CC BY
320
Вэй Ян Лвин
Национальный исследовательский университет (МИЭТ), Москва, Россия, waiyanlwin 49@gmail . com
Алгоритмы работы многофункционального комплекса
БПЛА
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Беспилотный летательный аппарат, система автоматического управления и контроля.
АННОТАЦИЯ
В последние годы широкое применение нашли беспилотные летательные аппараты (БПЛА), предназначенные для получения и переработки информации и исполнения команд управления. Разработка методов проектирования систем автоматического управления БПЛА, изменяющих параметры движения в зависимости от воздействий, действующих на объект управления, требует решения ряда научно-технических проблем, связанных с разработкой принципов и алгоритмов управления в автоматическом режиме, анализа и многофункционального комплекса системы автоматического управления БПЛА.
Введение
Управление БПЛА обеспечивается бортовыми цифровыми устройствами с использованием алгоритмов управления и контроля, применением систем встроенного контроля состояния техники в полете. При синтезе и технической реализации системы управления полетом учитываются требования надежности и эксплуатационной пригодности. В данной работе рассмотрены алгоритмы работы многофункционального комплекса беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
4.РУ= Радиоуправление;
5.ББПД= Блок беспроводной передачи данных;
6.ПУМ= Переключающее устройство мультиплексирования между wireless и приемо-передающей аппаратурой 72MHz.
На рис.1 представлена структурная схема системы управления и контроля наземной станции с БПЛА. Система используется для приёма-передачи сигналов. Переданные сигналы могут быть сигналами фазово-импульсной модуляции (ФИМ), или сигналами импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). ФИМ также подразделяется на категорию частотной модуляции (FM). Рабочая частота для БПЛА с помощью РУ 72 МГц или 2,4 ГГц. Частота обычно устанавливается для передатчика / приемника с помощью РУ и каждый раз можно передать до восьми каналов сигналов
ФИМ. Блок беспроводной передачи данных (ББПД) обеспечивает рабочую частоту 4 ГГц. 500мШ 9dBI omni. Переключающее устройство (ПУМ) между wireless и приемо-передающий частью использует частоту 72М^. Второй приемо-передающий модуль на контрольной наземной станции состоит из Wi-Fi восходящей линии связи с БПЛА, аналоговых приемников для видеоканала от NAVCAM и R-CAM, станции пилота, включающей ноутбук и управление полётом, станции специалиста полезной нагрузки: ноутбук и камера управления. Диапазон Wi-Fi рассчитан на расстояние -10 миль, диапазон NAVCAM - 9 миль, диапазон R-CAM - 7 миль, диапазон режиме ожидания GPS - 20 миль. На рис 2 приведен алгоритм работы многофункционального комплекса БПЛА.
Рис.1. Структурная схема системы управления и контроля наземной станции с БПЛА.
10.Ап- Автопилот
11.Ак- Акселерометра
12.Мг- Микрогироскоп
13.НС- Наземная станция
14.М1 и М2- Мотора
Согласно алгоритму работы БПЛА каждый из контролеров (автопилот, акселерометр и микрогироскоп) после их включения начинают вырабатывать сигналы. Используя информацию от датчиков оценки, рассчитывается сигнал, получаемый от каждого контролера. Входной
сигнал формируется для каждой оси акселерометром, в тоже время сигнал формируется для каждой оси микрогироскопом, затем сигналы поступают на аналого-цифровой преобразователь и преобразуются в цифровой сигнал. Затем микроконтроллер сравнивает каждую оценку сигнала, где х или у меньше нуля сигнала. Если оценка меньше нуля, то вал двигателя вращается по часовой стрелке, а если оценка больше нуля, вал двигателя вращается против часовой стрелки, отрабатывая необходимые углы. Задача микропроцессорной системы управления постоянно контролировать, перераспределять и управлять процессом поступления необходимой информации.
1 П шсшкг
п . 1
I
вВй I н п.. и| >хдк'.1«.'мьи
к Ггф.'рчи и I
ГЕК. |угин1ЦШ ■-'>-^-1 ,11 -IЫИЬ1'
ТККК
Е ВС"
Рис. 2. Алгоритм работы многофункционального комплекса БПЛА
Обработки н
отображ! ашя
ннф ормацЕШ НС
1 Г
^ Конец
Рис.3. Алгоритм перераспределения пути для беспроводной сетей На рис.3,4 и 5 представляет алгоритм перераспределения пути для беспроводной сети, радиоуправления и навигации. После включения РУ, навигации и беспроводной сети система управления проверяет уровень сигналов. Если уровень сигнала меньше требуемого, то система управления включает канал РУ При этом каждый шаг добавления сигнала тщательно проверяется и регистрируется до достижения необходимого уровня.
Считыв анне параметров (угол атаки, скорость н ДР)
Обработки, £>т ои<д е сто л е и и е и от обра жсние и ■ I ф орма ллл, поступающей сбор данных
Радиоэлектроны х средств разведки 72 М Гц
Включение другой канал
Да
1 г
Обработки и
отображения
информации НС
1 г
^ Конец ^
Рис.4. Алгоритм перераспределения пути для радиоуправления В данной работе мы разработали условия алгоритмы работы многофункционального комплекса БПЛА и как осуществляется взаимодействия между БПЛА и контрольной наземной станцией. Бесплатформенная система навигации на оптоволоконных гироскопах со спутниковой коррекцией имеет в своем составе баровысотомер и радиовысотомер.
Рис.5. Алгоритм перераспределения пути для навигации Литература
Вэй Ян Лвин. Выбор и обоснование структуры бортовой системы управления беспилотным летательным аппаратом. - М.: НИУ(МИЭТ), 2014г., - с147. William Runge. Flight Readiness Review. Rocket-launched Reconnaissance UAV 2008-2009 USLI Team. - США.: Вандербильта,ТЫ37235, 2009г., - с 23-26.
