Безпілотний літальний апарат - Военное дело и гражданская оборона курсовая работа

Главная

Военное дело и гражданская оборона
Безпілотний літальний апарат

Безпілотний літальний апарат цивільного призначення, first person view. Склад бортового обладнання сучасних апаратів, інерційна система. Підбір корпусу прилада, система вертолітного типу. Пристрій обробки данних. Розрахунок режимів роботи мотора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Безпілотний літальний апарат (БПЛА також іноді скорочується БЛА; в просторіччі іноді використовується назва «дрон», від англ. drone - трутень) - літальний апарат без екіпажу на борту.
Розрізняють безпілотні літальні апарати:
безпілотні дистанційно пілотовані літальні апарати (ДПЛА).
Безпілотні літальні апарати прийнято ділити за таким взаємопов'язаним параметрами, як маса, час, дальність і висота польоту. Виділяють наступні класи апаратів:
«мікро» (умовна назва) - масою до 10 кілограмів, часом польоту близько 1 години і висотою до 1 кілометру;
«міні» масою до 50 кілограмів, часом польоту кілька годин і висотою до 3 - 5 кілометрів;
середні («міді») - до 1 000 кілограмів, часом 10-12 годин і висотою до 9-10 кілометрів;
важкі - з висотами польоту до 20 кілометрів і часом польоту 24 години і більше.
Для визначення координат і земної швидкості сучасні БПЛА, як правило, використовують супутникові навігаційні приймачі (GPS або ГЛОНАСС). Кути орієнтації і перевантаження визначаються з використанням гіроскопів і акселерометрів.
В 1898 році Нікола Тесла розробив і продемонстрував мініатюрне радіокерований судно.
В 1910 роцінатхненний успіхами братів Райтмолодий американський військовий інженер з Огайо Чарльз Кеттерінг запропонував використовувати літальні апарати без людини. За його задумом кероване годинниковим механізмом пристрій в заданому місці повинно було скидати крила і падати, як бомба, на ворога. Отримавши фінансування армії СШАвін побудував і з перемінним успіхом випробував кілька пристроїв, що одержали назви The Kattering, Kettering Bug, але в бойових діях вони так і не застосовувалися. У Німеччині розробляється проект радіокерованого безпілотного бомбардувальника Fledermaus.
В 1933 року у Великобританії розроблений перший БПЛА багаторазового використання Queen Bee. Були використані три відреставрованих біплана Fairy Queen, дистанційно керовані з судна по радіо. Два з них потерпіли аварію, а третій здійснив успішний політ, зробивши Великобританію першою країною, извлекшей користь з БПЛА. Ця радіокерована безпілотна мішень під назвою DH82A Tiger Moth використовувалася на королівському Військово-морському флоті з 1934 по 1943 р. Армія і ВМФ США з 1940 року використовували ДПЛА Radioplane OQ-2 як літаки-мішені.
Протягом Другої світової війни німецькі вчені вели розробки декількох радіокерованих типів зброї, включаючи керовані бомби Henschel Hs 293 і Fritz X (англ. Fritz X), ракету Enzian (англ. Enzian) і радіокерований літак, наповнений вибуховою речовиною. Незважаючи на незавершеність проектів, Fritz X і Hs 293 з успіхом використовувалися на Середземному морі проти броньованих військових кораблів. Масовою зброєю була перша «крилата ракета» Фау-1 з реактивним двигуном пульсуючим, яка могла запускатися як із землі, так і з повітря. В нацистської Німеччини в 1942 році було запущено виробництво ракет Фау-2, що мають систему управління, утримуючу ракету на заданих при старті курсі і висоті протягом усього польоту. Були розроблені і застосовувалися керовані планують авіабомби.
В СРСР у 1930-1940 рр. авіаконструктором Нікітіним розроблявся торпедоносець-планер спеціального призначення (ПСН-1 і ПСН-2) типу «літаюче крило» у двох варіантах: пілотований тренувально-пристрілювальний і безпілотний з повною автоматикою. На початку 1940 р. був представлений проект безпілотної літаючої торпеди з дальністю польоту від 100 км і вище (при швидкості польоту 700 км/год). Однак цим розробкам не судилося втілитися в реальні конструкції. В 1941 році були вдалі застосування важких бомбардувальників ТБ-3 як БПЛА для знищення мостів.
В США запустили в масове виробництво БПЛА-мішень Radioplane OQ-2 для тренування льотчиків і зенітників. Також, в 1944 року був застосований вперше в світі класичний ударний БПЛА - Interstate TDR. Крім цього, військовими США був створений цілий ряд керованих авіабомб, включаючи найбільш досконале технічні зброю, застосоване в роки війни[джерело не вказано 212 днів] - самонавідну плануючу бомбу ASM-N-2 Batперша у світі зброю схеми «вистрілив-і-забув», не вимагає втручання оператора. Після війни розробки безпілотних літальних апаратів США тимчасово змістилися в бік створення керованих ракет та авіабомб, лише в 60-х повернувшись до ідеї не-ударних БПЛА.
В СРСР 23 вересня 1957 року КБ Туполєва отримало держзамовлення на розробку мобільної ядерної надзвуковий крилатої ракети середнього радіусу дії. Перший зліт моделі Ту-121 був здійснений 25 серпня 1960 рокуале програма була закрита на користь балістичних ракет КБ Корольова. Створена ж конструкція знайшла застосування в якості мішені, а також при створенні безпілотних літаків розвідників Ту-123 «Яструб», Ту-143 «Рейс» і Ту-141 «Стриж», що стояли на озброєнні ВПС СРСР з 1964 по 1979 рік. Ту-143 «Рейс» протягом 70-х років поставлявся в африканські та близькосхідні країни, в тому числі і в Ірак. Ту-141 «Стриж» складається на озброєнні ВПС України і понині. Комплекси «Рейс» з БРАЛА Ту-143 експлуатуються до теперішнього часу, поставлялися в Чехословаччину (1984), Румунію, Ірак і Сирію (1982), використовувались у бойових діях під час Ліванської війни. У Чехословаччині в 1984 р. були сформовані дві ескадрильї, одна з яких в даний час знаходиться в Чехії, інша - у Словаччині.[2]
СРСР ще в 70-ті - 80-ті роки був лідером з виробництва БПЛА - тільки Ту-143 було випущено близько 950 штук.
На початку 1960-х років дистанційно пілотовані літальні апарати використовувалися США для стеження за розміщення ракет на Кубі і в Радянському Союзі - після того, як були збиті RB-47 і два U-2для виконання розвідувальних робіт була розпочата розробка висотного безпілотного розвідника Red Wadon (модель 136). БПЛА мав високо розташовані крила і малу станцію і інфрачервону помітність.
Під час війни у В'єтнамізі зростанням втрат американської авіації від ракет в'єтнамських ЗРК, зросло використання БПЛА. В основному вони використовувалися для ведення фоторазведкиіноді для цілей РЕБ. Зокрема, для ведення радіотехнічної розвідки застосовувалися БПЛА 147E. Незважаючи на те, що, в кінцевому рахунку, безпілотник був збитий, він передавав на наземний пункт характеристики радянського ЗРК С-75 протягом усього свого польоту, і цінність цієї інформації була порівнянна з повною вартістю програми розробки безпілотного літального апарату. Вона також дозволила зберегти життя багатьом американським льотчикам, а також літаки протягом наступних 15 років, аж до 1973 р. В ході війни американські БПЛА здійснили майже 3500 польотів, причому втрати склали близько чотирьох відсотків. Апарати застосовувалися для ведення фоторазведки, ретрансляції сигналу, розвідки радіоелектронних засобів, РЕБ і в якості помилкових цілей для ускладнення повітряної обстановки.Безпілотні літальні апарати застосовувалися Ізраїлем під час арабо-ізраїльського конфлікту 1973 р. Вони використовувалися для спостережень і розвідки, а також в якості помилкових цілей.
У 1982 р. БПЛА використовувалися під час бойових дій в долині Бекаа у Лівані. Ізраїльський БПЛА IAI Scout і малорозмірні дистанційно пілотовані літальні апарати Mastiff провели розвідку і спостереження сирійських аеродромів, позицій ЗРК і пересувань військ. За інформацією, одержуваної з допомогою БПЛА, відволікаюча група ізраїльської авіації перед ударом головних сил викликала включення радіолокаційних станцій сирійських ЗРК, за якими було завдано удару з допомогою самонавідних протирадіолокаційних ракет, а ті кошти, які не були знищені, були придушені перешкодами. Успіх ізраїльської авіації був вражаючим - Сирія втратила 18 батарей ЗРК.
Дистанційно пілотовані літальні апарати і автономні БПЛА використовувалися обома сторонами протягом війни в Перській затоці 1991 року (операція «Буря в пустелі»перш за все як платформи спостереження і розвідки. США, Великобританія, і Франція розгорнули і ефективно використовували системи типу Pioneer, Pointer, Exdrone, Midge, Alpilles Mart, CL-89. Ірак використовував Al Yamamah, Makareb-1000, Sahreb-1 і Sahreb-2. Під час цієї операції БПЛА тактичної розвідки коаліції зробили понад 530 вильотів, наліт склав близько 1700 годин. При цьому 28 апаратів були пошкоджені, включаючи 12, які були збиті. З 40 БПЛА Pioneer, використовуваних США, 60 % були пошкоджені, але 75 % виявилися ремонтопригодными. З усіх втрачених БПЛА тільки 2 ставилися до бойовим втрат. Низький коефіцієнт втрат обумовлений, найімовірніше, невеликими розмірами БПЛА, в силу чого іракська армія визнала, що вони не становлять великої загрози.
БПЛА також використовувалися і в операціях з підтримання миру силами ООН у колишньої Югославії. В 1992 року Організація Об'єднаних Націй санкціонувала використання військово-повітряних сил НАТО, щоб забезпечити прикриття Боснії з повітря, підтримувати наземні війська, розміщені по всій країні. Для виконання цього завдання потрібно було ведення цілодобової розвідки.
Історично склалося так, що початкове застосування БПЛА визначалося як бойове. Однак, з початку 2000-х років колосальне значення стали набувати «мікро-безпілотники», розробляються не для військових, а суто цивільних цілей[29].
Громадянська область застосування БПЛА дуже широка: від сільського господарства та будівництва до нафтогазового сектора і сектора безпеки[30]. «Дрони» цивільного призначення можуть використовуватися в роботі служб з надзвичайних ситуацій (контроль пожежної безпеки); поліції (патрулювання зон); підприємств сільського господарства (спостереження за посівами), лісництва і рибальства (лесоохрана і контроль рибного промислу); компаній, що займаються геодезією (картографування); інститутів географії та геології; компаній нафтогазового сектора (моніторинг нафтогазових об'єктів)[31]; будівельних підприємств (інспектування будівництв); засобів масової інформації (аерофото - та відео зйомка) та ін. Згідно знаходяться у відкритому доступі документами організацій Європейського Союзу, розподіл споживчого попиту на цивільні БПЛА в період з 2015 по 2020 рр. виглядає наступним чином: 45 % - урядові структури, 25 % - пожежники, 13 % - сільське господарство і лісництво, 10 % - енергетика, 6 % - огляд земної поверхні, 1 % - зв'язок і мовлення[29].
В світі представлена велика кількість цивільних БПЛА класифікації «мікро» та «міні», що розрізняються за своїм специфікаціям і набору характеристик (призначення, вага, розмір, тривалість і висота польоту, система запуску і приземлення, наявність систем автопилотирования і навігації, формат фото - і відеозйомки та ін.).
FPV (First Person View) або відеопілотовання - це напрямок радіо моделізму, орієнтований на управління радіо моделлю дистанційно, з виглядом від першої особи», за допомогою встановленої на моделі камери. Камера передає відео аудіо сигнал з моделі на землю, пілот бачить зображення в реальному часі і здійснює політ
Стандарт камери може бути PAL або NTSC. Історично склалося, що PAL найбільш поширений на території Європи і більшість FPV пілотів в Росії теж використовують PAL (576 рядків, 25 кадрів/сек).
Живлення камери може бути 5V або 12V, вибирається виходячи з особистих переваг і зручності. Якщо відеопередавач працює від 12V, то камеру разом з ним зручніше живлення від однієї Lipo 3S батареї. Лінзи камер бувають 4mm, 3.6mm або 2.8mm. Необхідно вибрати ту, з якою літати найбільш комфортно. Від вибору лінзи залежить кут зору (FOV). У лінзи 4mm кут зору менше, але картинка трохи ближче і з меншими спотвореннями по краях, у лінзи 2.8mm кут зору більше, але картинка трохи віддаляється і трохи закруглюється по краях. Можна на модель поставити дві камери, одна камера використовується в якості «курсовою», з неї відеосигнал через передавач передається на землю пілотові, друга камера може використовуватися для запису зображення у високому (HD) якості на борту моделі.
Деякі камери можуть одночасно вести запис на борту і передавати зображення на землю, наприклад популярна серед FPV пілотів GoPro HD.
Камери відрізняються чутливістю, дозволом (кількість ліній - TVL), багатством настроювань і параметрами. Деякі добре передають картинку вдень, деякі призначені для нічних польотів, одні сліпне на сонці, інші ні (технологія WDR), одні надають згубний вплив на відеопередавачі, інші ні.
Перед тим, як вибрати відео-передавач ми повинні бути впевнені, що частота використовувана передавачем дозволена в нашій країні для вільного використання. Потужність випромінювання не повинна суперечити закону про використання радіочастот. У більшості країн ви маєте право передавати до 10 мВт відео на 2,4 ГГц без ліцензії. Крім того, необхідно враховувати, що не можна використовувати апаратуру управління і передачі відео на одному діапазоні (відеопередавачі на 2.4 ГГц зможе заглушити геть радіоприймач управління на 2.4 ГГц, підсумок - катастрофа).
На даний момент існує 4 різних частотних діапазону на яких працюють відео-передавачі: 900MHz, 1.3GHz, 2.4GHz и5.8GHz:
900Mhz - діапазон з хорошою проникаючою здатністю через дерева, проте ряд особливостей цього діапазону і реалізація устаткування не дозволяє літати на дуже великі відстані. З хорошими антенами можна домогтися дальності близько 5км. Не поганий вибір для польотів «низько і близько» по пересіченій місцевості і на середні дистанції;
1.2/1.3 GHZ - хороша частота з великим потенціалом на далекі дистанції (є польоти на 30км і більше). Для цієї частоти складно знайти готову хорошу антену, але є багато креслень різних типів антен, які можна виготовити самим. Великий вибір комплектів від різних виробників за різними цінами і якістю робить цю частоту досить популярною серед FPV пілотів. Можливо деякий негативний вплив на деякі комплекти радіоуправління з частотою 2.4 Ghz - це зменшення дальності.
2.4 GHZ - частота з трохи меншим потенціалом по дальності, і більш низьку проникаючу здатність, однак вона здатна передати відеосигнал більш високої якості. Плюсом є і те, що для даної частоти доступна величезна кількість покупних антен. Мінус - поруч з містами цей діапазон дуже завантажений (Wi-Fi і т.п. пристрою). Ні в якому разі не варто купувати такий комплект, якщо ваша апаратура керування моделлю працює на подібній частоті (2.4 GHZ)
5.8 GHZ - частота не блищить дальністю і володіє найнижчою проникаючою здатністю. Антени можна знайти в продажу, але досить складні у виготовленні. Плюс даної частоти - вільна, чистий ефір, нульовий вплив на апаратуру управління і можливість передавати зображення найкращої якості!.
Передавачі відео бувають різної потужності. Потужність має бути достатньою для тієї дистанції, на яку ви розраховуєте літати. Надлишкова потужність передавача може негативно впливати на дальність радіоуправління, веде до нагрівання. Наприклад, для польотів на 1-5км (частота 1.2/1.3 GHZ) досить передавача на 400mW, для польотів на 10-20км 800-1000mW (при використанні спрямованих антен).
Передавач відео бажано розміщувати якомога далі від приймача РУ. Другий важливий момент - антена передавача не повинна "затінювати" батареями та іншою електронікою моделі при будь-яких її положеннях щодо пілота (особливо при польотах на далекі відстані).
При виборі відеокамери і відео передавача необхідно звернути увагу на те від скільки вольт вони запитуються. Краще, якщо камера і передавач будуть запитуютуватися від 12ті вольт, тоді не буде необхідність використовувати регулятори напруги, які додадуть зайву вагу. Все бортове відео FPV обладнання необхідно живити від окремого 3S LiPo акумулятора, щоб уникнути наведень на відео.
У виборі відео приймача немає нічого складного. Якщо ваш передавач працює в діапазоні 900 МГц, то і приймач необхідно вибирати з цього діапазону. Є видеоприемники з двома композитними відео виходами. Другий вихід можна підключити до відеореєстратора і записувати відео. Або використовувати спеціальний видеосплиттер.
Антени для FPV бувають всеспрямовані і спрямовані. Говорячи непрофесійним мовою, всеспрямовані антени передають і приймають радіосигнал у всіх напрямках, спрямованих антен діаграма спрямованості обмежена певним кутом. Не складно здогадатися, що «площа охоплення» всенаправлених антен більше, а дальність (чутливість) менше, ніж у направлених антен. На модель в більшості випадку ставиться всенаправлена антена. На землі встановлюється або всенаправлена, або спрямована антена, в залежності від дальності і стилю ваших польотів.
Пристроями виведення і запису зображення на землі зазвичай використовуються спеціальні відео окуляри, портативні телевізори і ноутбуки, разом із спеціальними пристроями відео захоплення. Окуляри бувають різні, вони відрізняються ціною, роздільною здатністю, якістю матриці, кутом огляду, способом підключення до приймача. Найдешевший варіант - використовувати невеликий 7" TFT телевізор і монтувати його всередині коробки, щоб блокувати сонячні промені.
Розміщувати антени приймача на моделі необхідно згідно з інструкцією до апаратурі, під кутом 90гр один до одного. Для польотів на далекі відстані це важливо.
Перед включенням апаратури треба включити відео передавач, деякі апаратури можуть перевіряти частоту і знаходити для спілкування з приймачем.
Склад бортового обладнання сучасних БЛА
Для забезпечення завдань спостереження підстилаючої поверхні в реальному масштабі часу у процесі польоту і цифрового фотографування вибраних ділянок місцевості, включаючи важкодоступні ділянки, а також визначення координат досліджуваних ділянок місцевості корисне навантаження БЛА [3,4,5] повинна містити в своєму складі:
* Пристрої отримання видової інформації:
* Супутникову навігаційну систему (ГЛОНАСС / GPS);
* Пристрої радіолінії видовий і телеметричної інформації;
* Пристрої командно-навігаційної радіолінії з антенно-фідерних пристроєм;
* Пристрій обміну командної інформацією;
* Бортова цифрова обчислювальна машина (БЦВМ);
* Пристрій зберігання видової інформації.
Сучасні телевізійні (ТБ) камери забезпечують надання оператору в реальному часі картини спостерігається місцевості в форматі найбільш близькому до характеристик зорового апарату людини, що дозволяє йому вільно орієнтуватися на місцевості і за необхідності виконувати пілотування БЛА. Можливості по виявленню, і розпізнаванню об'єктів визначаються характеристиками фотоприймача і оптичної системи телевізійні камери. Основним недоліком сучасних телевізійних камер є їх обмежена чутливість, що не забезпечує всесуточності застосування.
Застосування тепловізійних (ТПВ) камер дозволяє забезпечити всесуточность застосування БЛА. Найбільш перспективним є застосування комбінованих теле-тепловізійних систем. При цьому оператору представляється синтезоване зображення, що містить найбільш інформативні частини, притаманні мабуть і інфрачервоному діапазонах довжин хвиль, що дозволяє істотно підвищити тактико-технічні характеристики системи спостереження. Однак подібні системи складні технічно і досить дорогі. Застосування РЛС дозволяє отримувати інформацію цілодобово і при несприятливих метеоумовах, коли ТБ і ТПВ канали не забезпечують отримання інформації. Застосування змінних модулів, дозволяє знизити вартість і реконфигурирован складу бортового обладнання для вирішення поставленого завдання в конкретних умовах застосування. Розглянемо склад бортового обладнання міні-БЛА.
? Оглядовий курсовий пристрій закріплюється нерухомо під деяким кутом до стройової осі літального апарату, що забезпечує необхідну зону захоплення на місцевості. До складу оглядового курсового пристрою може входити телевізійна камера (ТК) з шірокопольним об'єктивом (ШПЗ). Залежно від розв'язуваних завдань може бути оперативно замінена або доповнена тепловізійної камерою (ТПВ), цифровим фотоапаратом (ЦФА) або РЛС.
? Пристрій детального огляду з поворотним пристроєм складається з ТК детального огляду з узкопольним об'єктивом (УПЗ) і трикоординатної поворотного пристрою, що забезпечує розворот камери за курсом, креном і тангажем по командах оператора для детального аналізу конкретної ділянки місцевості. Для забезпечення роботи в умовах зниженої освітленості ТК може бути доповнена тепловізійної камерою (ТПВ) на мікроболометричних матриці з узкопольним об'єктивом. Можлива також заміна ТК на ЦФА. Подібне рішення дозволить використовувати БЛА для проведення аерофотозйомки при розвороті оптичної осі ЦФА в надир.
? Пристрої радіолінії і телеметричної інформації (передавач та антенно-фідерний пристрій) повинні забезпечувати передачу видовий і телеметричної інформації в реальному або близькому до реального масштабі часу на ПУ в межах радіовидимості.
? Пристрої командно-навігаційної радіолінії (приймач і антенно-фідерне пристрій) мають забезпечувати приймання в межах радіовидимості команд пілотування БЛА і управління його обладнанням.
? Пристрій обміну командної інформацією забезпечує розподіл командно і навігаційної інформації по споживачах на борту БЛА.
? Пристрій інформаційного обміну забезпечує розподіл видової інформації між бортовими джерелами видової інформації, передавачем радіолінії видової інформації і бортовим пристроєм зберігання видової інформації. Цей пристрій також забезпечує інформаційний обмін між усіма функціональними пристроями, що входять до складу корисного навантаження БЛА за обраним інтерфейсу (наприклад, RS-232).
Через зовнішній порт цього пристрою перед злетом БЛА проводиться введення польотного завдання і здійснюється передстартовий автоматизований вбудований контроль на функціонування основних вузлів і систем БЛА.
? Супутникова навігаційна система забезпечує прив'язку координат (топопрівязкі) БЛА і спостережуваних об'єктів за сигналами глобальної супутникової навігаційної системи ГЛОНАСС (GPS). Супутникова навігаційна система складається з одного або двох приймачів (ГЛОНАСС / GPS) з антенними системами. Застосування двох приймачів, антени яких рознесені по будівельній осі БЛА, дозволяє визначати крім координат БЛА значення його курсового кута.
? Бортова цифрова обчислювальна машина (БЦВМ) забезпечує управління бортовим комплексом БЛА.
? Пристрій зберігання видової інформації забезпечує накопичення обраної оператором (або відповідно до польотного завдання) видової інформації до моменту посадки БЛА. Цей пристрій може бути знімним або стаціонарним. В останньому випадку повинен бути передбачений канал знімання накопиченої інформації в зовнішні пристрої після посадки БЛА. Інформація, лічена з пристрою зберігання видової інформації, дозволяє проводити більш детальний аналіз при дешифруванні отриманої в польоті БЛА видової інформації.
? Вбудований блок живлення забезпечує узгодження по напрузі і струмів споживання бортового джерела живлення і пристроїв, що входять до складу корисного навантаження, а також оперативний захист від коротких замикань і перевантажень в електромережі. Залежно від класу БЛА корисне навантаження може доповнюватися різними видами РЛС, датчиками екологічного, радіаційного та хімічного моніторингу. Комплекс управління БЛА являє собою складну, багаторівневу структуру, основне завдання якої - забезпечити виведення БЛА в заданий район і виконання операцій відповідно до польотного завдання, а також забезпечити доставку інформації, отриманої бортовими засобами БЛА, на пункт управління.
Бортовий комплекс навігації та управління БЛА
Бортовий комплекс "Лелека" є повнофункціональним засобом навігації та управління безпілотного літального апарату (БЛА) літакової схеми. Комплекс забезпечує: визначення навігаційних параметрів, кутів орієнтації і параметрів руху БЛА (кутових швидкостей і прискорень); навігацію і управління БЛА при польоті по заданій траєкторії; стабілізацію кутів орієнтації БЛА в польоті; видачу в канал передачі телеметричної інформації про навігаційні параметрах, кутах орієнтації БЛА. Центральним елементом БК "Лелека" є малогабаритна інерціальна навігаційна система (ІНС), інтегрована з приймачем супутникової системи навігації. Побудована на базі мікроелектромеханічних датчиків (МЕМS гіроскопів і акселерометрів) за принципом безплатформного ІНС, система є унікальним високотехнологічним виробом, гарантує високу точність навігації, стабілізації та управління ЛА будь-якого класу. Вбудований датчик статичного тиску забезпечує динамічне визначення висоти і вертикальної швидкості. Склад бортового комплексу: блок інерціальної навігаційної системи; приймач СНС; блок автопілота; накопичувач льотних даних; датчик повітряної швидкості У базовій конфігурації управління здійснюється по каналах: елерони; кермо висоти; кермо напряму; контролер двигуна. Комплекс сумісний з радіоканалом РСМ (імпульсно-кодова модуляція) і дозволяє управляти БЛА як в ручному режимі зі стандартного пульта дистанційного управління, так і в автоматичному, по командах автопілота. Керуючі команди автопілота генеруються у формі стандартних широтно-імпульсно-модульованих (ШІМ) сигналів, що підходять до більшості типів виконавчих механізмів.
Сам по собі безпілотний літальний апарат (БЛА) - лише частина складного комплексу, одна з основних завдань якого - оперативне доведення отриманих відомостей до оперативного персоналу пункту управління (ПУ). Можливість забезпечення стійкого зв'язку є однією з найважливіших характеристик, що визначають експлуатаційні можливості комплексу управління БЛА і забезпечує доведення відомостей, отриманих БЛА, у режимі «реального часу» до оперативного персоналу ПУ.
Для забезпечення зв'язку на значні відстані і підвищення перешкодозахищеності за рахунок просторової селекції в комплексах управління БЛА широко використовуються гостронаправлених антенні системи (АС) як на ПУ, так і на БЛА. Функціональна схема системи управління просторовим положенням остронаправленной АС, що забезпечує оптимізацію процесу входження у зв'язок в комплексах управління БЛА, наведена на рис. 1.
Система управління АС включає в себе:
* Власне АС, радіотехнічні параметри якої вибираються, виходячи з вимог забезпечення необхідної дальності зв'язку по радіолінії.
* Сервопривод АС, що забезпечує просторову орієнтацію ДН АС в напрямку очікуваного появи випромінювання об'єкта зв'язку.
* Систему автоматичного супроводу за напрямом (АСН), що забезпечує стійке авто супроводження об'єкта зв'язку в зоні впевненого захоплення пеленгаційної характеристики системи АСН.
* радіоприймальних пристроїв, що забезпечує формування сигналу «Зв'язок», що свідчить про прийом інформації з заданою якістю.
* Процесор управління антенною системою, що забезпечує аналіз поточного стану системи управління АС, формування сигналів управління сервоприводом для забезпечення просторової орієнтації АС відповідно до польотного завдання і алгоритмом просторового сканування, аналіз наявності зв'язку, аналіз можливості переведення сервоприводу АС з режиму «Зовнішнє управління» в режим «Автосупровід», формування сигналу перекладу сервоприводу АС в режим «Зовнішнє управління».
Рис. 1 - Функціональна схема системи управління просторовим положенням остронаправленной АС в комплексах управління БЛА
Основне завдання, що виконується системою управління просторовим положенням остронаправленной АС, - забезпечити стійке входження в зв'язок з об'єктом, заданим польотного завдання.
Ця задача розпадається на ряд підзадач:
* Забезпечення просторової орієнтації ДН АС в напрямку очікуваного появи випромінювання об'єкта зв'язку і її просторової стабілізації для випадку розташування АС на борту літального апарату.
* Розширення зони стійкого захоплення випромінювання об'єкта зв'язку за рахунок застосування дискретного алгоритму просторового сканування з детермінованою просторово-часової структурою.
* Перехід в режим стійкого автосупроводу об'єкта зв'язку системою АСН при виявленні об'єкта зв'язку.
* Забезпечення можливості повторного входження у зв'язок у разі її зриву. Для дискретного алгоритму просторового сканування з детермінованою просторово-часової структурою можна виділити наступні особливості:
* Сканування ДН АС здійснюється дискретно в часі і в просторі. * Просторові переміщення ДН АС при скануванні здійснюються таким чином, щоб не залишалося просторових зон, які не перекриваються зоною впевненого захоплення система АСН за весь цикл сканування (див. рис.2).
Рис. 2 - Приклад організації дискретного просторового сканування в азимутальній і угломестной площинах
Для кожного конкретного просторового положення, що визначається алгоритмом сканування, можна виділити дві фази: «Автосупровід» і «Зовнішнє управління».
* У фазі «Автосупровід» система АСН здійснює оцінку можливості прийому випромінювання об'єкта зв'язку для обраного просторового положення РСН.
У разі позитивного результату оцінки: Просторове сканування припиняється. Система АСН продовжує здійснювати автосупроводження випромінювання об'єкта зв'язку за своїм внутрішнім алгоритму. На вхід сервоприводу АС надходять сигнали просторової орієнтації АС за даними поточного пеленга об'єкта зв'язку від системи АСН X АСН (t). У разі негативного результату оцінки: Здійснюється просторове переміщення РСН АС в наступне просторове положення, яке визначається алгоритмом сканування. У разі зриву зв'язку, починаючи з моменту часу Т СВ = 0 (пропажа сигналу «ЗВ'ЯЗОК»), сигнал X АСН (Т СВ = 0) запам'ятовується в пристрої «Обчислення та зберігання», і використовується в подальшому процесором управління АС як значення очікуваного пеленга об'єкта зв'язку.
Процес входження в зв'язок повторюється як описано вище. У режимі «Зовнішнє управління» сигнал управління сервоприводом остронаправленной АС по каналах «курс», «тангажу» і «крен» може бути записаний:
У режимі «Автосупровід» сигнал управління сервоприводом остронаправленной АС може бути записаний:
Конкретний вид сигналів управління визначається конструктивними особливостями сервоприводу антеною системи.
Ключовим моментом у згаданій ланцюжку є «вимір стану системи». Тобто координат місця розташування, швидкості, висоти, вертикальної швидкості, кутів орієнтації, а також кутових швидкостей і прискорень. У бортовому комплексі навігації та управління, розробленому і виробленим ТОВ «ТеКнол», функцію вимірювання стану системи виконує малогабаритна інерціальна інтегрована система (Мінс). Маючи у своєму складі тріади інерціальних датчиків мікромеханічних гіроскопів і акселерометоров), а також барометричний висотомір і тривісний магнітометр, і комплек
Безпілотний літальний апарат курсовая работа. Военное дело и гражданская оборона.
Реферат по теме Уголовный процесс (Контрольная)
Какие Хорошие Качества Дубровского Нравятся Мне Сочинение
Судовые Энергетические Установки Реферат
Дипломная работа по теме Гендерні особливості ставлення до аборту в суспільстві
Курсовая работа по теме Программная система компьютерного клуба
Курс Лекций На Тему История Педагогики
Тема Для Дипломной Работы Военная Пляска
Курсовая Работа На Тему Анализ Кадров Предприятия На Примере Кафе "Гора"
Реферат Ликвидация Химического Заражения Территории
Реферат Тему Дни Воинской Славы России
Внешняя торговля России со странами Южной Америки
Курсовая работа по теме Франчайзинг как способ реализации стратегии географической экспансии
Диссертации По Методике Математики
Контрольная работа по теме Информационные системы в логистике: понятие, виды, принципы построения
Реферат: Доверие и уверенность
Реферат: Краткая классификация специальных методов ректификационного разделения
Реферат: Можно ли остановить время
Реферат по теме Рефинансирование коммерческих банков
Эссе Худписанди
Курсовая работа: Доказывание в гражданском процессе 5
Организация управленческого учета - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Анатомія і фізіологія - Биология и естествознание реферат
Аудит кассовых операций на материалах ОАО "Свинокомплекс Шаталовский" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа