Моделирование системы формирования траектории полета беспилотного летательного аппарата Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Решетневскце чтения

Рис. 2

Библиографические ссылки

1. Арнольд В. И. Теория катастроф. М. : Наука, 1990.

2. Идаятова А. К., Медведев А.В. О непараметрическом моделировании лавинообразных процессов // Решетневские чтения : материалы XV Междунар. науч. конф. : в 2 ч. Ч. 2. Красноярск, 2011. С. 455-456.

3. Medvedev A. V. Non-parametric stochastic approximation in adaptive systems theory // Proc. of Workshop of Applied Methods of Ststistical Analysis. Simulation and Statistical Inference. Novosibirsk, 2011. P. 195-212.

A. V. Medvedev, L. K. Yarlykova Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

TO MODELLING OF AVALANCHE PROCESSES

The models of avalanche processes are considered. Nonparametric modelling algorithms and numerical results are presented.

© Медведев А. В., Ярлыкова Л. К., 2012

УДК 681.51

Л. М. Неугодникова

Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАЕКТОРИИ ПОЛЕТА БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Рассмотрена задача автоматического формирования траектории полета информационного беспилотного летательного аппарата с учетом его летно-технических характеристик. Представлен алгоритм построения траектории полета с учетом уклонения от запретных зон. Приведены результаты моделирования.

Создание беспилотных летательных аппаратов (БЛА) различных типов и назначения является крайне важным и актуальным направлением развития современной авиационной техники во всем мире. При этом предпочтение отдается информационным БЛА, решающим задачи разведки и наблюдения. На сегодняшний день наибольший прогресс в этом направлении достигнут в военной сфере, однако имеются также и многочисленные гражданские разработки [1].

Для малоразмерных БЛА гражданского назначения наиболее актуальными задачами является автоматизация полета и траекторное управление на маршруте.

Основная задача легкого БЛА самолетного типа -информационная (наблюдение, обнаружение, съемка местности), и для ее успешного решения важно составить траекторию полета с учетом специфики решаемой задачи, а также обеспечить точность соблюдения заданной траектории и при необходимости - ее корректировку, в том числе в режиме реального времени.

Применение БЛА в гражданском секторе в настоящее время ограничено, и при выполнении полетов следует избегать некоторых запрещенных для

этого зон. «Запретными» можно считать также участки с препятствиями, например, возвышенности. Для решения задачи траекторного управления информационным БЛА предлагается использовать следующий алгоритм.

1. Выбор БЛА.

2. Получение летного задания, уточнение требований к траектории.

3. Ввод зоны наблюдения.

4. Ввод запрещенных для полета зон.

5. Формирование исполнительной зоны.

6. Формирование базовой траектории.

7. Принятие решения о количестве используемых БЛА.

8. Количество БЛА изменено? Да - переход к п. 6; нет - переход к п.10.

9. Получена корректирующая информация? Да -переход к п. 3; нет - переход к п.10.

10. Готовая траектория.

Результат работы программы, реализующей приведенный алгоритм, показан на рисунке. В качестве управляемого взят гипотетический БЛА, имеющий характеристики, аналогичные БЛА ЭНИКС «Элерон» [2].

Математические методы моделирования, управления и анализа данных

Пусть целью полета будет сканирование земной поверхности в заданной исполнительной зоне, а основное требование к расположению опорных точек траектории - условие свободного выполнения разворота на 180° на заданной скорости полета.

2000 ■ :■

1500

юоо

500

О 500 1000 ÍSOO Шш 2500 3000

Базовая траектория поискового полета БЛА над исполнительной зоной

Исполнительная зона ограничена четырьмя крайними точками и содержит внутри участок, полет над которым запрещен. Начальные условия для моделирования:

- размер исполнительной зоны 2x3 км, размер запрещенной зоны 400x750 м;

- скорость полета 80 км/ч, соответственно радиус виража равен 87,2 м (при угле крена 30°), а шаг траектории - 174,4272 м;

- рассматривается плоский горизонтальный полет без учета участков набора высоты и снижения.

Сформированная траектория состоит из двух участков, и полет по ней может быть выполнен как одним БЛА, так и двумя одновременно (в этом случае можно внести корректировку для запуска обоих БЛА из одной точки).

Траектория покрывает всю исполнительную зону за исключением запрещенного участка (см. рисунок). Программное обеспечение, построенное по приведенному принципу, может существенно повысить качество автоматически планируемых траекторий для информационных БЛА. В свою очередь, для оценки границ рассматриваемых зон могут быть использованы принципы нечеткой логики. При обнаружении в полете факторов, влияющих на траекторию, они могут быть учтены при онлайн-корректировке, что предусмотрено алгоритмом. Существенным требованием для использования предлагаемой системы является наличие бортового автопилота, позволяющего выполнять развороты в автоматическом режиме.

Библиографические ссылки

1. Моисеев В. С., Гущина Д. С., Моисеев Г. В. Основы теории создания и применения информационных беспилотных авиационных комплексов : монография. Казань: Изд-во МОиН РТ, 2010.

2. Ростопчин В. В. Элементарные основы оценки эффективности применения беспилотных авиационных систем для воздушной разведки. [Электронный ресурс]. 31.08.2006. URL: http://uav.ru/stati.php (дата обращения: 20.08.2012).

L. M. Neugodnikova Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa

MODELLING OF FLIGHT TRAJECTORY MAKING SYSTEM FOR UNMANNED AIRCRAFT

The task of automatic trajectory making for informational unmanned aircraft on the basis of its flight and technical characteristics is considered. The flight trajectory making algorithm with avoiding of forbidden zones is presented. Results of modeling are given.

© HeyrogHHKOBa tt. M., 2012

УДК 621.01

Г. М. Нурисламова, Д. А. Шилина, А. Б. Коленченко Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа

АНАЛИЗ И ОЦЕНКА КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРИНИМАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Рассмотрена методика выбора наиболее целесообразного варианта технологического процесса изготовления деталей газотурбинного двигателя на основе комплексного показателя конкурентоспособности.

В своей деятельности хозяйствующие субъекты, финансисты, научные работники постоянно сталкиваются с проблемой выбора наилучшего (эффективного, наименее рискового, качественного) решения из

множества существующих вариантов. Во многих случаях, выбирая одно решение из альтернатив, лицо, принимающее решение, руководствуется только интуитивными представлениями. Вследствие этого при-