CC BY
24ИНТЕГРАЛЬНЫЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА INTEGRATED RADIOELECTRONIC DEVICES
УДК 531.78.084.2:004 DOI: 10.24151/1561-5405-2020-25-5-452-464
Метод и аппаратно-программные средства для измерения с повышенной точностью высоты летательных аппаратов и спускаемых объектов
А.В. Макшаков1'2, Ю.И. Штерн1, О.С. Волкова2, К.А. Васильченко2
1Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
2ООО «МЭКРУС», г. Королёв, Россия makshakov@mekrus. ru
Для безопасного маневрирования, спуска и приземления сверхлегкой авиации, беспилотных воздушных судов, парашютной техники требуется повышенная точность определения высоты. В работе проведен критический анализ существующих методов измерения высоты для определения наиболее точных из них. Особое внимание уделено барометрическому методу. С целью снижения погрешностей измерения разработаны интеллектуальные датчики высоты и на их основе сконструирован опытный образец барометрического высотомера. В процессе компьютерного и макетного моделирования установлено, что в конструкции высотомера необходимо использовать несколько интеллектуальных датчиков высоты, причем на точность измерений существенным образом влияет расположение датчиков на летательном объекте. Разработанный метод измерения высоты с использованием таких датчиков включает в себя аппаратно-программную компенсацию погрешностей, вызванных атмосферными явлениями и аэродинамическими параметрами конструкции летательного объекта. Разработаны аппаратно-программные средства для обработки измеренных данных, а также программное обеспечение для функционирования интеллектуального датчика давления, автоматической обработки данных и вывода информации на дисплей высотомера. Предложенный метод и аппаратно-программные средства для измерения высоты в реальных условиях эксплуатации показали существенное снижение погрешностей, которые не превышают 1 м при движении в потоке воздуха на скоростях до 8 м/с и 5 м на скоростях до 70 м/с.
Ключевые слова: методы измерения высоты; летательные аппараты; интеллектуальный датчик высоты; аппаратно-программные средства; погрешность измерений
© А.В. Макшаков, Ю.И. Штерн, О.С. Волкова, К.А. Васильченко, 2020
Для цитирования: Макшаков А.В., Штерн Ю.И., Волкова О.С., Васильченко К.А. Метод и аппаратно-программные средства для измерения с повышенной точностью высоты летательных аппаратов и спускаемых объектов // Изв. вузов. Электроника. 2020. Т. 25. № 5. С. 452-464. DOI: 10.24151/1561-5405-2020-25-5- 452-464
Method and Hardware-Software for Measuring Altitude of Aircraft and Descent Facilities
with Increased Accuracy
A.V. Makshakov12, Yu.I. Shtern1, O.S. Volkova2, K.A. Vasilchenko2
1National Research University of Electronic Technology, Moscow, Russia 2LLC «MEKRUS», Korolev, Russia
makshakov@mekrus. ru
Abstract: Reliable, accident-free operation of extra light aviation, drone aircraft, the parachute equipment for landing of people and loads, demands to increase an accuracy of determination of height for the purpose of their safe maneuvering, descent and landing. In the work the critical analysis of existing methods of the height measurement has been carried out for the purpose of defining the most accurate ones and the preference has been given to the barometric method. To decrease the measurement errors, the smart altimeter sensors (SAS) intellectual sensors have been developed, and on their basis the prototype of a barometric altimeter have been designed. In the course of computer modeling and prototyping it has been determined that in designing the altimeter it is necessary to use several SAS, and the accuracy of measurements is essentially affected by an arrangement of sensors on a flying object. The developed method of the height measurement using SAS includes the hardware-software compensation of the errors, caused by the atmospheric phenomena and aerodynamic parameters of the flying object design. The hardware - software for processing the measured data has been developed as well as the software for functioning of intelligent pressure sensor, automatic data processing and the information output to the altimeter display. The tests on the offered technique and hardware - software have been carried out in actual practice of operation. The developed altimeter has been installed on the equipment of a parachutist. In the test result it has been determined that the developed original method and the hardware - software permit to significantly decrease the errors of measurements, which do not exceed 1 meter while the airflow moving at speeds up to 8 meters per second 5 meters up to 70 meters per second
Keywords: altitude measurement methods; flying objects; smart altitude sensor; hardware and software; measurement error
For citation: Makshakov A.V, Shtern Yu.I., Volkova O.S., Vasilchenko K.A. Method and hardware-software for measuring altitude of aircraft and descent facilities with increased accuracy. Proc. Univ. Electronics, 2020, vol. 25, no. 5, pp. 452-464. DOI: 10.24151/1561-5405-2020-25-5-452-464
Введение. Надежная и безаварийная эксплуатация сверхлегкой авиации, беспилотных воздушных судов, парашютной техники для десантирования людей и грузов с целью их безопасного маневрирования, спуска и приземления требует повышения точности определения высоты. В настоящее время существует несколько методов, позволяющих определять высоту летательных аппаратов и спускаемых объектов. При этом параметр высоты может определяться различным начальным уровнем отсчета: истинная высота определяется как расстояние до точки на поверхности земли; относительная высота определяется от условного уровня, который может быть представлен высотой, с которой производился взлет, уровнем посадочной площадки, наивысшей точкой рельефа или же другим удобным для отсчета уровнем; абсолютная высота определяется относительно среднего уровня моря. Однако применение известных методов измерения высоты эффективно лишь в заданных условиях и не позволяет осуществлять полноценную навигацию без использования дополнительных методов определения высоты и компенсации погрешностей. Цель настоящей работы - разработка метода и аппаратно-программных средств для повышения точности измерения высоты летательных аппаратов и спускаемых объектов.
Анализ методов измерения высоты. На рис.1 показаны четыре уровня, относительно которых измеряется высота полета.
A Б В Г 5 v 1 ----
t'-' X3N; - Г г г
Рис.1. Высота полета относительно разных уровней отсчета: А - относительный уровень высоты (относительно полосы взлета); Б - истинная высота (относительно уровня земли); В - высота уровня эшелона (относительно стандартного давления 760 мм рт. ст.); Г - абсолютная высота (относительно уровня среднего уровня моря); 1 - взлетно-посадочная полоса; 2 - уровень моря; 3 - уровень абсолютной высоты аэродрома;
4 - барометрический уровень высоты Fig.1. Flight height of rather different levels of counting: A - relative height (relative to the take-off strip); Б - true height (relative to ground level); В - height of the echelon (relative to the standard pressure of 760 mm Hg); Г - absolute height (relative to the average sea level); 1 - runway; 2 - sea level; 3 - the level of the absolute height of the airfield; 4 - barometric altitude
level
Основная сложность при измерениях высоты состоит в том, что для разных задач уровень, относительно которого проводятся измерения, постоянно меняется. Как правило, для безопасной посадки большинства летательных аппаратов и спускаемых объектов необходимо знать относительный или истинный уровень до поверхности, на которую осуществляется приземление. Отметим, что измерения параметра высоты в
летательных объектах происходят с помощью косвенных принципов и методов измерения. Это может существенно снижать точность измерения показаний. Более того, большинство измерений происходит не в статических, а в динамических условиях, которые также могут вносить свои погрешности в измерения за счет различных эффектов, возникающих в окружающей среде. Такие эффекты могут быть вызваны инерциальны-ми, аэродинамическими, погодными, антропогенными факторами, а также ландшафтными особенностями рельефа.
Проведем анализ радиоволнового, акустического, оптического, инерциального и барометрического методов измерения высоты с целью определения их преимуществ и недостатков.
Радиоволновой метод основан на измерении времени, которое требуется для получения сигнала отраженных радиоволн от земной поверхности либо сигнала от спутниковых передатчиков. Устройства, построенные по этому принципу, измеряют истинную высоту полета и называются радиовысотомерами, или спутниковыми высотомерами. Погрешности радиовысотомеров импульсного действия складываются из погрешностей от радиопомех и других инструментальных погрешностей [1, 2]. Спутниковые высотомеры для нормальной работы должны иметь постоянный сигнал не менее чем от трех спутников для определения высоты с высокой погрешностью, а для получения более точного значения требуется не менее четырех сигналов от спутников. Также на высоких скоростях движения из-за эффекта Доплера возможна потеря и искажение сигнала [3].
Акустический метод измерения высоты полета аналогичен радиоволновому, однако отличается тем, что вместо электромагнитных колебаний, которые генерируются на летательном аппарате и отражаются от земли, в роли источника сигнала выступают звуковые колебания. Акустическому высотомеру присущи температурная погрешность, а также погрешность, которая зависит от скорости движения летательного аппарата.
Оптический метод измерения высоты полета аналогичен радиоволновому и акустическому. Метод основан на отражении от земли светового луча, передатчиком служит оптический квантовый генератор (лазер), приемником - фотоэлемент. Оптический метод применяется в основном для контроля других типов высотомеров во время полета.
Инерциальный метод измерения высоты полета основан на двойном интегрировании вертикального ускорения летательного аппарата. Инерциальный высотомер состоит из акселерометра (датчика линейных ускорений) и интегрирующего устройства. Погрешности инерциального высотомера складываются из погрешностей акселерометра, неточной компенсации силы тяжести и интегрирующего устройства.
Барометрический высотомер измеряет высоту относительно некоторого уровня, давление воздуха на котором известно. Принцип действия барометрического высотомера основан на барометрической зависимости плотности воздуха на различных высотах. Эта экспоненциальная зависимость определяется формулой [4]
Р = Р о ^ , (1)
где Ро - текущее атмосферное давление над уровнем моря, Па; И - разница высот, м; ц = 0,029 кг/моль - молярная масса воздуха; R = 8,31 Дж/(мольК) - универсальная газовая постоянная; g = 9,81 м/с2 - ускорение силы тяжести; Т - температура воздуха, К.
Согласно уравнению (1) можно определить высоту, зная барометрическое давление в заданной точке атмосферы. Барометрический метод основан на зависимости высоты
от известного давления воздуха на этой высоте. Благодаря такой реализации не требуется каждый раз осуществлять расчет уравнений для определения высоты. В аппаратной части устройств, основанных на данном методе, хранится двухмерная таблица, которая позволяет сопоставлять текущее измеренное значение давления и высоту (таблица).
Таблица значений давления воздуха для разных высот The table of air pressure values for different altitudes
Высота, км Давление, Па Давление, мм рт. ст.
0,00 101 325 760,00
0,05 100 726 755,00
0,10 100 129 751,00
1,00 89 876 674,10
2,00 79 501 596,30
5,00 54 048 405,40
8,00 35 652 267,40
10,00 26 500 198,80
12, 00 19 399 145,50
15,00 12 112 90,80
20,00 5 529 41,50
30,00 1 197 8,98
50,00 79,8 0,59
100,00 3,1910-2 2,4 10-4
120,00 2,67 10-3 2,0 • 10-5
В более сложных технических решениях вводится температурная компенсация, которая учитывает плотность воздуха [5]. Для снижения погрешностей измерений в барометрическом методе часто применяется несколько таблиц корреляции значений давления и высоты. Это вызвано сложной экспоненциальной зависимостью значений высоты и давления (рис.2) согласно формуле (1), а также тем, что на низких высотах требуется более высокая точность измерений.
Несмотря на кажущуюся простоту рассмотренных методов, каждый из них имеет факторы, которые снижают точность измерений, а в отдельных случаях могут и вовсе ограничить получение информации о высоте.
Разработка интеллектуального датчика высоты. Барометрический метод измерения высоты за счет своей автономности наиболее распространен. Здесь возникают проблемы, которые требуется решать для разных применений [6]: изменение погодных условий, влияющих на атмосферное давление; влияние аэродинамических особенностей летательного аппарата; локальные аномалии в атмосфере (области турбулентности, низкого и высокого давления). Наличие указанных эффектов изменяет значение измеренного давления, тем самым искажаются показания высоты, что может привести к негативным и даже фатальным последствиям в отдельных случаях [7].
Для повышения точности измерения высоты летательных объектов за счет уменьшения влияния атмосферных факторов и аэродинамических эффектов, возникающих
Рис.2. Зависимость атмосферного давления от высоты
Fig.2. Dependency of atmospheric pressure value on height
при измерении высоты барометрическим методом, предлагается комбинированный метод измерений, который позволяет оценивать и компенсировать влияние негативных эффектов. Данный метод основан на использовании нескольких измерительных приборов, реализованных с применением разработанных интеллектуальных аппаратно-программных средств, не имеющих аналогов, включающих в себя датчики ускорения для определения изменения скорости движения. Предложенные измерительные аппаратно-программные средства, помимо проведения основных измерений высоты, отслеживают возможные искажения параметров среды, вызванные атмосферными явлениями и аэродинамическими эффектами, с целью их компенсации.
Основным элементом разработанных аппаратно-программных средств является интеллектуальный датчик высоты (ИДВ), который в процессе измерений компенсирует влияние аэродинамических эффектов, возникающих при движении на высоких вертикальных скоростях (более 10 м/с). Функционирование ИДВ возможно в сложных метеоусловиях при сильном постоянном или порывистом ветре, а также атмосферных осадках. В процессе моделирования ИДВ для визуализации потоков воздуха, воздействующих на различные формы конструкций в аэродинамической трубе, использована компьютерная модель, разработанная в программе RWIND Simulation. В результате моделирования установлено, что в разных частях конструкции летательных аппаратов десантной системы интенсивность потока воздуха может значительно варьироваться за счет аэродинамической формы объекта и направления движения. В определенных частях конструкции летательного аппарата и десантных систем образуются зоны повышенного давления в направлении движения (от набегающего потока воздуха), а в других - зоны пониженного давления воздуха (позади траектории движения объекта).
Таким образом, в случае расположения чувствительных элементов на части конструкции в направлении движения датчики будут фиксировать повышенное давление, соответственно барометрический высотомер будет выдавать заниженные показания. Чем выше скорость движения, тем больше погрешность. В случае расположения датчиков в области пониженного давления, напротив, показания будут искажены в сторону увеличения значения текущей высоты. Помимо этого, у летательных аппаратов существует аэродинамический эффект, возникающий в результате работы лопастей двигателей. Он выражается в изменении давления воздуха, обтекающего летательный аппарат, которое является переменной величиной, зависящей от скорости движения в воздушном потоке [8]. Оба эффекта одинаково опасны, и исключение их влияния позволит улучшить точность определения высоты и, как следствие, безопасность совершаемых полетов для летательных аппаратов и их пилотов.
По результатам моделирования установлена необходимость использования в конструкции ИДВ нескольких чувствительных элементов, расположенных в разных частях летательного аппарата. Места расположения датчиков определялись по специальной методике, предложенной в работе [9]. С помощью данной методики в процессе моделирования определены интенсивность воздействия потоков воздуха на чувствительные элементы датчиков давления, а также вектор направления этих потоков воздуха на разных плоскостях летательного аппарата. Структурная схема, разработанного ИДВ, представлена на рис.3.
В ИДВ в качестве чувствительных элементов давления воздуха использованы интегральные датчики фирмы NXP Semiconductors (модель MPL3115A2). Конструктивно датчик представляет собой компактный пьезорезистивный чувствительный элемент, выполненный по МЭМС-технологии. В структурную схему датчика входят измерительный мост Уитстона; датчик температурной компенсации; мультиплексор; усилитель сигнала; схема фильтрации; устройство АЦП; вычислительное устройство; цифровой
Рис.3. Структурная схема ИДВ Fig.3. Block diagram of SAS
интерфейс. Датчики имеют высокую разрешающую способность (до 10 см) в интервале давления воздуха 50-110 кПа, а также разрешение 1 м в интервале 20-110 кПа. Это позволяет реализовать измерения высоты в диапазоне 698-11 750 м при атмосферном давлении 101,325 кПа (760 мм рт. ст.) на относительном уровне отсчета высоты. В разработанном методе измерения высоты определение вектора направления, в котором движется летательный аппарат, осуществляется с помощью датчика LSM9DS1TR компании ST Microelectronics с интегрированными МЭМС-датчиками трехосевого акселерометра, трехосевого гироскопа, а также трехосевого магнитометра. Указанные устройства в совокупности образуют инерциальную систему навигации в компактном корпусе размером 3^3,5x1 мм. В настоящем конструктивном решении ИДВ используется только акселерометр. В дальнейших разработках при совершенствовании работы алгоритмов планируется использование возможностей датчика LSM9DS1TR в полном объеме. Это позволит повысить точность измерений высоты без изменения аппаратной части ИДВ
Для обработки сигналов используется микроконтроллер компании Texas Instruments серии MSP430. С помощью микропроцессора CC2640R2F выполняется связь между ИДВ по радиоканалу. Данный микропроцессор реализован на основе ядра ARM Cortex, имеет собственную систему инициализации, что позволяет использовать «спящий» режим, т.е. включается только в установленное время приема-передачи. Это существенно экономит энергию автономного источника питания. Наличие в ИДВ полностью реализованных унифицированных протоколов позволяет осуществлять подключение, прием и передачу данных по стандарту Bluetooth 5.0. В качестве антенны используется микро-полосковая антенна на печатной плате. Конструкция антенны разработана и изготовлена с учетом рекомендаций разработчиков микропроцессора CC2640R2F.
Таким образом, ИДВ представляют собой энергоэффективные компактные устройства со встроенным радиочастотным интерфейсом для передачи данных и синхронизации работы датчиков. Конструкция ИДВ является усовершенствованной версией макетного устройства, ранее предложенного в работе [10]. Внешний вид опытных образцов ИДВ представлен на рис.4.
Корпус ИДВ содержит элементы управления, реализованные с помощью трехтактовых кнопок, графический экран для отображения информации, устройство звуковой сигнализации, модуль энергонезависимой памяти объемом 2 Мб и элемент питания с напряжением
3 В емкостью 600 мА. Вся элементная база размещена на единой печатной плате ИДВ.
В результате компьютерного моделирования установлено, что разные части фюзеляжа летательного аппарата испытывают различное давление в режимах изменения высоты. Поэтому необходимо с помощью моделирования или проведения испытаний в воздушном тоннеле определить области максимальной плотности потока (куда набегает воздух), а также области с минимальной плотностью потока (области разрежения воздуха).
При разработке ИДВ оптимальным конструктивным решением являются устройства, которые позволяют проводить монтаж их на любой из поверхностей летательного аппарата. В связи с этим разработана герметичная конструкция корпуса, обеспечивающая защиту устройства от влаги (см. рис.4). Контакт чувствительного элемента ИДВ и атмосферы осуществляется с помощью тонкого мембранного фильтра из политетрафторэтилена. Данный вид фильтра (мембраны) позволяет передавать с минимальной инерцией давление воздуха за счет большой площади и крупных мембранных пор. При этом атмосферная влага не смачивает мембрану. Конструкция ИДВ обеспечивает защиту чувствительного элемента датчика абсолютного давления воздуха от попадания влаги, пыли и разрушительных УФ-лучей. Для удобства монтажа на корпусе ИДВ предусмотрены элементы крепления к фюзеляжу летательного аппарата или снаряжению парашютиста.
Для реализации одновременного измерения давления с помощью ИДВ в нескольких местах летательного объекта потребовалось обеспечить их беспроводную синхронизацию с применением разработанного программного обеспечения. При испытаниях использованы три ИДВ, один из которых проводил сбор рассчитанных данных высоты, сохранял данные в энергонезависимой памяти и индицировал показания высоты на экране ИДВ в режиме реального времени.
Алгоритм обработки сигнала, блок-схема которого представлена на рис.5, обеспечивает решение четырех параллельных задач.
Рассмотрим работу алгоритма ИДВ. При подаче питания происходит инициализация блока обработки, в котором выполняется алгоритм программного обеспечения. Далее в зависимости от конфигурации настроек, сохраненных в памяти, алгоритм переходит в режим трансляции или обработки показаний, инициализируя радиоканал. В режиме трансляции блок обработки считывает данные с измерительных датчиков и передает их в радиоканал с заданной частотой. В режиме обработки показаний блок обработки сигналов получает информацию от других датчиков по радиоканалу, а также считывает данные с собственных измерительных датчиков.
ИДВ, получающий информацию от других датчиков, выполняет постоянное сохранение показаний на внутреннюю энергонезависимую память. Также он оценивает изменения трехключевых параметров для каждого ИДВ: текущую высоту, скорость изменения высоты и показания акселерометра. В случае если скорость изменения высоты поменялась более чем на 5 м/с, но показания акселерометра остались прежними, алгоритм начинает рассчитывать показания исходя из последнего значения скорости изменения
Рис.4. Внешний вид опытных образцов ИДВ Fig.4. Exterior of SAS prototypes
Рис.5. Алгоритм обработки сигналов ИДВ Fig.5. Signal processing algorithm of SAS
высоты. Далее значения текущей высоты от всех ИДВ аппроксимируются и складываются с расчетным значением высоты. При наличии ускорений на акселерометре (происходит увеличение или уменьшение вертикальной скорости) алгоритм использует среднее значение показаний, полученных от ИДВ. В результате решаются следующие задачи: сбор показаний датчиков барометрического давления воздуха; расчет коэффици-
ента погрешности при определении давления; сбор показаний датчиков инерциальной системы (от акселерометра); расчет отклонений показаний акселерометра. Таким образом контролируется как изменение давления воздуха, так и показания акселерометра. При этом обеспечивается расчет адаптивных коэффициентов для компенсации погрешностей измерений с помощью аппроксимирующего фильтра. В настоящее время программное обеспечение реализует стабильную работу трех устройств ИДВ, однако планируется увеличить количество подключаемых датчиков до восьми.
Для проверки работоспособности разработанного метода и реализующих его аппаратно-программных средств проведены следующие экспериментальные исследования. В разных местах снаряжения парашютиста размещены три ИДВ. С помощью беспроводной связи сбор данных, расчет значения высоты и ее индикация проводились одним из трех «ведущих» ИДВ. Согласно проведенному моделированию аэродинамических процессов ИДВ размещались таким образом, чтобы часть из них находилась как в области избыточного давления, так и в области пониженного давления. Установка ИДВ проводилась следующим образом: первое устройство размещалось на груди, второе - в области между лопатками, третье - внутри закрытого шлема. Парашютист совершал прыжок с летательного аппарата АН-28 с высоты 4000 м относительно высоты аэродрома и с момента отделения от самолета находился в вертикальном положении.
После совершения прыжка данные, поступавшие от приборов ИДВ для графического отображения, синхронизировались с персональным компьютером. На рис.6 приведены кривые, построенные по данным изменения высоты, на которой находится парашютист, в зависимости от времени. Также на рисунке показана результирующая кривая, построенная с использованием программного метода компенсации погрешностей измерений, возникающих за счет атмосферных явлений, и с учетом аэродинамических параметров парашютиста.
4200 -
4000 3800 3600 3400
а
8 3200
о 3
® 3000
2800 2600 2400 2200
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 Время, с
Рис.6. Зависимость высоты от времени для устройств ИДВ: 1 - ИДВ-1; 2 - ИДВ-2; 3 - ИДВ-3; 4 - программный метод Fig.6. skydiver altitude chart: 1 - SAS-1; 2 - SAS-2; 3 - SAS-3; 4 - software method
Согласно представленным на рис.6 результатам, использование трех ИДВ, расположение которых оптимизировано на летательном объекте, и программного метода компенсации погрешностей измерений (до ±100 м) позволило существенно повысить точность измерений. В результате испытаний установлено, что разработанный барометрический метод дает возможность определять высоту с погрешностью менее 1 м при движении в потоке воздуха на скоростях до 8 м/с и менее 5 м на скоростях до 70 м/с.
Заключение. Проведенный анализ существующих методов измерения высоты летательных объектов показал, что наиболее точным является барометрический метод.
Комбинированный метод измерений, основанный на использовании одновременно нескольких разработанных ИДВ, позволяет оценивать и компенсировать влияние негативных эффектов, определяющих погрешности измерений. Датчики реализованы на базе разработанных аппаратно-программных средств, не имеющих аналогов. ИДВ, помимо измерений высоты, отслеживают возможные искажения параметров среды, вызванные атмосферными явлениями и аэродинамическими эффектами, с целью их компенсации. Функционирование ИДВ возможно в сложных метеоусловиях при сильном постоянном или порывистом ветре, а также атмосферных осадках. Испытания предложенной методики и аппаратно-программных средств проведены в реальных условиях эксплуатации.
Литература
1. Коптев А.Н. Авиационное и радиоэлектронное оборудование воздушных судов гражданской авиации. Самара: Изд-во СГАУ, 2011. Кн. 2. 196. с.
2. Bo Li, Chao Xu, Xiaohui Li, Wenli Wa. Research and experimental validation of the method for barometric altimeter aid GPS in challenged environment // 2017 13th IEEE International Conference on Electronic Measurement & Instruments (ICEMI). 2018. P. 88-92. DOI: 10.1109/ICEMI.2017.8265725
3. Zaliva V., Franchetti Fr. Barometric and GPS altitude sensor fusion // 2014 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). 2014. P. 7525-7529. DOI: 10.1109/ ICASSP.2014.6855063
4. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. 2-е изд., перераб. М.: Наука, 1976. С. 48-54.
5. Bolanakis Di. E., Kotsis Ko. T., Laopoulos Th. Temperature influence on differential barometric altitude measurements // 2015 IEEE 8th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). 2015. P. 120-124. DOI: 10.1109/IDAACS.2015.7340711
6. Xuan-Mung Ng., Sung-Kyung Ho. Barometric altitude measurement fault diagnosis for the improvement of quadcopter altitude control // 2019 19th international conference on control, automation and systems (ic-cas). 2019. P. 1359-1364. DOI: 10.23919/ICCAS47443.2019.8971729
7. MakshakovA.V., Shtern Yu.I. Determination method of the aircrafts flying height using absolute pressure sensors // 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2020. P. 2379-2382. DOI: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039188
8. High-precision barometric altitude measurement method and technology / W. Zhu, Yu. Dong, G. Wang et al. // 2013 IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA). 2014. P. 430-435. DOI: 10.1109/ ICInfA.2013.6720337
9. Mung N.Xu, Hong S.K. Improved altitude control algorithm for quadrotor unmanned aerial vehicles // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. P. 2122. DOI: 10.3390/app9102122
10. Shtern Yu.I., Karavaev I.S., Makshakov A.V., Larionov N.N. The research of measurement error for smart temperature sensors with wireless interface // IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus). 2019. P. 2117-2122. DOI: 10.1109/SED.2019.8798414
Поступила в редакцию 18.06.2020 г.; после доработки 18.06.2020 г.; принята к публикации 30.06.2020 г.
Макшаков Артем Владимирович - аспирант Института перспективных материалов и технологий Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), генеральный директор ООО «МЭКРУС» (Россия, 141080, г. Королёв, ул. Дзержинского, 27, помещение 3), makshakov@mekrus. ru
Штерн Юрий Исаакович - доктор технических наук, профессор Института перспективных материалов и технологий Национального исследовательского университета «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Волкова Ольга Сергеевна - инженер-специалист, научный сотрудник ООО «МЭКРУС» (Россия, 141080, г. Королёв, ул. Дзержинского, 27, помещение 3), [email protected]
Васильченко Кирилл Андреевич - инженер-специалист, младший научный сотрудник ООО «МЭКРУС» (Россия, 141080, г. Королёв, ул. Дзержинского, 27, помещение 3), [email protected]
References
1. Kopteyev A.N. Aviation and radio-electronic equipment of civil aircraft. Vol.2. Samara, SGAU Publ., 2011, 196 p. (in Russian).
2. Bo Li, Chao Xu, Xiaohui Li, Wenli Wa. Research and experimental validation of the method for barometric altimeter aid GPS in challenged environment. 2017 13th IEEE International Conference on Electronic Measurement & Instruments (ICEMI). 2018, pp. 88-92. DOI: 10.1109/ICEMI.2017.8265725.
3. Zaliva V., Franchetti Fr. Barometric and GPS altitude sensor fusion. 2014 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2014, pp. 7525-7529. DOI: 10.1109/ ICASSP.2014.6855063.
4. Kikoin A.K., Kikoin I.K. Molecular physics. Moscow, Nauka Publ., 2-nd ed., 1976, pp. 48-54. (in Russian).
5. Bolanakis Di. E., Kotsis Ko. T., Laopoulos Th. Temperature influence on differential barometric altitude measurements. 2015 IEEE 8th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), 2015, pp. 120-124. DOI: 10.1109/ IDAACS.2015.7340711.
6. Xuan-Mung Ng., Sung-Kyung Ho. Barometric Altitude Measurement Fault Diagnosis for the Improvement of Quadcopter Altitude Control. 2019 19th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS), 2019, pp. 1359-1364. DOI: 10.23919/ICCAS47443.2019.8971729.
7. Makshakov A.V., Shtern Yu.I. Determination method of the aircrafts flying height using absolute pressure sensors. 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EICon -Rus), 2020, pp. 2379-2382. DOI: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039188.
8. Zhu W, Dong Yu, Wang G., Qiao Zh., Gao Fe. High-precision barometric altitude measurement method and technology. 2013 IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA), 2014, pp. 430-435. DOI: 10.1109/ICInfA.2013.6720337.
9. Mung N. Xu, Hong S.K. Improved altitude control algorithm for quadrotor unmanned aerial vehicles. Applied Sciences, 2019, vol. 9, 2122 p. DOI: 10.3390/app9102122.
10. Shtern Yu.I., Karavaev I.S., Makshakov A. V, Larionov N.N. The research of measurement error for smart temperature sensors with wireless interface. IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), 2019, pp. 2117-2122. DOI: 10.1109/SED.2019.8798414
Received 18.06.2020; Revised 18.06.2020; Accepted 30.06.2020.
Information about the authors:
Artem V. Makshakov - PhD student of the Institute of Advanced Materials and Technologies, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), General Director, LLC «MEKRUS» (Russia, 141080, Moscow region, Korolev, Dzerzhinsky st., 27, room 3), [email protected]
Yuri I. Shtern - Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Institute of Advanced Materials and Technologies, National Research University of Electronic Technology (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Olga S. Volkova - Engineer-Specialist, Researcher, LLC «MEKRUS» (Russia, 141080, Moscow region, Korolev, Dzerzhinsky st., 27, room 3), [email protected]
Kirill A. Vasilchenko - Engineer-Specialist, Junior Researcher, LLC «MEKRUS» (Russia, 141080, Moscow region, Korolev, Dzerzhinsky st., 27, room 3), [email protected]
Вниманию читателей журнала «Известия высших учебных заведений. Электроника»
Подписку на печатную версию журнала можно оформить:
• по каталогу «Газеты, журналы» АО Агентство «Роспечать» в любом почтовом отделении. Подписной индекс 47570
• по прямой подписке в АО Агентство «Роспечать»: www.press.rosp.ru
• по объединенному каталогу «Пресса России» ООО «Агентство «Книга-Сервис» в любом почтовом отделении. Подписной индекс 38934
• через редакцию - с любого номера и до конца года
Подписку на электронную версию журнала можно оформить на сайтах:
• Научной электронной библиотеки: www.elibrary.ru
• ООО «Агентство «Книга-Сервис»: www.rucont.ru;www.akc.ru;
www.pressa-rf.ru
• ООО «УП Урал-Пресс»: www.delpress.ru
• ООО «ИВИС»: www.ivis.ru
V_/
