CC BY
42<Тешетневс^ие чтения. 2016
УДК 621.37
РАЗРАБОТКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАЗЕМНОЙ ЧАСТИ АВАРИЙНОГО РАДИОМАЯКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО СПАСЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫХ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
С. А. Клешнина
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79 E-mail: [email protected]
Описываются этапы разработки и проектирования устройства для приёма сигнала от БПЛА во время нештатной ситуации. Представлена реализация аварийного радиомаяка в программе Altium Designer. Составлена структурная схема наземного устройства.
Ключевые слова: БПЛА, система автоматического спасения, аварийный радиомаяк, приёмное устройство.
DESIGN AND DEVELOPMENT OF THE AERIAL PARTS OF EMERGENCY BEACONS SAS UAV
S. A. Kleshnina
Siberian Federal University 79, Svobodnyi Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: [email protected]
This article describes the stages of development and design of the device for receiving the signal from the UAV during the emergency. It presents an implementation of the emergency beacon in Altium Designer program. The paper demonstrates a block diagram of the device ground.
Keywords: UA V, automatic recovery system, emergency radio, beacon receiving device.
В настоящее время широко развивается область беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Перед разработчиками БПЛА постоянно стоит задача повышения надёжности летательного аппарата (ЛА) и, соответственно, уменьшения вероятности потери борта. Один из способов решения задачи - внедрение системы автоматического спасения (САС) [1].
Разрабатываемое устройство входит в САС для беспилотных летательных аппаратов, которая благодаря использованию специализированных систем, позволяющих регистрировать телеметрическую информацию, способна приводить летательный аппарат
в точку посадки при отказах штатных навигационных систем и предпринимать меры для спасения борта во внештатных ситуациях [2]. Для обнаружения борта летательного аппарата после незапланированной посадки система автоматического спасения имеет аварийный (поисковый) радиомаяк, работающий на частоте 433 МГц, который при нештатной ситуации автоматически начинает циклически передавать сигнал о координатах на наземный комплекс управления [3]. На рис. 1 представлена 3D-модель печатного узла аварийного радиомаяка разработанного в программном обеспечении Altium Designer.
Рис. 1. SD-модель печатного узла аварийного радиомаяка
Системы управления, космическая навигация и связь
Рис. 2. Структурная схема устройства и его внешний вид: А - антенна; К - кнопки; МК - микроконтроллер; П - приёмник; Э - экран
Для приёма сигнала от ЛА разрабатывается приёмное устройство, в котором можно выделить основные блоки: микроконтроллер, приёмник, антенна, блок питания, монитор, кнопки. На рис. 2 представлена структурная схема устройства и его внешний вид.
Микроконтроллер [4] осуществляет приём данных от приёмника системы аварийной радиосвязи. На экран выводятся координаты местоположения БПЛА и шкала уровня полезного сигнала. На приёмнике имеются кнопки-переключатели частотных каналов приёмника и кнопка включения/ выключения устройства.
За счёт использования направленной антенны типа «волновой канал» возможно определить направление на источник сигнала. В результате удаётся осуществлять поиск ЛА при незапланированных посадках и при штатных посадках в сложных условиях.
Устройство принимает полный набор телеметрической информации от бортовой части САС и сохраняет информацию в энергонезависимой памяти. В случае потери сигнала удаётся оперативно произвести анализ последней полученной телеметрической информации.
В устройство встроены приёмник сигнала СРНС [5] и магнитный компас, что позволяет, зная собственные координаты и координаты ЛА, найти направление БПЛА.
Библиографические ссылки
1. Клешнина С., Трегубов С. Формирование требований к конструкции аварийного радиомаяка САС БПЛА // Проспект Свободный - 2016 : материалы науч. конф. [Электронный ресурс] / отв. ред. А. Н. Тама-ровская. Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016.
2. Клешнина С., Люманов Р., Сушков А. Разработка и проектирование системы автоматического спасения для беспилотных летательных аппаратов // Актуальные проблемы информационных технологий, электроники и радиотехники - 2015 : сб. научных статей Всерос. молодежной школы-семинара (ИТЭР-
2015). Таганрог : Изд-во НОЦ ЗИС КТ Южного федер. ун-та, 2015. С. 538.
3. Клешнина С., Боев Н. Разработка и проектирование аварийного радиомаяка САС БПЛА // Проспект Свободный-2016 : материалы науч. конф. [Электронный ресурс] / отв. ред. А. Н. Тамаровская. Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2016.
4. Микроконтроллер [Электронный ресурс]. URL: https://m.wikipedia.org/wiki/Mикроконтроллер (дата обращения 10.09.2016).
5. СРНС [Электронный ресурс]. URL: http://bizbook.online/logist/sputnikovyie-radionavigatsionnyie-sistemyi.html (дата обращения 10.09.2016).
References
1. Kleshnina S. Tregub Formation of requirements to design emergency beacon SAS UAV // Free Prospect 2016: scientific materials. conf. [Electronic resource] / executive editor A. N Tamarovskaya. Electron. Dan. Krasnoyarsk : Sib. Federal University, 2016.
2. Kleshnina S., Lyumanov R., Sushkov A. Development and design of automatic recovery system for unmanned aerial vehicles. Collected articles Russian youth school seminar "Actual problems of Information Technology, Electronics and Radio Engineering - 2015" (ITER - 2015). Taganrog: Publishing Southern Federal University, 2015. P 538.
3. Kleshnina C, Boev N. Development and design of the emergency beacon SAS UAV // Free Prospect 2016: scientific materials. conf. [Electronic resource] / executive editor A. N Tamarovskaya. Electron. dan. Krasnoyarsk: Sib. Federal University, 2016.
4. Microcontroller [Electronic resource]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Microcontroller (reference date 10/09/2016).
5. SRNS [Electronic resource]. URL: http://bizbook. online/logist/sputnikovyie-radionavigatsionnyie-siste-myi.html (reference date 10/09/2016).
© Клешнина С. А., 2016
