- •Глава 1. Анализ требований к навигационному обеспечению беспилотных летательных аппаратов (бла) для решения задач народного хозяйства страны на высоких широтах ………………..………………………………..16
- •Глава 2 Анализ факторов, влияющих на навигационные системы, эксплуатируемые на высоких широтах………………………………………44
- •Глава 3 Синтез навигационного комплекса бла для использования на высоких широтах.………………………………………………………………85
- •Глава 4 Глава 4 Моделирование и оценка параметров, методов компенсирования погрешностей бла при их использовании на высоких широтах…………………………………………………………………….…111
- •Глава 1. Анализ требований к навигационному обеспечению беспилотных летательных аппаратов для решения задач народного хозяйства страны на высоких широтах.
- •1.1.Требования к обеспечению безопасности полётов беспилотных летательных аппаратов в общем воздушном пространстве.
- •1.1.1 Нормативная база для эксплуатации бла в общем воздушном пространстве.
- •1.1.2 Обеспечение безопасности полётов бла в общем воздушном пространстве.
- •1.2 Классификация беспилотных летательных аппаратов.
- •1.1.3 Организация эксплуатации бла в общем воздушном пространстве.
- •1.3 Особенности эксплуатации бла на высоких широтах и требования к навигационному обеспечению бла.
- •1.3.1 Особенности влияния внешней среды на навигационное обеспечение бла на высоких широтах.
- •1.3.2 Требование к навигационному обеспечению.
- •1.4. Методы управления беспилотными летательными аппаратами.
- •Навигационный комплекс бла
- •Бортовая система связи бла
- •1.5 Основные выводы и результаты.
- •Глава 2 Анализ факторов, влияющих на навигационных систем эксплуатируемые на высоких широтах.
- •2.1 Анализ погрешностей автономной навигационной системы.
- •2.1.1 Погрешности бинс.
- •2.3.2 Оценка погрешностей бинс .
- •2.2 Характеристики внешних факторов на высоких широтах, влияющих на качество функционирования снс.
- •9)Геометрический фактор.
- •2.3.1 Результаты наземных испытаний.
- •2.3.2 Летные испытания
- •Глава 3 Синтез навигационного комплекса бла для использования на высоких широтах.
- •3.1 Неавтономная система управления
- •3.2Автономная система управления с использованием компонентоы искуственного интеллекта.
- •3.4 Основные результаты и выводы
- •Глава 4 Моделирование и оценка параметров, методов компенсирования погрешностей бла при их использовании на высоких широтах.
- •4.2 Способы оценки и прогнозирования погрешности измерительных систем.
1.5 Основные выводы и результаты.
Основные результаты, полученные в первой главе, состоят в следующем:
1.Представлены основные требования к организации воздушного движения для беспилотных летательных аппаратов, эксплуатируемых на высоких широтах.
2.Приведена классификация беспилотных летательных аппаратов.
3.Рассмотрены сложности применения навигационного оборудования на высоких широтах.
4.Определены основные требования к навигационному обеспечению БЛА.
5.Рассмотрены методы управления беспилотными летательными аппаратами.
На основании результатов, полученных в первой главе можно сделать выводы:
Основные проблемы интеграции БЛА в единое воздушное пространство и в частности в АЗР связаны с отсутствием процедур использования воздушного пространства в РФ. Необходимо разработать и внедрить разрешительные меры эксплуатации БЛА в общем воздушном пространстве.
Для безопасной интеграции БЛА в единое воздушное пространство (в данном случае в области АЗР) необходимо оборудовать БЛА навигационном комплексом, соответствующим международным нормам и требованиям для реализации поставленных задач, также необходимо предусмотреть реализацию функции разрешения ПКС.
Необходимо проанализировать работу современных навигационных средств, на предмет готовности работы в условиях АЗР и выбрать метод управления, который сможет соответствовать требованиям по надежности.
Для организации специальных полётов (разведка полезных ископаемых, геодезические и океанографические измерения, картографическая съемка поиска и спасение и др.) необходимо, чтобы навигационное оборудование обеспечивало точность определения координат с погрешностью 1-10 м и высоты 1,5-3 м.
Глава 2 Анализ факторов, влияющих на навигационных систем эксплуатируемые на высоких широтах.
Для того, чтобы, определить навигационный комплекс для БЛА, который будет соответствовать требованиям для выполнения специальных задач (разведка, спасательные операции и т.д.) на высоких широтах необходимо проанализировать работу современных навигационных комплексов, определить основные факторы, которые воздействуют на точность и надежность навигационных систем. К наиболее распространенным системам навигационного оборудования относят совместный комплекс состоящий из спутниковой навигационной системы и инерциальной навигационной системы (ИНС)[29,30,31,35]. Средства ближней навигации в высоких широтах не устанавливаются из-за сложности содержания на островах и льдинах обслуживающего персонала и мощных электростанций. Также из-за особенностей подстилающей поверхности и климатических условий невозможно использовать визуальные методы навигации для беспилотных систем при длительных полётах.
2.1 Анализ погрешностей автономной навигационной системы.
Инерциальная навигационная система обеспечивает непрерывную выработку информации о курсе, координатах, скорости движения и параметрах угловой ориентации платформы, на которой установлена ИНС[31-33,36]. Как известно, инерциальные навигационные системы позволяют получать всю совокупность необходимых параметров для управления объектом, включая углы ориентации. При этом системы полностью автономны, т.е. для их нормального функционирования не требуется использования какой-либо информации от других систем, за исключением начало работы, когда требуется задать начальные условия по координатам и проекциям скорости.
В последнее десятилетие наиболее распространенным типов ИНС стали бесплатформенные инерциальные системы (БИНС). В таблице 2.1 приведены сравнительные характеристики инерциальных навигационных систем с гиростабилизированной платформой (ГИНС) и БИНС[31].
Таблица 2.1Характеристики ГИНС и БИНС
|
Характеристики |
ГИНС |
БИНС |
|
Время готовности |
15 мин |
5 мин |
|
Масса |
25 кг |
5 кг |
|
Погрешность определения координат |
3,7 км/ч |
14 км/ч |
|
Погрешность определения скорости |
2 м/c |
5 м/c |
|
Погрешность определения угла ориентации |
0,1 град/ч |
0,1 град/ч |
Как видно из таблицы 2.1 инерциальные платформой обладают лучшей точностью, чем их бесплатформенные аналоги, а также к гироскопам, акселерометрам и всему программно техническому комплексу БИНС предъявляются более жесткие требования. Но при этом ГИНС обладают более низкой надежностью по сравнению с БИНС, существенной массой и сложной технологией производства, а следовательно стоимость таких систем выше, чем БИНС. Учитывая, что экономичность и масса, одни из важнейших параметров для эксплуатации БЛА, в навигационных системах беспилотных летательных аппаратов лучше использовать БИНС.
