplekso bandymų rezultatai parodė, kad jį naudojant naudojant ADS-B galima valdyti UAV skrydžius bendroje oro erdvėje.

4. Sukurtas UAV stebėjimo ir valdymo kompleksas yra pajėgus; atlieka savo užduotis grupėje (formacijoje) su kitais orlaiviais bendroje oro erdvėje.

IŠVADA

Pastaruoju metu mūsų šalyje vis daugiau dėmesio skiriama UAV eismo kūrimui ir kontrolei.

Tačiau reikia pažymėti, kad nepaisant UAV objekto patrauklumo, akivaizdaus prieinamumo ir paprastumo, iš tikrųjų tai yra ne tik labai sudėtinga techninė užduotis, bet ir rimta ideologinė problema, nes ji turi įtakos ekonominės politikos organizavimo ideologijai. valstybės. Šiuo metu reikia tobulinti UAV naudojimo bendrojoje oro erdvėje teisinę bazę.

Šis disertacinis darbas skirtas nepilotuojamų orlaivių valdymo bendrojoje oro erdvėje metodams, naudojant skrydžio informaciją automatinėje priklausomoje stebėjime, sukurti, kurio metu buvo pasiektas užsibrėžtas tyrimo tikslas, išspręsti uždaviniai.

Disertaciniame darbe atliktas tyrimas paskatino sukurti metodiką, užtikrinančią saugų nepilotuojamų orlaivių skrydžio valdymą bendrojoje oro erdvėje. Šiuo atveju buvo gauti šie pagrindiniai rezultatai:

1 Išanalizuota pažangi ADS-B orlaivių stebėjimo technologija, kuri skrydžių vadovui kartu su radaro stebėjimu suteikia palydovinio stebėjimo lauką, garantuojantį didelį koordinačių nustatymo tikslumą nepriklausomai nuo krypties ir atstumo iki stebimo objekto: iki 15 m arba iki 2 m naudojant vietinę valdymo ir korekcijos stotį.

2 Sukurta ir eksperimentiškai patvirtinta UAV skrydžio valdymo bendrojoje oro erdvėje technologija, pasižyminti tuo, kad valdymo komandas (tiesioginiu radijo matomumu) į UAV iš antžeminės valdymo stoties perduoda operatorius per ADS-B LTD.

3 Nustatyta, kad galima įvertinti ADS-B vientisumo lygį

139 duomenų apie UAV padėtį praradimo ar iškraipymo tikimybės rodiklis. Siūlomas UAV padėties duomenų iškraipymo įvertinimo metodas, kurį sudaro signalo perdavimo iš spinduliuotės šaltinio vėlavimų nustatymas ir atstumo iki UAV matavimas, apskaičiuotas pagal koordinates. Jei skirtumas tarp apskaičiuotų koordinačių viršija modulio leistiną reikšmę, tada priimamas sprendimas iškraipyti duomenis. Dėl to padidėja per LTD perduodamų duomenų patikimumas.

4 Siūlomi galimų konfliktinių situacijų, susijusių su UAV, prevencijos metodai ir algoritmai. UAV manevrai optimizuojami atsižvelgiant į ADS-B informacijos sklaidos ypatumus, tokius kaip tikslumas, dažnumas, pristatymo laikas.

5 Pasiūlytas UAV valdymo būdas ir jo įgyvendinimo įrenginys. Valdymo būdas apsaugotas autoriniu sertifikatu (išradimo patentas Nr. 2390815). Prietaisas įgyvendina valdymo metodus, kurių metu apskaičiuotos numatomos UAV skrydžio parametrų vertės lyginamos su dabartinėmis koordinačių, gautų iš palydovinės navigacijos sistemos imtuvo, reikšmėmis, o jei jos nėra lygios, atitinkamai gaunami signalai. generuojamas per tris sukimosi judesio valdymo kanalus ir išilginio judėjimo kanalą.

6 Nustatyti UAV valdymo ir valdymo techninės-programinės įrangos komplekso konstravimo principai ir sukurti reikalavimai žmogaus ir mašinos sąsajai.

7 Moksliškai pagrįstas minimalus valdymo komandų sąrašas, užtikrinantis UAV oro eismo saugumą bendrojoje oro erdvėje, kuris užtikrina jo valdymą navigacijos valdymo metu.

8 Bandymų rezultatai patvirtina galimybę juos panaudoti UAV skrydžių valdymui bendrojoje oro erdvėje.

9 ADS-B leidžia UAV eksploatuoti bendroje oro erdvėje, nes yra integruota į automatizuotą ATC sistemą ir transliuojant pateikia UAV judėjimo koordinates.

140 informacija apie siaurajuostį LPD kanalą visiems eismo dalyviams, kuris užtikrina oro eismo saugumą.

Tolimesni tyrimai turėtų būti atliekami ADS-B tinklo veikimo tobulinimo srityje, siekiant kontroliuoti UAV judėjimą bendroje oro erdvėje.

Disertacinio tyrimo literatūros sąrašas technikos mokslų kandidatas Tokarevas, Jurijus Petrovičius, 2011 m

1. Kulik A.S., Gordinas A.G., Narozhny V.V., Bychkova I.V., Taran A.N. Perspektyvių mažo dydžio skraidančių robotų kūrimo problemos. Nacionalinis aviacijos universitetas. NE. Žukovskio „Charkovo aviacijos institutas“, Ukraina, 2005 m

2. Nepilotuojamų manevrinių orlaivių valdymas ir vadovavimas šiuolaikinėmis informacinėmis technologijomis / Red. M.N. Krasilytsikova, G.G. Sebryakova. Maskva: „Fizmatlit“, 2003 m.

3. Vilkova N. N., Suchačiovas A. B. Rusija turi grįžti į pirmaujančių „bepilotių“ jėgų gretas. // Krašto apsauga. Nr.10 (19), 2007 spalis, 48-54 p.

4. Suchačiovas A. B. Nepilotuojami orlaiviai. Statusas ir plėtros perspektyvos. M.: MNITI, 2007, 60 p.

5. Sukhačiovas A. B., Melkumova N. G., Shapiro B. L., - Erema S. L. Perspektyvių nepilotuojamų orlaivių kompleksų techninių ir ekonominių charakteristikų tyrimas.//Electrosvyaz,. №5, 2008, | Su. 16-20.

6. Nepilotuojamas vertikalaus kilimo ir tūpimo orlaivis: schemos parinkimas ir projektavimo parametrų nustatymas / N. K. Liseytsev, V. 3. Maksimovich et al.; Red. Dr tech. mokslai, prof. N. K. Liseytseva.- Iš MAI-PRINT, 2009.- 140s.

7. Trubnikov GV. Patirtis kuriant civilines nepilotuojamas sistemas ir paslaugas Rusijoje. // Antrojo Maskvos tarptautinio forumo „Nepilotuojami daugiafunkciniai kompleksai kuro ir energijos komplekso interesais“ medžiaga. M. Expocentre, 2008 sausio 29-31 d

8. Nepilotuojami orlaiviai // AeroBusiness., Surkov A.M., 1998. Nr. 1. 35 -37 p

9. Miniatiūrizacija – nauja informacinių nepilotuojamų sistemų kūrimo kryptis // GosNIIAS. Aviacijos sistemos. Mokslinė ir techninė informacija. 2001/2.

10. Nepilotuojami orlaiviai. Statusas ir raidos tendencijos / Red. Ivanova Yu.L. M.: Varyag, 2004 m.

11. Lėktuvų (nuotoliniu būdu pilotuojamų orlaivių) kūrimas, įrenginio pagrindai, projektavimas, konstravimas ir gamyba / Red. Golubeva I.S., Yankevičius Yu.I. M.: MAI leidykla, 2006 m.

12. Koncepcija ir CNS/ATM sistemos civilinėje aviacijoje / Bochkarev V. V., Kravtsov V. F., Kryzhanovsky G. A. et al.; Red. G. A. Kryzhanovskis.-M .: ICC "Akademkniga", 2003.- 415 p.

13. Babaskin V. V., Korolkova M. A., Olyanyuk P. V., "Chepiga V. E. Oro transportas šiuolaikiniame pasaulyje / redagavo P. V. Olyanyuk. St. Petersburg: State University of Civil Aviation, 2010-33bs.

14. Falkovas E.Ya. Dėl nepilotuojamų orlaivių skrydžių organizavimo civilinėje oro erdvėje// 5-osios tarptautinės konferencijos „Aviacija ir kosmonautika 2006“ tezės. - M.: MAI, 2006 m.

15. Maskvos aviacijos misija: lažybos dėl mažų orlaivių ir naujų technologijų. // Aviapanorama, 2008 m. kovas-balandis.

16. Maskvos aviacinė misija: atkurtas oro tiltas Rusijos auksiniam žiedui. // Aviapanorama, 2008 gegužė-birželis.

17. Maskvos aviacinė misija: pagrindinis saugaus valdymo principas // "Aviapanorama", 2008 m. liepos-rugpjūčio mėn.

18. Maskvos aviacinė misija: Aviataxi ir ne tik // Aviapanorama, 2008 m. rugsėjis-spalis.

19. Beliajevas V. Karas ore. Nauja grėsmė. Aviacija ir kosmonautika vakar, šiandien, rytoj. 2004 Nr.4

20. JAV kuria žudikų lėktuvą./ Interfax-AVN. Izvestija Nr.51, 2005 m

21. Aviacinės telekomunikacijos. ICAO tarptautinės konvencijos 10 priedas (t.IV: Stebėjimo radaras ir susidūrimų išvengimo sistemos). Monrealis, 1995 m.

22. Tomlin C, Lygeros J., Sastry S. Synthesizing Controllers for Nonlinear Hybrid Systems. Tyrimo pagal NASA dotaciją NAG-2-1039 ataskaita. Kalifornijos universiteto Elektros inžinerijos ir kompiuterių mokslų katedra. 1997. 16psl.

23. GOST 20058-80. Lėktuvo dinamika atmosferoje. Terminai, apibrėžimai ir pavadinimai. M.: Gosstandartas. 1980 m.

24. Automatizuotos skrydžių valdymo sistemos: žinynas / Savitsky V.I., Vasilenko V.A. ir kt. M.: Transportas, L 986. 192 p.

25. Patentas Nr. US2008033604 „Sistema ir metodas saugiam nepilotuojamų orlaivių skraidymui civilinėje oro erdvėje“, publikacija, 2008-02-07, http://v3.espacenet.com.

26. Minimalūs aviacijos sistemos našumo standartai, skirti automatiniam priklausomam stebėjimo transliavimui (ADS-B). RTCA/DO-242A. RTCA Inc. 2002 m.

27. Automatizuotas orlaivių ir sraigtasparnių valdymas / Fedorov S.M., Kane.V.M., Mikhailov O.I., Sukhikh N.N. M.: Transportas, 1992, 266s.

28. Tokarev Yu.P. Automatinė priklausoma priežiūra intensyvaus nepilotuojamų orlaivių tobulinimo sąlygomis. Transportas: mokslas, technologijos, vadyba. VINITI. 2006, Nr.8, p. 17-20.

29. Tokarev Yu.P. Duomenų linijos naudojimas nepilotuojamam orlaiviui valdyti. Sankt Peterburgas: moksliniai ir techniniai pareiškimai

30. SPbSPU. Informatika. Telekomunikacijos. Kontrolė. Nr.6 (113)/2010, p. 7144

31. Duomenų ryšių naudojimo oro eismo paslaugų grandinėse gairės: Doc / 9694 AN / 995 / - Monrealis, 1999, Yus.

32. Privalovas A.A. Stochastinių tinklų topologinės transformacijos metodas ir jo panaudojimas Karinio jūrų laivyno ryšių sistemų efektyvumui įvertinti. Sankt Peterburgas: BMA, 2000, 160 p.

33. Privalovas A.A., Chemirenko V.P. ir kt., Karinio jūrų laivyno ryšių tinklų tyrimo modeliai ir metodai. Sankt Peterburgas: BMA, 2003, 219 p.

34. Krasovskis H.H. Judesio valdymo teorija. M: Nauka, 1968,476s.

35. Krasovskis H.H., Subbotinas A.I. Padėties diferencialiniai žaidimai. M: Nauka, 1974, 456s.

36. Kurzhansky A.B. Valdymas ir priežiūra neapibrėžtumo sąlygomis. -M: Nauka, 1977, 392s.

37. Automatizuotos skrydžių valdymo sistemos: Naujos informacinės technologijos aviacijoje: Proc. Pašalpa / P.M. Akhmedovas, A.A. Bibutovas, A.V. Vasiljevas ir kiti; Red. S.G. Pyatko ir A.I. Krasovas. Sankt Peterburgas: Politechnika, 2004, 446s.

38. Kane V.M. Valdymo sistemų optimizavimas pagal minimax kriterijų. -M.: Nauka, 1985. 248 p.

39. Kumkovas S.I. Konfliktinės situacijos erdvėje, vertikalus manevras. Tyrimo ataskaita „Konfliktinių situacijų, susijusių su konkrečiomis ATC sritimis, aptikimo ir sprendimo algoritmai“. IMM UrO RAN, Jekaterinburgas, 2002. 47p.

40. Kumkov S. I. Konfliktų aptikimas ir sprendimas oro eismo valdyme // IF AC on-line žurnalas apie automatinį valdymą aviacijos erdvėje, AS-09-004, 2009, 7 p.

41. Anodina T.G., A.A. Kuznecovas A.A., E.D. Markovičius. E.D. Oro eismo valdymo automatika. M: Transportas, 1992 m.

42. Belkinas A.M., N.F. Mironovas N.F., Yu.I. Rublevas Yu.I., Saraiskis Yu.N. M: Oro navigacija: žinynas. Transportas, 1998 m.

43. Tokarev Yu.P. // Svyruojantys reiškiniai 4 režimo VHF duomenų perdavimo linijoje. XXXIX studentų, magistrantų ir jaunųjų mokslininkų mokslinės konferencijos, skirtos orlaivių konstruktoriaus I. I. Sikorskio atminimui, tezės. Sankt Peterburgo valstybinis civilinės aviacijos universitetas, 2007 m. 14 p.

44. Tokarev Yu.P. VHF duomenų perdavimo linijos režimo 4 naudojimo nepilotuojamuose orlaiviuose ypatybės. // Santraukos

45. XXXIX mokslinė studentų, magistrantų ir jaunųjų mokslininkų konferencija146, skirta orlaivių konstruktoriaus I. I. Sikorskio atminimui. SPbGUGA, 2007. 15 p.

46. ​​Bochkarev V.V., Kryzhanovsky G.A., Sukhikh N. N. Automatizuotas aviacijos eismo valdymas. \ Pagal. Red. G.A. Kryžhanovskis,. ¡Transportas, 1999. 319p.

47. Korolevas E.H. Skrydžių vadovų darbo technologijos. M: Oro transportas, 2000, 155s.

48. Lipin A.V., Olyanyuk P.V. Susidūrimų ore išvengimo sistemos. Pamoka. Sankt Peterburgas: Civilinės aviacijos akademija, 1999. 54 p.

49. Pyatko S.G. Metodai, skirti pagerinti orlaivių skrydžio trajektorijų prognozavimo tikslumą automatizuotose skrydžių valdymo sistemose. Diss. už Cand laipsnį. tech. Mokslai. L, OLAGA, 1985, 188 p.

50. Pyatko S.G. Taikomosios stebėjimo teorijos metodai, pagrįsti informacijos rinkiniais automatizuotose oro eismo valdymo sistemose. Diss. gauti inžinerijos mokslų daktaro laipsnį. Mokslai. Sankt Peterburgas, AGA, 2000, 370 p.

51. Tokarev Yu.P. ADS-B naudojimas UAV eismo saugumo užtikrinimo užduotims. // XLII mokslinės techninės studentų, magistrantų ir jaunųjų mokslininkų konferencijos pranešimų tezės, skirtos orlaivių konstruktoriaus I. I. Sikorskio atminimui147. SPbGUGA, 2010. 21 p.

52. Eduardo D. Sontag, Matematinio valdymo teorija: deterministinės baigtinių dimensijų sistemos. Antrasis leidimas, Springer, Niujorkas, 1998 m.

53. Patsko V.C., Pyatko S.G., Kumkovas A.A., Fedotovas A.A. Orlaivių judėjimo įvertinimas remiantis informacijos rinkiniais su neišsamiais koordinačių matavimais: mokslinės ataskaitos. - Sankt Peterburgas: Civilinės aviacijos akademija, 1999; Rusijos mokslų akademijos IMM Uralo skyrius, Jekaterinburgas, 1999 m.

54. Pyatko S.G. Stumdomas ATC sistemų modernizavimas. - Sankt Peterburgas, Įmonės „NITA“ spaustuvė, 2003 m.

55. Oro navigacijos paslaugų taisyklės. Oro eismo organizavimas. Doc 4444 ATM/501. ICAO. Penkioliktasis leidimas, 2007 m

56. Oro navigacijos paslaugų taisyklės. Orlaivių skrydžių operacijos. 1 tomas. Skrydžių veiklos taisyklės. Doc 8168-OPS/611 1 tomas ICAO penktasis leidimas, 2006 m.

57. Oro navigacijos paslaugų taisyklės. Orlaivių skrydžių operacijos. 2 tomas. Vizualinio skrydžio procedūrų konstravimas. Doc 8168-OPS/611 2 tomas ICAO penktasis leidimas, 2006 m.

58. Veikimu pagrįstos navigacijos (PBN) gairės. Doc 9618-AN/937, ICAO, trečiasis leidimas, 2008 m.

59. Oro erdvės planavimo vadovas. Pagrindiniai principai. ASM.ET1.ST03.4000.EAPM.01.02. 1 leidimas. Eurokontrolė. 2002 m

60. Pasaulinė bankomatų veikimo koncepcija. Doc 9854-AN/458, ICAO, pirmasis leidimas, 2005 m

61. Oro eismo paslaugos. Skrydžių valdymo tarnyba, skrydžių informacijos tarnyba, pranešimų apie avarijas tarnyba. Tarptautinės aviacijos konvencijos 11 priedas. ICAO, tryliktasis leidimas, 2001 m

62. Oro erdvės valdymo vadovas. ASM.ET1.ST08.5000.HKB-02-00. 2 leidimas. Eurokontrolė. 2003 m

63. Oro eismo paslaugų maršrutų sudarymo ir leidimo naudoti metodika. Maskva. Valstybinė bankomatų korporacija. 2008148

64. Rusijos Federacijos oro erdvės naudojimo federalinės taisyklės. Patvirtinta Rusijos Federacijos Vyriausybės 2010 m. kovo 11 d. dekretu Nr. 138. M. 2010, 45 p.

65. Tokarev Yu.P., Falkov E.Ya. Nepilotuojamų oro sistemų skrydžiai civilinėje oro erdvėje pagal galiojančius ICAO standartus ir metodus. NEPILOTOJŲ ORLAIVIŲ SISTEMŲ STUDIJŲ GRUPĖS (UASSG) ANTRASIS SUSITIKIMAS Monrealis, 2008 m. gruodžio 2–5 d.

66. Tokarev Yu.P., Gromova E.G., Falkov E.Ya., Pyatko S.G. Nepilotuojamų oro sistemų skrydžių bendrojoje oro erdvėje organizavimas. -M: VVIA, 2008 m. lapkričio 20-21 d.

68. Tokarev Yu.P. Nepilotuojamos oro sistemos (UAS). Poreikiai ir iššūkiai. Pasaulinis civilinio ir karinio bendradarbiavimo WA forumas, ICAO, 2009 m. spalio mėn.

69. Borto radijo valdymo įranga AZN-V4D. Specifikacijos. NKPG.464211.001 TU. Sankt Peterburgas, NITA Firm LLC, 2009, 41 p.

70. Borto radijo valdymo įranga „AZN-V4D“. vadovas. NKPG.464211.001 RE. Sankt Peterburgas, NITA Firm LLC, 2008, 25 p.

71. Antžeminio ryšio, navigacijos ir stebėjimo stotis „PULSAR-N“. vadovas. NKPG.464511.006 RE. Sankt Peterburgas, NITA Firm LLC, 2008, 60 p.

72. Antžeminio ryšio, navigacijos ir stebėjimo stotis „PULSAR-N“. valdymo modulis. Naudotojo vadovas. NKPG. 10401-01 34. Sankt Peterburgas, NITA Firm LLC, 2008, 18 p.

73. Antžeminio ryšio, navigacijos ir stebėjimo stotis „PULSAR-N“. valdymo modulis. Sistemos programuotojo vadovas. NKPG. 10401-01 32. Peterburgas, firma NITA LLC, 2008, 11 p.

74. Minimali VDL režimo 4149 orlaivio siųstuvo-imtuvo, skirto ADS-B, eksploatacinių charakteristikų specifikacija. Versija L. ED-108. EUROCAE. 2001, 386 p.

75. VHF skaitmeninio ryšio (VDL) režimo vadovas 4. Doc 9816-AN/448, ICAO, pirmasis leidimas, 2004 m.

76. Orlaivių adaptyviosios valdymo sistemos. / Novikovas A.S. ir tt M.: Mashinostroenie, 1987 m

77. Baburovas V.I. Dalijimasis palydovinių radijo navigacijos sistemų ir pseudopalydovų tinklų navigacijos laukais. – Sankt Peterburgas: agentūra „RDK-Print“, 2005 m

78. O leeon G., Piani D. Skaitmeninės automatikos ir valdymo sistemos. Sankt Peterburgas: Nevskio tarmė, 2001. -557p.

79. Kuzminas B.I. Aviacijos skaitmeninės telekomunikacijos įgyvendinant „ICAO-IATA CNS/ATM koncepciją“ Rusijos Federacijoje. Sankt Peterburgas-N. Novgorodas: OOO "Agentūra" WiT-print", 2007.- 384 p.

80. Patentas Nr. US2008033604 „Sistema ir metodas saugiam nepilotuojamų orlaivių skraidymui civilinėje oro erdvėje“, publikacija. 2008-02-07, http://v3.espacenet.com.

81. Subbotinas A.I., Čencovas A.G. Garantinis optimizavimas valdymo problemų atveju. M.: Leidykla „Nauka“, 1981, 288 psl.

Atkreipkite dėmesį, kad aukščiau pateikti moksliniai tekstai yra paskelbti peržiūrėti ir gauti naudojant originalų disertacijos teksto atpažinimą (OCR). Šiuo atžvilgiu juose gali būti klaidų, susijusių su atpažinimo algoritmų netobulumu. Mūsų pristatomuose disertacijų ir santraukų PDF failuose tokių klaidų nėra.

anotacija: Šiame straipsnyje pristatoma nepilotuojamų orlaivių valdymo sistemų TRIZ raida, nuo pirmųjų iki modernių, su jų aprašymu, techniniais prieštaravimais ir galima tolimesne plėtra.

Raktažodžiai: valdymo sistema, nepilotuojamas orlaivis, UAV.

Santrauka:Šiame straipsnyje pristatome nepilotuojamų orlaivių valdymo sistemų TRIZ evoliuciją, pradedant originaliomis ir baigiant moderniomis, su jų aprašymu, techniniais prieštaravimais ir galimu tolimesniu tobulėjimu.

raktažodžiai: valdymo sistema, nepilotuojamas orlaivis, UAV.

Šiuo metu nepilotuojami orlaiviai (UAV) yra gana gerai išvystyti ir turi platų pritaikymo spektrą. Per savo egzistavimo šimtmetį UAV padidėjo iki dešimčių metrų ir sumažėjo iki kelių milimetrų; žymiai išsiplėtė ir jų greičio diapazonas, keliamoji galia.

Tačiau UAV valdymo sistemos nuolat vystėsi ir toliau vystosi. Apsvarstykite UAV valdymo sistemų raidą, pradedant nuo pirmųjų nepilotuojamų „oro torpedų“ valdymo sistemų iki šiuolaikinių dronų valdymo sistemų. Šiuolaikiniams UAV apsiribosime mini ir mikro klasių įrenginiais (svoris iki 30 kg).

Kaip visada atsitinka, pirmuosius UAV sukūrė kariuomenė, ir tik XXI amžiuje prasidėjo aktyvus civilinių UAV kūrimas.

1. Istoriškai pirmasis UAV.

Istoriškai Keteringo vabalas laikomas pirmuoju UAV (žr. 1 pav.). Tai vienas pirmųjų sėkmingų nepilotuojamų orlaivių projektų. 1917 m. JAV armijos užsakymu išradėjas Charlesas Ketteringas sukūrė savo eksperimentinę nepilotuojamą „oro torpedą“, kuri tapo sparnuotųjų raketų pirmtaku. Tikslas buvo sukurti pigų ir paprastą nepilotuojamą sviedinį armijos aviacijos korpusui.

1 pav. Keteringo vabalas.

Įrenginys pasirodė gana kompaktiškas, priešingai nei Sperry „sparnuota bomba“, kuri buvo kuriama ir išbandoma vienu metu. „Vabalas“ turėjo cilindrinį medinį korpusą, prie kurio buvo pritvirtinta dviplanė V formos dėžutė.

Nepilotuojama transporto priemonė buvo aprūpinta pigiu keturių cilindrų varikliu ir inercine automatine valdymo sistema. Po paleidimo, varomas elektra iš variklio, giroskopas stabilizavo vabalo kryptį. Giroskopas buvo prijungtas prie vakuuminio-pneumatinio autopiloto (2 pav.), kuris valdė vairą. „Zhuk“ valdymo sistemos blokinė schema parodyta 3 pav.

2 pav. Vakuuminis-pneumatinis autopilotas (pavyzdys)

Lifto valdymas buvo atliktas panašiai, tačiau šiuo atveju jutiklis jau buvo barometrinis aukščiamatis.

Prieš startą nepilotuojamai transporto priemonei buvo suteikta aukščio reikšmė ir maksimalus propelerio apsisukimų skaičius, atitinkantis nuvažiuotą atstumą; pasuko giroskopą. Paleidimas vyko iš bėgių katapultos, „Vabalas“ pakilo į nurodytą aukštį ir nuskriejo tiesia linija tikslo link. Specialus prietaisas suskaičiavo sraigto apsisukimus ir pasiekus reikiamą atstumą (sraigto apsisukimų skaičius prilygo nurodytam), buvo paleistas spyruoklinis mechanizmas, kuris išjungė variklį ir išmušė sparnus laikančius varžtus. Aparato korpusas nukrito žemyn ir pasiekė tikslą.

3 pav. Valdymo sistemos blokinė schema

„Vabalas“ Ketteringas buvo skirtas miestams, dideliems pramonės centrams ir priešo kariuomenės telkimo vietoms apšaudyti iki 120 km atstumu. Jis sėkmingai išlaikė testus, skirtingai nei Sperry „oro torpeda“, ir buvo priimtas į tarnybą. Sistema pasirodė esanti geresnė, sėkmingesnė ir pigesnė nei ankstesnės, tačiau Pirmasis pasaulinis karas baigėsi ir užsakymas taip ir nebuvo įvykdytas. Iš viso pagaminti 45 automobiliai.

Ketteringo „Vabalas“ įgyvendino paprasčiausias autopiloto funkcijas: elevatoriaus ir vairo valdymą, nuvažiuoto atstumo skaičiavimą, variklio išjungimą ir sparnų atstatymą. Bandymų nesėkmės buvo susijusios su problemomis išlaikyti aparatą kurso metu. Įrenginys galėjo nukrypti nuo kurso tiek paleistas iš bėgių katapultos, tiek skrydžio metu. Be to, „oro torpeda“, veikiama vėjo, gali nukristi ant sparno ir nukristi. Nors primityvus autopilotas bandė laikytis kurso, jis negalėjo susidoroti su stipriais vėjo gūsiais ar klaida paleidimo metu.

Įsivaizduokime Ketteringo „Vabalo“ valdymo algoritmą:

1) Prieš startą buvo nustatytas maksimalus aukštis ir propelerio apsisukimų skaičius.

2) Buvo paleidimas iš bėgių katapultos.

3) Prietaisas pasiekė iš anksto nustatytą aukštį (aukštis buvo kontroliuojamas naudojant barometrinį aukščiamatį).

4) Autopilotas išlaikė pastovų kursą dėl giroskopo įtakos (skrydis buvo judėjimas tiesia linija).

5) Pasiekus nurodytą apsisukimų skaičių (norimą atstumą), variklis buvo išjungtas ir sparnai nustatyti iš naujo. Aparato korpusas nukrito vertikaliai žemyn į taikinį.

Prietaisas turėjo nedidelį atstumą ir galėjo judėti tik tiesia linija iš taško „A“ į tašką „B“. Maršrutas su daug taškų buvo neįmanomas uždavinys, kaip ir aparato grąžinimas į pradinį tašką.

Leiskite mums nustatyti techninius prieštaravimus (TC), kurie egzistuoja aprašytoje sistemoje, kad prieštaravimų formuluotė būtų vienoda, visos nagrinėjamos sistemos bus vadinamos UAV:

TP1. Didėjant UAV stabilizavimo laipsniui, įdėjus stabilizavimo elementus ant sparnų, prietaiso svoris nepriimtinai padidėja.

TP2. Padidėjus UAV stabilizavimo laipsniui riedėjimo metu, įdėjus stabilizuojančius elementus ant sparnų, konstrukcijos sudėtingumas nepriimtinai padidėja.

TP3. Padidėjus stabilizavimo laipsniui išilgai kurso, atstumas iki tikslo mažėja nepriimtinai.

TP4. Didėjant maršruto sudėtingumui, nepriimtinai išauga projektavimo sudėtingumas.

TP4 prieštaravimas buvo išspręstas naudojant pašalinimo, naudingo veikimo tęstinumo, „tarpininko“ techniką, inercinį autopilotą pakeičiant radijo valdymo sistema. TRIZ evoliucijos etapas parodytas 4 pav.

4 pav. – pirmasis evoliucijos etapas.

2. Naujas etapas: radijo bangomis valdomų orlaivių atsiradimas.

Ketvirtajame dešimtmetyje JAV armija sulaukė pasiūlymų įvairiems poreikiams tiekti radijo bangomis valdomus nepilotuojamus orlaivius. Tarp pasiūlymą pateikusių įmonių buvo „Radioplane Company“. Ją įkūrė Denisas Reginaldas, buvęs Didžiosios Britanijos karališkųjų oro pajėgų pilotas, emigravęs į JAV ir tapęs aktoriumi, o vėliau įkūręs parduotuvę ir radijo modelių lėktuvų kompaniją.

„Radioplane Company“ pasiūlė JAV armijai radijo bangomis valdomų lėktuvų modelių liniją, tarp kurių buvo ir „Radioplane OQ-2“ modelis (5 pav.). Tai pirmasis nuotoliniu būdu pilotuojamas orlaivis (RPV), pradėtas gaminti masiškai. Iš viso buvo pagaminta 15 000 modelių. Operacija buvo vykdoma iki 1948 m.

Radioplane OQ-2 buvo tikslinis lėktuvas priešlėktuvinėms įguloms mokyti. Ilgis - 2,65 m. Tarpatramis - 3,73 m. Kilimo svoris - 47 kg. Maksimalus greitis – 137 km/val. Maksimalus skrydžio laikas yra 1 valanda.

5 pav. Išorinis radioplane OQ-2 vaizdas

Paleidimas vyko iš katapultos, o nepilotuojamą radijo modelį nuo žemės valdė operatorius, galintis imituoti įvairias situacijas (pavyzdžiui, naikintuvo artėjimą atakai). Jei po skrydžio įrenginys liko nepažeistas, nusileidimas vyko parašiuto ir neįtraukiamos važiuoklės pagalba (ne visi modeliai ją turėjo), kas sušvelnino smūgį į žemę. Vaizdo valdymo sistemos blokinė schema 6 pav.

6 pav. – radijo valdymo blokinė schema

Radijo valdymas leido dronams sekti sudėtingus maršrutus ir atlikti sudėtingus manevrus ore, pralenkdami Kettering's Beetle ir Sperry's Winged Torpedo. Prietaisai galėjo grįžti į pradinę padėtį, o tai padidino jų naudojimo skaičių. Kompaktiška „Radioplane OQ-2“ konstrukcija ir paprastumas leido pasiekti didesnį greitį ir įveikti didesnius atstumus. Tačiau iškilo problema dėl mažų naudojimo lubų 2438 m.

To meto įranga leido efektyviai naudoti Radioplane OQ-2 tik operatoriaus matymo lauke. Taip operatorius nuo žemės galėjo valdyti droną. Jeigu prietaisas išskristų už matomumo spindulio, tuomet jį būtų galima valdyti tik radaru, kuris neužtikrino efektyvaus stebėjimo ir sumažino padėties nustatymo tikslumą.

Nagrinėjant radioplaną OQ-2, galima nustatyti šiuos prieštaravimus:

TP5. Didėjant nuotoliui, padidinus valdymo taškus radijo bangomis valdomos transporto priemonės maršrute, antžeminės valdymo įrangos tūris nepriimtinai didėja.

TP6. Didėjant nuotoliui, padidinus valdymo taškus radijo bangomis valdomos transporto priemonės maršrute, personalo skaičius nepriimtinai didėja.

TP7. Didėjant diapazonui, padidinus degalų bako tūrį, svoris nepriimtinai didėja.

Antrasis evoliucijos etapas parodytas 7 paveiksle.

TP7 prieštaravimas buvo išspręstas naudojant pašalinimo, naudingo veiksmo tęstinumo, „tarpininko“ metodus.

7 pav. – Antrasis evoliucijos etapas

3. Antrojo pasaulinio karo įvykiai.

V-1 – sviedinis lėktuvas, šiuolaikinių sparnuotųjų raketų prototipas, Antrojo pasaulinio karo viduryje tarnavo Vokietijos kariuomenėje (8 pav.). Ši raketa buvo sukurta įgyvendinant projektą „Atpildo ginklai“. Nepilotuojamos transporto priemonės projektą sukūrė vokiečių dizaineriai Robertas Lusseris ir Fritzas Gosslau. Plėtra buvo vykdoma 1942–1944 m.

V-1 buvo pastatytas pagal orlaivio schemą, korpuso gale virš vairo buvo pritvirtintas reaktyvinis variklis. Kuriant projektą, reikėjo įdiegti stabilizatorius ir giroskopą, kad skrydžio metu būtų stabilizuotas įrenginys.

Ant žemės, prieš paleidžiant, nepilotuojamai transporto priemonei buvo nurodytos aukščio ir kurso reikšmės, taip pat skrydžio nuotolis. Vadovavimas buvo atliktas naudojant magnetinį kompasą. Paleidęs įrenginį (pagamintą iš katapultos arba iš nešiklio – modifikuoto bombonešio Heinkel He 111 H-22), jis su autopiloto pagalba skrido iš anksto nustatytu kursu ir iš anksto nustatytu aukščiu. Kurso ir žingsnio stabilizavimas buvo atliktas remiantis 3 laipsnių giroskopo rodmenimis: žingsnyje jie buvo sumuojami su barometrinio aukščio jutiklio rodmenimis; trasoje - su kampinių greičių vertėmis iš dviejų 2 laipsnių giroskopų, naudojamų sviedinio vibracijai sumažinti. Ritimo kontrolės nebuvo, nes V-1 buvo gana stabilus aplink išilginę ašį.

8 pav. V-1 išvaizda

Autopilotas buvo pneumatinis įtaisas, varomas suslėgto oro. Kurso ir aukščio vairų pneumatinių mašinų ritės buvo įjungtos oro slėgiu, priklausomai nuo giroskopų parodymų. Patys giroskopai taip pat buvo sukami suspaustu oru. Skrydžio nuotolis buvo nustatytas ant specialaus mechaninio skaitiklio, o anemometras, pritvirtintas prie sviedinio nosies, palaipsniui sumažino reikšmę iki nulio. Pasiekus nulinę reikšmę, smūginiai saugikliai buvo atrakinti ir variklis išjungtas. Blokinės diagramos pavyzdys parodytas 9 paveiksle.

Ilgis - 7,75 m. Sparnų plotis - 5,3 (5,7) m Maksimalus greitis - 656 km/h (suvartojus degalus greitis siekė 800 km/h). Diapazonas siekė 280 km.

V-1 galėjo skristi tik tiesia linija (kaip Kettering's Beetle), tačiau įveikė didesnį atstumą ir išvystė daug didesnį greitį.

9 pav. Valdymo sistemos blokinė schema.

Peržiūrėjus V-1, išryškėjo šie techniniai prieštaravimai:

TP8. Paleidimo proceso supaprastinimas pašalinant katapultą nepriimtinai padidina konstrukcijos sudėtingumą.

TP9. Padidėjus maršruto sudėtingumui, įrangos sudėtingumas nepriimtinai didėja.

TP10. Padidėjus maršruto sudėtingumui, nepriimtinai padidėja įrenginio svoris.

Remiantis aukščiau aprašytais prieštaravimais, buvo išskirtas antrasis nepilotuojamų orlaivių TRIZ evoliucijos etapas (10 pav.).

TP8 ir TP9 prieštaravimai buvo išspręsti pasitelkus pašalinimo metodus, naudingų veiksmų tęstinumą, „tarpininką“, pakeičiant lėktuvo schemą sraigtasparniu.

10 pav. Trečiasis evoliucijos etapas.

4. Priešvandeninis sraigtasparnis.

Amerikietiško nepilotuojamo orlaivio, tiksliau – nepilotuojamo sraigtasparnio, projektas. Gyrodyne QH-50 DASH – pirmasis pasaulyje pradėtas eksploatuoti nepilotuojamas sraigtasparnis (11 pav.). Pirmasis jo skrydis įvyko 1959 m., o iki 1969 m., kai JAV karinis jūrų laivynas atsisakė projekto, buvo pagaminta 700 įvairių modifikacijų transporto priemonių. Iš pradžių buvo sukurta kaip standartinė priešvandeninė raketų kreiserių ginkluotė.

11 pav. Gyrodyne QH-50 DASH išvaizda

Sraigtasparnis buvo 3,9 m ilgio ir 3 m aukščio, nepakrauto ir aprūpinto svoris atitinkamai – 537 kg. ir 991 kg. Maksimalus kilimo svoris 1046 kg. Maksimalus greitis – 148 km/val. ir atstumas 132 km. Praktinės lubos 4939 m. Laive gabeno 33,6 galono degalų.

Skirtingai nuo ankstesnių sistemų, transporto priemonei nereikėjo kilimo ir tūpimo tako ar įrangos (pvz., katapultos), o mažo, lygaus paviršiaus.

Nepilotuojamas sraigtasparnis buvo skirtas pakilti nuo laivo denio. Prieš paleidimą ant jo buvo pakabintos torpedos.

Valdymas buvo vykdomas iš operatoriaus pulto (valdymo sistemos blokinė schema parodyta 12 pav.). Konsolė taip pat gavo duomenis apie įrenginio būseną, signalus iš ginklo sistemos. Ateityje buvo pasiūlyta įdiegti du valdymo pultus. Paprašius, viena konsolė turėjo būti denyje, o kita – komandų poste.

Kadangi torpedos svėrė daug, teko atsisakyti televizijos įrangos. Todėl iš karto buvo paleisti du sraigtasparniai: vienas su aptikimo ir taikinio nustatymo įrenginiu; antrasis su ginklais.

Gyrodyne QH-50 DASH projektas buvo atšauktas dėl valdymo sistemos netobulumo ir konstrukcijos defektų, beveik pusė transporto priemonių susidūrė. Skrydžio metu nepilotuojamas sraigtasparnis galėjo spontaniškai išjungti valdymo įrangą. Įtakos turėjo ir prasidėjęs Vietnamo karas. Bet nepilotuojamo sraigtasparnio naudojimas iki 2006 m. kaip mokymo priemonė, eksperimentų objektas ir kt.

12 pav. Valdymo sistemos blokinė schema.

Pabrėžkime nepilotuojamo sraigtasparnio Gyrodyne QH-50 DASH prieštaravimus:

TP11. Sumažėjus nepilotuojamos transporto priemonės matmenims, naudingosios apkrovos indikatorius yra nepriimtinai sumažintas.

TP12. Sumažėjus nepilotuojamos transporto priemonės matmenims, nepriimtinai sumažėja skrydžio nuotolis.

Prieštaravimai tarp TP10 ir TP11 buvo išspręsti pašalinant, suvienodinant, universalinant, keičiant mechaninę schemą, sukuriant įperkamus skrydžių valdiklius lėktuvų modeliuotojams.

Remdamiesi šiais prieštaravimais, sudarysime TRIZ evoliucijos etapą (13 pav.).

13 pav. Ketvirtasis evoliucijos etapas.

5."Dronai» į mases. Skrydžių valdikliaisimuliacijai.

Mūsų laikais nepilotuojami orlaiviai nustojo būti kariniais „žaislais“. XXI amžiaus pradžioje vis daugiau įvairių UAV yra naudojami civilinėse srityse: aerofotografija, krovinių pristatymas, poilsis ir laisvalaikis, švietimas ir kt. Atsirado daug projektavimo schemų (multikopteriai, lėktuvo tipas ir kt.). Dabar galite saugiai juos nusipirkti parduotuvėse ar net patys, pirkdami tam tikrus komponentus. Jie bus aptariami toliau.

Skrydžio valdiklis yra pagrindinė valdymo plokštė, kuri užtikrina nepilotuojamo orlaivio valdymą.

Vienas iš pirmųjų populiarių XXI amžiaus skrydžių valdiklių buvo MultiWii (14 pav.). Tai atvirojo kodo skrydžio valdiklio projektas, pagrįstas Arduino (aparatinės įrangos skaičiavimo platforma, kurios pagrindiniai komponentai yra paprasta I/O plokštė ir Processing/Wirin (C-like) kūrimo aplinka). Jis naudojamas kaip savadarbių nepilotuojamų transporto priemonių (ypač multikopterių) valdymo sistemos elementas. Pavadinimas MultiWii istoriškai susiklostė todėl, kad giroskopai nuo valdiklio iki Nintendo Wii žaidimų konsolės buvo naudojami pirmosiose versijose.

14 pav. Išorinis MultiWii plokštės vaizdas

Šiuo metu platforma palaiko daugybę jutiklių. Iš pradžių reikėjo įsigyti papildomus giroskopus iš Wii Motion Plus valdiklio ir pagreičio matuoklį iš Wii Nunchuk valdiklio, tačiau tai nebereikalinga.

Kadangi projektas yra pagrįstas Arduino, papildiniai (GPS, radijo siųstuvas ir kt.) yra suderinami su ArduPilot skrydžio valdiklio projektu (daugiau apie tai žemiau). Iš esmės tai yra plokštė su kontaktais, o ne paruošta valdymo sistema, prie kurios radijo mėgėjas gali pritvirtinti įvairius modulius (pagal norimus tikslus). Galima nustatyti valdymą radijo nuotolinio valdymo pulteliu (naudojant radijo imtuvą/siųstuvą) arba paprastas autopiloto funkcijas, tokias kaip maršruto rodymas (reikalingas GPS modulis) ir kurso laikymas (magnetometras). Natūralu, kad visa tai įmanoma tik su teisinga valdiklio konfigūracija.

Iš pradžių plokštėje buvo 8 bitų ATMega328 mikrovaldiklis (laikrodžio dažnis iki 20MHz, FLASH atmintis 32kb, SRAM atmintis 2kb) arba ATMega2560 (laikrodžio dažnis 16MHz, FLASH atmintis 256kb, SRAM atmintis 8kb). Tačiau kadangi projektas atidarytas, atsirado mėgėjiškos versijos su 32 bitų STM32. Taip pat yra įmontuoti jutikliai MPU6050 (3 ašių giroskopas ir 3 ašių akselerometras), BMP085 (barometras) ir HMC5883L (elektroninis magnetinis kompasas). Informacija pateikiama bendrai ir gali skirtis skirtingoms plokštės versijoms.

15 paveiksle parodyta valdymo sistemos blokinė schema.

Siūlomas valdymo algoritmas:

1) Būtina prijungti visus modulius, reikalingus vartotojo užduočiai, prieš tai įrašius programą į mikrovaldiklį (oficialų ar paties pagamintą).

3) Atsižvelgiant į nepilotuojamos transporto priemonės konstrukciją, turėtų būti atliktas paleidimas.

Skrydžių valdikliai daugiausia buvo skirti radijo valdymui. Nors jie palaikė kai kurias autopiloto funkcijas, operatorius turėjo valdyti skrydį. Pavyzdžiui, judėdamas tarpiniais taškais orlaivis gali atsitrenkti į iškilusią kliūtį, jei laiku nesiimama priemonių. Tai taip pat taikoma kitiems toliau aprašytiems skrydžio valdiklių modeliams.

15 pav. Valdymo sistemos blokinė schema.

TP13. Valdiklio valdymo konfigūravimo lankstumo didinimas nepriimtinai padidina kodo sudėtingumą.

TP14. Valdiklio valdymo nustatymų lankstumo didinimas nepriimtinai padidina tam reikalingų valandų skaičių.

TP13 ir TP14 prieštaravimai buvo išspręsti pašalinus, suvienodinus, universalus ir pakeitus mechaninę schemą.

Evoliucijos etapas parodytas 16 paveiksle.

16 pav. Penktasis evoliucijos etapas.

6. Nauji analogai.

CopterControl3D (CC3D) valdiklis buvo sukurtas vykdant Open Pilot atvirą projektą, kuris prasidėjo 2009 m. (17 pav.). Kaip ir „MultiWii“, tai nedidelė ir palyginti pigi programuojama plokštė, tačiau skirtingai nei ji, ji buvo sukurta specialiai keturkopiams. Taip pat turiu nustatyti OpenPilot GCS programinę įrangą. Maždaug 90% keturračių, naudojamų valdyti „First Person Viev“ (FPV, pirmojo asmens vaizdas – valdymas vykdomas ne tik radijo kanalu, bet ir papildomu kanalu gaunamas realiojo laiko vaizdo ekrane). surinko mėgėjai ant šio valdiklio.

17 pav. – CC3D plokštės išvaizda

Plokštėje yra 32 bitų STM32F103 72MHz mikrovaldiklis su 128kb FLASH atmintimi ir MPU6000 mikroschema (sujungia 3 ašių giroskopą ir 3 ašių akselerometrą).

Informacija pateikiama bendrai ir gali skirtis skirtingoms plokštės versijoms.

Valdymo sistemos blokinė schema parodyta 18 paveiksle (skirtumai yra tik įrenginių prijungimo sąsajose).

18 pav. Valdymo sistemos blokinė schema

Sistema atskleidė šiuos prieštaravimus:

TP15. Valdiklio valdymo lankstumo padidinimas pridedant autopiloto funkcijas nepriimtinai padidina kodo sudėtingumą.

TP16. Valdiklio naudojimo universalumo padidinimas nepriimtinai padidina kodo sudėtingumą.

TP15 ir TP16 prieštaravimai buvo išspręsti pasitelkus atvaizdavimo, universalumo, savitarnos, „tarpininko“ metodus.

Evoliucijos etapas parodytas 19 paveiksle.

19 pav. – Šeštasis evoliucijos etapas

7. Sprendimas išArduino.

Skrydžio valdiklis ArduPilot Mega (20 pav.), sukurtas Arduino. Pagrindinis skirtumas nuo ankstesnių yra ne tik skraidančių bepiločių transporto priemonių, bet ir antžeminių bei valčių sistemų palaikymas. Taip pat, be radijo bangomis valdomo nuotolinio pilotavimo, automatinio valdymo pagal iš anksto sukurtą maršrutą, t.y. maršruto taško skrydis, taip pat turi galimybę dvipusiškai perkelti telemetrijos duomenis iš lentos į antžeminę stotį (telefoną, planšetinį kompiuterį, nešiojamąjį kompiuterį ir kt.) ir prisijungti prie vidinės atminties.

20 pav. – lentos išvaizda

Valdiklis palaiko programavimą, kaip ir kiti Arduino produktai, Arduino programavimo kalbą (kuri yra standartinė C++ su tam tikromis ypatybėmis). Tinkamai sukonfigūruotas, jis leidžia bet kurį įrenginį paversti savarankišku įrankiu ir efektyviai naudoti jį ne tik pramoginiais tikslais, bet ir profesionaliems projektams. Palyginti su aukščiau aprašytomis lentomis, skrydžio metu jis elgiasi stabiliau, gali gerai atlikti kai kuriuos skrydžio modelius.

Valdiklis palaiko skrydžio treniruoklį per „Mission Planner“ programinę įrangą, kuri leis jums nustatyti valdymą, gauti nuorodas ir kt.

Plokštėje yra mikrovaldikliai ATMega2560 ir ATMega32U2 (8 bitai, laikrodžio dažnis 16 MHz, FLASH atmintis 32 kb, SRAM atmintis 1 kb), jutikliai MPU6000 ir MS5611 (barometras).

Valdymo sistemos blokinė schema parodyta 21 pav.

21 pav. Valdymo sistemos blokinė schema.

Nagrinėjamoje sistemoje buvo atskleistas toks prieštaravimas:

TP17. Didėjant valdiklio valdymo lankstumui, nepriimtinai mažėja valdiklio naudojimo universalumas.

TP18. Didėjant lentos kokybei, kaina kyla nepriimtinai.

TP19. Didėjant valdiklio valdymo lankstumui, periferinės jungties grandinės sudėtingumas nepriimtinai didėja.

Prieštaravimai tarp TP17 ir TP18 buvo išspręsti suvienodinimo, pigaus pakeitimo, universalumo pagalba, sukuriant universalų skrydžio valdiklį.

22 paveiksle parodytas evoliucijos etapas.

22 paveikslas – septintasis evoliucijos etapas.

8. Nauja karta.

Pixhawk yra naujos kartos skrydžio valdiklis (23 pav.), toliau plėtojamas PX4 projektas ir Ardupilot programinės įrangos kodas iš 3DRobotics. Valdiklis turi NuttX realaus laiko operacinę sistemą.

Valdiklis palaiko daugybę sistemų:

žemė, oras, vanduo. Palaiko įvairius jų komunikacijos modulius ir standartus. Jis tapo populiarus dėl savo universalumo. Palaiko „Mission Planner“, pvz., „ArduPilot“, naudojimą.

23 pav. Pixhawk valdiklio išvaizda

Plokštėje yra 32 bitų mikroprocesorius STM32F427 Cortex M4 (168MHz, 2 MB FLASH atmintis, 256 kb RAM) ir 32 bitų STM32F103 koprocesorius. Taip pat yra jutikliai: ST Micro L3GD 20 - 3 ašių giroskopas, ST Micro LSM303D - 3 ašių akselerometras / magnetometras, MPU6000 - 3 ašių akselerometras / giroskopas, MEAS MS5611 - barometras.

Valdymo sistemos blokinė schema parodyta 24 pav.

24 pav. Valdymo sistemos blokinė schema.

Atskleisime aprašytos sistemos prieštaravimus:

TP20. Didėjant aparato valdymo lankstumui, valdymo įrangos sudėtingumas nepriimtinai didėja.

TP20 prieštaravimai buvo išspręsti pasitelkus unifikavimo, universalumo metodus, sukuriant daugiafunkcį atviro kodo UAV mėgėjiškam vystymuisi.

Evoliucijos etapas parodytas 25 pav.

25 paveikslas – aštuntasis evoliucijos etapas.

9. „Iki rakto“ sprendimas.

2010 metais prancūzų kompanija Parrot į rinką išleido savo nepilotuojamą orlaivį AR.Drone. Po poros metų buvo išleista atnaujinta Parrot AR.Drone 2.0 versija (29 pav.). Kvadrakopterio projektas buvo visiškai atviras vartotojų idėjoms, o tai padėjo jam tapti hitu.

Parrot AR.Drone 2.0 turi keturis 14,5 W variklius. Maksimalus greitis – 18 km/val. Papildomas krovinio svoris - 150 g ARM Cortex A8 procesorius 1 GHz dažniu. nuo 800 Hz. DSP TMS320DMC64x skirtas vaizdo signalo apdorojimui. RAM DDR2 1Gb. Dvi kameros: pagrindinė fotografavimui ir FPV režimas su 720p raiška; papildoma kamera su 240p raiška horizontaliam greičiui matuoti, esanti apačioje.Wi-Fi taškas, skirtas prijungti valdymo įrenginį (išmanusis telefonas ar planšetė su Android arba iOS OS) .

29 pav. – Parrot AR.Drone 2.0 išvaizda

Projekto atvirumas leidžia prie gatavo įrenginio prijungti papildomus komponentus. Tai buvo viena iš patrauklių aprašyto keturračio savybių. Be to, vartotojai galėjo programuoti jo skrydžio valdiklį arba kurti įvairias valdymo programas C, Java ir Objectiv-C kalbomis.

Valdymo blokinės schemos pavyzdys parodytas 30 pav.

Viena iš pagrindinių visų bepiločių orlaivių problemų yra ta, kad jei veikiant autopiloto režimui prieš juos atsiranda kliūtis (ar tai būtų siena, medis, kitas orlaivis ar net žmogus), susidūrimo išvengti nepavyks. Didžiausia, ko galima tikėtis, yra tai, kad UAV bandys sustoti arba operatorius laiku įsikiš į procesą. Tačiau jei plėtros prognozės bus teisingos ir artimiausiu metu mūsų laukia tolesnė nepilotuojamų orlaivių rinkos plėtra, ši problema taps vis aktualesnė.

30 pav. Valdymo sistemos blokinė schema.

Nustatyti prieštaravimai:

TP21. Pridedant papildomą įrangą, kuri padidina autopiloto funkcionalumą, įrenginio svoris neleistinai išauga.

10. Tolimesnis vystymas.

Tolesnė nepilotuojamų sistemų, įskaitant UAV, plėtra yra dirbtinio intelekto įdiegimas į valdymo sistemą. Išmani valdymo sistema toliau plėtos autopiloto funkcijas ir automatizuos nepilotuojamas transporto priemones. Tokiu atveju operatoriaus veiksmai yra sumažinami tik iki įrenginio paruošimo skrydžio pradžiai ir tiesiai iki paties paleidimo.

Tačiau yra techninis prieštaravimas TP21. Šis prieštaravimas sprendžiamas vienijimosi, universalumo, naudingo veikimo tęstinumo, „tarpininko“ principais.

Išmani valdymo sistema gali būti įdiegta mikroprocesoriniame kompiuteryje (pavyzdžiui, Raspberry Pi) su keliais jutikliais (2 vaizdo kameros ir lidar). Tokia sistema, judant nurodytu maršrutu, galės nustatyti atsiradusią kliūtį, kuri gali būti žmogus, kitas UAV ar medis, siena, kurios operatorius nepastebėjo kurdamas maršrutą. Ši sistema kompiuterinio matymo metodu atpažins objektus ir nustatys šių objektų judėjimo vektorių. Nustačiusi judėjimo vektorių, sistema palygins jį su UAV vektoriumi ir sukurs vengimo maršrutą su minimaliu nukrypimu nuo maršruto. Tokia schema šiek tiek paveiks jo svorį bepiločio orlaivio savybėms, tačiau žymiai padidins jo „išgyvenamumo“ laipsnį.

Literatūra ir užrašai :

Kur skris dronas be piloto – Diena iš dienos [elektroninis išteklius] // LIVEJOURNAL.COM: LiveJournal. – Elektronas. duomenis. URL: http://novser.livejournal.com/9293

99.html OQ-2 [elektroninis išteklius] // AVIA.PRO: Aviacijos naujienos. – Elektronas. duomenis. URL: http://avia.pro/blog/oq-2

(prisijungimo data 2016-11-14). - Ekrano pavadinimas.

V-1 [elektroninis išteklius] // ANAGA.RU: Informacinis portalas „Sostinės komitetas“. 2008 – Elektronas. duomenis. URL: http://anaga.ru/v-1.htm (prieigos data

2016 m. gruodžio 17 d.). - Ekrano pavadinimas. Gyrodyne Helicopter Co. VTOL QH-50 serijos Mfg

UAV. [elektroninis išteklius] // GYRODYNEHELICOPT ERS.COM: informacinė svetainė. – Elektronas. duomenis. URL: http://www.gyrodynehlicopters.com/dash_weapon_system.htm

(prisijungimo data 2016-11-14). - Ekrano pavadinimas.

AR.Drone 2.0: funkcijų ir priedų apžvalga [elektroninis išteklius] // XAKER.RU: Elektroninis žurnalas. – Elektronas. duomenis. URL:

I. V. Makarovas, V. I. Kokorinas (vadovas)

LLC AE „Autonominės kosminės erdvės sistemos – GeoService“

Sibiro federalinio universiteto Inžinerinės fizikos ir radioelektronikos institutas, Krasnojarskas

Darbas atspindi vieną iš požiūrių į programinės ir techninės įrangos komplekso, skirto valdyti nepilotuojamus orlaivius, kaip oro ir antžeminių segmentų derinį, sukūrimo metodų. Orlaivių segmentui valdyti buvo sukurtas autopiloto blokas. Komplekso antžeminio segmento valdymą atlieka valdymo elektroninis kompiuteris, veikiantis vieninga programine įranga su autopiloto bloku. Siūlomas metodas leidžia sumažinti sistemos projektavimo ir programinės įrangos kūrimo išlaidas, tuo pačiu užtikrinant sistemos mastelį.

Projektuojant civilines sistemas svarbiausia yra funkcionalumo, patikimumo ir kainos santykis. Funkcionalumo užtikrinimą pradiniuose nepilotuojamų orlaivių (UAV) kompleksų gyvavimo ciklo etapuose apsunkina menkas metodų, kaip juos pritaikyti vartotojų įmonių ekonominėje veikloje, išvystymas. Taip yra dėl to, kad civilinių UAV kryptis Rusijoje yra pradiniame vystymosi etape. Galbūt todėl aktyvus UAV naudojimas šiuo metu yra sumažintas iki metodiškai paprastų vizualinio stebėjimo ir aerofotografavimo darbų.

Sukurti UAV kompleksus įvairioms užduotims: orlaivių elektrinei žvalgybai, oro magnetometrijai, aerofotografijai, dujų analizei, patruliavimui ir kt. reikia sudaryti aparatinės ir programinės įrangos įrankių rinkinį, leidžiantį konfigūracijos ir konfigūracijos lygiu integruoti sistemą su įvairiomis naudingosiomis apkrovomis, remiantis įvairių svorio ir dydžio charakteristikų UAV sklandmenimis.

UAV valdymo kompleksas pagal paskirtį yra padalintas į du segmentus: borto valdymo kompleksą (OCC) ir antžeminį valdymo kompleksą (GCC).

BCU užduotys yra šios:

• Orlaivio (LA) navigacijos ir automatinio valdymo problemos sprendimas;
• Komandų ir telemetrijos sąveikos su NKU teikimas;
• Naudingojo krovinio funkcionavimo užtikrinimas;
• Orlaivių savidiagnostikos užtikrinimas.

Pagrindinės NKU užduotys yra šios:

• Komandų ir telemetrijos sąveikos su BCU užtikrinimas;
• Realaus laiko rankinio valdymo teikimas;
• UAV programavimo ir valdymo elementų aprūpinimas;
• Telemetrinės informacijos vaizdavimas grafine forma;
• Naudingojo krovinio funkcionavimo rezultatų atspindys.

Pagal išvardintus pagrindinius NKU uždavinius, vienas iš akivaizdžių ir pigių sprendimų – operatoriaus darbo vietos sistema, paremta nešiojamu asmeniniu elektroniniu kompiuteriu (PCM), prijungtu prie komandų-telemetrijos kanalo priėmimo-perdavimo įrangos. Grafinio valdymo programinė įranga (programinė įranga) atlieka maršruto programavimą ir skrydžio parametrų atvaizdavimą. Tuo pačiu metu lieka neišspręsta rankinio UAV valdymo problema. Valdymo grafinės sąsajos ir realiojo laiko valdymo (valdymo signalų perdavimo standartiniu radijo kanalu) priežiūros viename kompiuteryje užduotys yra nesuderinamos. Taip yra dėl reikalavimo užtikrinti rankinio valdymo signalų perdavimo laiko patikimumą ir determiniškumą. Be to, NKU centralizavimas grafine sistema reikalauja papildomų techninių priemonių, kad būtų užtikrintas jo savarankiškumas ilgam.

Siūloma kaip centrinį NKU elementą naudoti įterptinį valdymo elektroninį kompiuterį (ECM), valdomą realaus laiko operacinės sistemos (1 pav.). Kol operatoriaus darbo vietos aprūpinimas skrydžio parametrų rodymo ir maršruto programavimo užduotimis lieka AK valdomas, tačiau jau sistemiškai pavaldus PCU NKU. Užduotis pasiekti UAV valdiklį ir gauti jo telemetriją asmeniniame kompiuteryje įgyvendinama kliento ir serverio sąveika per Socket sąsają per Ethernet kanalus. Taigi, operatoriaus darbo vieta yra grafinis PCU NKU valdymo terminalas. Tokiu atveju nereikalaujama ilgą laiką užtikrinti operatoriaus darbo vietos autonomijos.

Pagal siūlomą GCC organizavimo schemą sistema išsprendžia rankinio valdymo realiuoju laiku problemas, atskiriant prieigos prie skaičiavimo išteklių ir radijo kanalo prioritetus. Tai garantuoja rankinio valdymo paketų pristatymą su minimaliu vėlavimu, neatsižvelgiant į radijo kanalo ir UEVM procesoriaus apkrovą.

1 pav. Antžeminio valdymo komplekso struktūrinė schema

Be nepriklausomo rankinio valdymo kanalo suteikimo, NKU UEVM pagrįsta centralizacija leidžia į NKU integruoti papildomas sistemas, priklausomai nuo sprendžiamų užduočių. Pavyzdžiui, siekiant išspręsti didelio tikslumo pilotavimo ir automatinio nusileidimo problemą, įranga, skirta palydovinės navigacijos sistemų (SNS) signalams generuoti diferencines korekcijas (DP), yra integruota į GCC, šiuo atveju GCC UEVM pateikia DP. informaciją CCU pagal nustatytus prioritetus.

Siekiant užtikrinti NKU autonomiją nuo operatoriaus darbo vietos, NKU sistemoje yra ekranas ir režimo pasirinkimo skydelis, kuriame atsispindi pagrindiniai UAV gyvybės palaikymo parametrai su minimaliu energijos suvartojimu, taip pat perduodamos pagrindinės komandos užduočiai atlikti ( Pavyzdžiui, „kilimas“, „grįžimas“, „nusileidimas“, „sustabdymo užduotis“). Šis sprendimas sumažina operatoriaus darbo vietos užduotis iki maršruto programavimo, UAV nustatymų ir pažangaus skrydžio parametrų tyrimo. Tai leidžia ne tik pailginti autonominio NKU veikimo trukmę, bet ir sumažinti skolinamos įrangos kainą. Pavyzdžiui, nereikia pirkti kompiuterio darbui žiemos sąlygomis atliekant įprastą aerofotografavimą, kai maršrutą galima programuoti kompiuteriu patalpoje, o UAV techninės priežiūros personalui užtenka užtikrinti pakilimą ir skrydžio valdymą.

Kliento-serverio sąveikos tarp operatoriaus darbo vietos ir NKU kompiuterio modelis leidžia sukurti sistemą su paskirstytomis operatoriaus darbo vietomis, turinčiomis prieigą prie NKU per bet kurį vietinį tinklą (LAN) ir internetą. Kaip serverio dalis kiekvienam vartotojui sukonfigūruojamos prieigos prie komplekso teisės. Taigi sistema numato nuotolinio informacinio palaikymo vartotojui arba išsiuntimo tarnyboms apie UAV veikimo parametrus, jo vietą režimą. Ši funkcija suteikia vartotojui realiu laiku nuotolinę prieigą prie sudėtingos operacijos rezultatų. Dispečerinėms paslaugoms ši funkcija leidžia valdyti UAV kompleksų skrydžius.

BCU sistema yra sukurta remiantis autopiloto bloku, kuris sujungia šias sistemas:

• Skaičiuoklė;
• Mikromechaninė inercinė navigacijos sistema;
• Palydovinė navigacijos sistema;
• Absoliutaus ir diferencinio slėgio matuokliai.

Skaičiuoklė turi šias charakteristikas ir funkcijas:

Našumas 400MIPS;

• RAM kiekis 64MB;
• Nekintamos atminties kiekis nuo 256 MB;
• Jį valdo QNX Neutrino realaus laiko operacinė sistema (RTOS).

Autopiloto bloke yra šios sąsajos:

• 5 nuoseklieji prievadai, priklausomai nuo aparatinės įrangos konfigūracijos, pateikiamos kaip: RS-232, RS-485 arba RS-422;
• 100 Mbit Ethernet;
• USB priegloba.

Autopiloto bloko programinė įranga, pagrįsta esamu RTOS, leidžia sutelkti plėtros pastangas į pagrindinių įrenginio uždavinių sprendimą. QNX operacinė sistema yra daugiaplatformė, ši aplinkybė leidžia išlaikyti autopiloto bloko mastelį ne tik funkcionalumo, bet ir našumo požiūriu, naudojant kitas procesoriaus architektūras.

QNX Neutrino RTOS leidžia atlikti mokslinius tyrimus ir plėtrą be apribojimų. Licenciją įsigyti būtina tik komercializavimo etape.

Norint integruoti su didelio našumo naudingosiomis apkrovomis, pvz., didelės raiškos kameromis, reikalinga Ethernet sąsaja. Be to, autopilotas gali būti dubliuojamas kaip BCU dalis, per Ethernet formuojamas kryžminio atleidimo kanalas, naudojant specializuotą QNX tinklo krūvą - QNET. QNET leidžia pasiekti nuotolinio įrenginio išteklius naudojant tą pačią programinę įrangą mechanizmai kaip vietiniai ištekliai. Išteklius suprantamas kaip blokas, simbolinis arba specializuotas įrenginys, programuotojo požiūriu – failas, registruotas katalogų medyje.atsarginis blokas. Lygiai taip pat atsarginis įrenginys gali naudoti prie pagrindinio įrenginio prijungtą siųstuvo-imtuvo įrangą.

NKU UEVM taip pat veikia valdant QNX Neutrino RTOS, leidžiančią naudoti vieningą programinę įrangą daugeliui NKU ir BKU bendrų užduočių. Pavyzdžiui: komandų ir telemetrijos programinė įranga ir įrenginių bei posistemių tvarkyklės.

Prieiga prie komplekso vykdomųjų įrenginių (elektrinių pavarų, naudingųjų apkrovų valdiklių) vykdoma per RS-485, RS-422 magistralines sąsajas, naudojant specializuotą protokolą su įrenginių adresavimu ir kanalų klaidų kontrole.

2 paveiksle parodyta UAV UAV, kurio kilimo svoris yra iki 4 kg (Delta tipo), struktūra, nes lėktuvo korpusas pagamintas pagal beuodegės aerodinaminę schemą, aerodinaminiams paviršiams valdyti naudojamos dvi elektrinės pavaros: viena kairioji ir viena. dešinieji elevonai. RS-485 linijos atskirtos elektrinėms pavaroms ir pagalbinėms sistemoms: naudingosios apkrovos valdikliui, automatinei gelbėjimo sistemai. Tai daroma siekiant specializuoti elektrinių pavarų kanalą, pašalinant papildomus valdymo signalo perdavimo vėlavimus, jei kanalas yra įtrauktas į žemo prioriteto procesą. Automatinė gelbėjimo sistema kontroliuoja parašiuto paleidimą įprastam nusileidimui ir yra komplekso „sargybinis laikmatis“, išstumiantis parašiutą, jei nėra signalo iš naujo nustatyti laikmatį iš autopiloto bloko.

2 pav. UAV UAV DELTA struktūrinė schema

3 paveiksle parodyta UAV, kurio didžiausias kilimo svoris yra 20-25 kg (gama tipo), informacinės struktūros blokinė schema. Elektrinės pavaros yra suvienodintos abiejų tipų UAV: ​​„Delta“ ir „Gamma“. Gama aparatas pagamintas pagal klasikinę aerodinaminę schemą ir turi 3 flaperonų sekcijas kiekviename sparne, taip pat yra dubliuotos vairo ir lifto elektrinės pavaros, veikiančios per diferencijavimo mechanizmą. Šiuo atveju elektrinės pavaros yra sujungtos per dvi nepriklausomas RS-485 linijas, skirtas kairėje ir dešinėje orlaivio pusėse. Tai pašalina negrįžtamus trumpojo jungimo pasekmes linijoje dėl mechaninių pažeidimų ar sąsajos tvarkyklių perdegimo. Valdymo funkcijas ribotu režimu atlieka priešingos pusės elektros pavaros. Tuo pačiu metu „Gamma UAV“ taip pat gali būti aprūpintas automatinės gelbėjimo sistemos parašiutu. Kalbant apie „Delta“ tipą, pagalbinių sistemų įranga yra išdėstyta atskirame greitkelyje.

Galvaninės izoliacijos poreikio nebuvimas ir specializuotų valdiklių, pavyzdžiui, multipleksinio mainų kanalo, naudojimas leidžia integruoti UAV kompleksą, kuris yra optimalesnis kainos ir svorio bei dydžio charakteristikų atžvilgiu.

3 pav. UAV UAV GAMMA struktūrinė schema

Nepilotuojamų orlaivių valdymo komplekso elementų suvienodinimas pavarų srityje, programinė įranga leidžia sukonfigūruoti BCU ir NKU su minimaliomis sąnaudomis, priklausomai nuo sprendžiamų užduočių.

INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS

1. Makarovas I.V. Mažos nepilotuojamos orlaivio autopiloto bloko sukūrimas. //Šiuolaikinės radijo elektronikos problemos: Sat.scient.tr. / mokslinis redaktorius: A.I.Gromiko, A.V.Sarafanovas; resp. leidimui: A.A. Levitsky. - Krasnojarskas: IPK SFU, 2009. - 465 p. - Puslapis 56–59

2. Resursų tvarkyklės rašymas [Elektroninis išteklius]: techninė dokumentacija / QSSI-QNX dokumentacijos biblioteka.