обом навігації і управліннябезпілотного літального апарату (БЛА) літакової схеми. Комплексзабезпечує: визначення навігаційних параметрів, кутів орієнтації іпараметрів руху БЛА (кутових швидкостей і прискорень); навігацію і управлінняБЛА при польоті по заданій траєкторії; стабілізацію кутів орієнтації БЛА впольоті; видачу в канал передачі телеметричної інформації про навігаційніпараметрах, кутах орієнтації БЛА. Центральним елементом БК "Лелека"є малогабаритна інерціальна навігаційна система (ІНС),інтегрована з приймачем супутникової системи навігації. Побудована на базімікроелектромеханічних датчиків (МЕМS гіроскопів і акселерометрів) попринципом бесплатформенной ІНС, система є унікальним високотехнологічнимвиробом, гарантує високу точність навігації, стабілізації та управління ЛАбудь-якого класу. Вбудований датчик статичного тиску забезпечує динамічнийвизначення висоти і вертикальної швидкості. Склад бортового комплексу: блокдвигуна.Електричні- 20. ДляФункціональна1.
Рис. 1. Функціональна
Рис.2. Прикладструктурою.
У режимі
системи.
КлючовимПо суті,
В
1.
2.
3.
•
•
•
•
і
ВДля
Будьетательного апарату та аварією. Тому всі,хто коли-небудь стикався з подібною продукцією, рано чи пізно розумілиобмеженість таких автопілотів, які ніяк не можуть бути використані вкомерційних серійних системах БЛА.
Більшвідповідальні розробники розуміючи, що необхідно даний навігаційнерішення, намагаються реалізувати навігаційний алгоритм із застосуванням відомихпідходів Калмановской фільтрації.
Дожаль, і тут не все так просто. Калмановская фільтрація - це всього лишедопоміжний математичний апарат, а не рішення задачі. Тому неможливостворити робастних стійку систему, просто переносячи на MEMS інтегрованісистеми стандартний математичний апарат. Потрібно тонка і точна н
астройкана конкретний додаток. В даному випадку - для маневреного об'єкта крилатоюсхеми. У нашій системі реалізований більш ніж 15-ти річний досвід розробкиінерційних систем і алгоритмів комплексування ІНС і GPS. До слова сказати, вСвіт тільки декілька країн володіють ноу-хау інерційних систем. Це
Росія,США, Німеччина, Франція і Великобританія. За цим ноу-хау стоять наукові,конструкторські та технологічні школи, і щонайменше
наївнодумати, що таку систему можна розробити і виготовити В«на колініВ» вінститутській лабораторії або в ангарі аеродрому. Дилетантський підхід тут, які у всіх інших випадках, чреватий в кінцевому рахунку фінансовими втратами івтратою часу. Чому настільки важливий автоматичний політ стосовно дозавдань, що вирішуються підприємствами паливно-енергетичного комплексу? Зрозуміло,що сам повітряний моніторинг не має альтернативи. Контроль за станомтрубопроводів та інших об'єктів, завдання охорони, моніторингу та відеоспостереженнянайкраще вирішуються із застосуванням літальних апаратів. А от зниженнявитрат, забезпечення регулярності польотів, автоматизація збору та обробкиінформації - тут, цілком справедливо приділяється увага безпілотноїтехніці, що й доводить високий інтерес фахівців до проходить виставці іфоруму. Однак, як ми бачили на виставці, безпілотні системи також можутьявляти собою складні і дорогі комплекси, що вимагають підтримки,обслуговування, створення наземної інфраструктури і служб експлуатації. ВНайбільшою мірою це відноситься до комплексам, спочатку створеним для вирішеннявійськових завдань, а тепер спішно адаптованим до господарського застосування.Окремо зупинимося на питаннях експлуатації. Управління БЛА - завдання длядобре підготовленого професіонала. В армії США операторами БЛА стаютьдіючі пілоти ВПС після річної підготовки та тренінгу. У багатьох аспектахце складніше, ніж пілотування літака, і, як відомо, більшість аварійбезпілотних ЛА викликані помилками пілота-оператора. Автоматичні системи БЛА,оснащені повноцінною системою автоматичного управління вимагають мінімальноїпідготовки наземного персоналу, при цьому вирішують завдання на великому видаленні відмісця базування, поза контакту з наземною станцією, в будь-яких погодних умовах.Вони прості в експлуатації, мобільні, швидко розгортаються і не вимагаютьназемної інфраструктури. Можна стверджувати, що високі характеристики системБЛА, оснащених повноцінної САУ, знижують експлуатаційні витрати і вимогидо персоналу.
Системи автоматичнихБЛА
Якіж практичні результати застосування бортового комплексу з цієїінерціальній системою? Компанія В«ТеКнолВ» розробила і пропонує замовникамсистеми автоматичних БЛА швидкого розгортання для вирішення завдань моніторингуі повітряного спостереження. Ці системи представлені на нашому стенді на виставці.
Автопілоту складі бортового комплексу навігації і управління забезпечує
•Автоматичний політ за заданим маршрутом;
•Автоматичний зліт і захід на посадку;
•ϳдтримка заданої висоти і швидкості польоту;
•Стабілізацію кутів орієнтації;
•Програмне керування бортовими системами.
Оператівний БЛА.
Система багатоцільовогоБЛА розробляється компанією В«ТранзасВ» і оснащується комплексом навігації тауправління В«ТеКнолаВ».
Оскількиуправління БЛА малого розміру представляє найбільш важку задачу, наведемоприклади роботи бортового комплексу навігації і управління для оперативногоміні-БЛА злітною вагою 3,5 кг.
Припроведенні аерозйомки місцевості БЛА здійснює політ по лініях з інтервалом50-70 метрів. Автопілот забезпечує проходження по маршруту з відхиленням, неперевищує 10-15 метрів при швидкості вітру 7 м/с (Малюнок 5).
Зрозуміло,що найдосвідченіший пілот-оператор не в змозі забезпечити таку точністьуправління.
Рис.5: Маршрут і траєкторія польоту міні БЛА при зйомці місцевості
Підтриманнязаданої висоти польоту також забезпечується Мінсі, яка виробляєкомплексне рішення за даними GPS, барометричного висотоміра і інерціальнихдатчиків. При автоматичному польоті за маршрутом бортовий комплекс забезпечуєточність підтримки висоти в межах 5 метрів (Малюнок 6), що дозволяєвпевнено літати на малих висотах і з огибанием рельєфу.
Рис. 6
Малюнок7 показує, як САУ виводить БЛА з критичного крену в 65 Вє, в результатівпливу пориву бічного вітру при здійсненні маневру. Тільки справжня ІНСу складі бортового комплексу управління в стані забезпечити динамічнийвимірювання кутів орієнтації БЛА, не В«втратити горизонтВ». Тому в процесівипробувань і експлуатації наших БЛА жоден літак не був загублений при польотіпід управлінням автопілота.
Щеоднією важливою функцією БЛА є управління відеокамерою. У польотістабілізація камери переднього огляду забезпечується відпрацюванням коливань БЛА покрену за сигналами автопілота і даними Мінс. Таким чином картинка відеозображення виявляється стабільною, незважаючи на коливання ЛА по крену. У завданняхаерофотозйомки (наприклад, при складанні аерофотоплана передбачуваного районупроведення робіт) точна інформація про кути орієнтації, координатах і висотіБЛА абсолютно необхідна для корекції аерофотознімків, автоматизації зшивкикадрів.
Рис. 7
Безпілотнийкомплекс аерофотозйомки також розробляється ТОВ В«ТеКнолВ». Для цьогопроводиться доробка цифрового фотоапарата і його включення в контуруправління автопілотом. Перші польоти намічено провести навесні 2007 року.Крім згаданих систем БЛА швидкого розгортання Бортовий Комплекс Навігаціїта Управління БЛА експлуатується СКБ В«ТопазВ» (БЛА В«ВоронВ»), встановлюється нановому БЛА розробленому компанією В«ТранзасВ» (багатоцільовий комплекс БЛАВ«ДозорВ»), проходить випробування на міні БЛА компанії Global Teknik (Туреччина).Ведуться переговори з іншими російськими ...
