RU107601U1 - UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT - Google Patents

UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT Download PDF

Info

Publication number
RU107601U1
RU107601U1 RU2011106238/08U RU2011106238U RU107601U1 RU 107601 U1 RU107601 U1 RU 107601U1 RU 2011106238/08 U RU2011106238/08 U RU 2011106238/08U RU 2011106238 U RU2011106238 U RU 2011106238U RU 107601 U1 RU107601 U1 RU 107601U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signals
signal
vertical speed
Prior art date
Application number
RU2011106238/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владимирович Каманин
Игорь Викторович Симановский
Андрей Григорьевич Юрескул
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2011106238/08U priority Critical patent/RU107601U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU107601U1 publication Critical patent/RU107601U1/en

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Abstract

1. Система управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), содержащая систему обнаружения и сопровождения объекта мониторинга и систему управления движением (СУД), которая включает электронно-вычислительную машину (ЭВМ) СУД, исполнительное устройство и устройство измерения параметров движения, в состав которого входят радиовысотомер, блок коррекции высоты и вертикальной скорости, блок обработки данных измерителей и инерциальное навигационное устройство (ИНУ), содержащее гиростабилизированную платформу (ГСП) с установленными на ней датчиками положения платформы, маятниковыми и струнными акселерометрами, выходы которых подключены к соответствующим входам блока обработки данных измерителей, а также входит блок выработки сигналов выставки ГСП, выходы которого соединены с входами соответствующих исполнительных механизмов ГСП, выходы блока обработки данных измерителей, на которых формируются сигналы текущих значений высоты и вертикальной скорости, измеренных ИНУ, соединены с соответствующими входами блока коррекции высоты и вертикальной скорости, а выходы, на которых формируются сигналы текущих значений продольной и боковой скорости, горизонтальной дальности, бокового отклонения, углов курса, крена и тангажа соединены с соответствующими входами ЭВМ СУД, выход которой по сигналу текущего значения скорости полета БПЛА и входы по сигналу текущего значения дальности объекта мониторинга и сигналам углов рассогласования по курсу и тангажу соединены с соответствующим входом и выходами системы обнаружения и сопровождения объекта мониторинга, а выходы ЭВМ СУД по сигналам управления высотой полета и 1. The control system of an unmanned aerial vehicle (UAV), comprising a system for detecting and tracking a monitoring object and a motion control system (SUD), which includes an SUD electronic computer (computer), an actuator and a device for measuring motion parameters, which include a radio altimeter , a block for correcting height and vertical speed, a unit for processing data of meters and an inertial navigation device (INU) containing a gyro-stabilized platform (GPS) with installed on the platform position sensors, pendulum and string accelerometers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the GSP data processing unit, and also includes the signal processing unit of the GSP exhibition, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding GSP actuators, the outputs of the measuring data processing unit on which the signals are generated the current values of the height and vertical speed measured by the INU are connected to the corresponding inputs of the height and vertical speed correction unit, and the outputs, to The signals of the current values of the longitudinal and lateral speed, horizontal range, lateral deviation, heading angles, roll and pitch are generated with the corresponding inputs of the SUD computer, the output of which is given by the signal of the current value of the UAV flight speed and the inputs by the signal of the current value of the distance of the monitoring object and the angle signals discrepancies in the course and pitch are connected to the corresponding input and outputs of the monitoring and tracking system of the monitoring object, and the outputs of the computer of the SUD on the flight altitude control signals and

Description

Полезная модель относится к системам управления местоположением и курсом беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), предназначенных для высокоточного приведения в заданную точку морской и земной поверхности, в частности, для доставки грузов в зараженные районы или решения задач экологического и промышленного мониторинга.The utility model relates to location and course control systems for unmanned aerial vehicles (UAVs) designed for high-precision bringing to a given point of the sea and earth surface, in particular, for delivering goods to infected areas or solving environmental and industrial monitoring tasks.

Известна система управления движением БПЛА по патенту РФ №2062503 на изобретение, МПК B64G 1/24, G01C 25/00, публикация 20.06.1996 г., которая содержит радиолокационный визир, обеспечивающий измерение координат и параметров цели, систему инерциальной навигации, обеспечивающую измерение координат и параметров движения БПЛА, радиовысотомер, с помощью которого осуществляется корректировка показаний высоты и вертикальной скорости системы инерциальной навигации, устройство обмена информацией, бортовую вычислительную систему и рулевые агрегаты, управляемые сигналами, вырабатываемыми вычислительной системой.Known UAV motion control system according to the patent of the Russian Federation No. 2062503 for invention, IPC B64G 1/24, G01C 25/00, publication 06/20/1996, which contains a radar sight, which provides measurement of coordinates and parameters of the target, an inertial navigation system that provides measurement of coordinates and UAV motion parameters, a radio altimeter, with which the height and vertical speed of the inertial navigation system are adjusted, an information exchange device, an on-board computer system and steering units Signals generated by the computing system.

Недостатком известного аналога является централизованная структура вычислительной системы, ограничивающая круг решаемых задач, и недостаточно надежная оценка высоты полета при отказах высотомера или при его работе с существенными ошибками, возникающими при полете на малых высотах, что, в конечном счете, не обеспечивает надежности и эффективности работы системы управления на малых высотах.A disadvantage of the known analogue is the centralized structure of the computing system, limiting the range of tasks to be solved, and insufficiently reliable estimation of the flight altitude in case of altimeter failures or during its operation with significant errors that occur during flight at low altitudes, which, ultimately, does not provide reliability and operational efficiency control systems at low altitudes.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип предлагаемой системы, является система управления БПЛА с комплексным навигационным устройством по патенту РФ №2046736 на изобретение, МПК B64G 1/24, G01C 25/00, публикация 27.10.1995 г. Система по прототипу содержит инерциальное навигационное устройство, включающее гиростабилизированную платформу (ГСП) с установленными на ней датчиками положения платформы, маятниковыми и струнными акселерометрами, вычислитель инерциального навигационного устройства (блок обработки данных измерителей), блок выработки сигналов выставки ГСП, блок тарировки акселерометров, задатчик положения точки подвеса ГСП, задатчик и блок коррекции паспортных данных инерциальных блоков. Кроме этого, система управления БПЛА содержит радиолокационный визир (систему обнаружения и сопровождения объекта-цели), радиовысотомер, блок корректировки показаний измерителей, входы которого соединены с выходами сигналов высоты и вертикальной скорости инерциального навигационного устройства и выходами сигнала высоты и сигнала достоверности измерений радиовысотомера, а выходы, на которых формируются сигналы откорректированных значений высоты и вертикальной скорости, подключены к соответствующим входам устройства выработки сигналов управления, представляющего собой электронно-вычислительную машину (ЭВМ) системы управления движением, формирующую сигналы управления рулями БПЛА, которые передаются на исполнительное устройство (рулевые агрегаты). ЭВМ СУД связана информационными магистралями с вычислителем инерциального навигационного устройства, с устройством обмена информацией радиолокационного визира и с вычислителем комплекса предстартовой подготовки ЭВМ. Перед началом полета система управления БПЛА соединяется с пунктом управления, расположенным на носителе БПЛА, в состав которого входят навигационный комплекс носителя, пульт управления и таймер.The closest analogue adopted for the prototype of the proposed system is a UAV control system with an integrated navigation device according to the patent of the Russian Federation No. 2046736 for invention, IPC B64G 1/24, G01C 25/00, publication 10.27.1995, the prototype system contains an inertial navigation device including gyro-stabilized platform (GSP) with installed platform position sensors, pendulum and string accelerometers, inertial navigation device calculator (measuring data processing unit), generation unit with latter is present exhibition SHG unit calibration of accelerometers, GPS setpoint position of the suspension point, and the setpoint correction unit passport data of the inertial unit. In addition, the UAV control system includes a radar sighting system (target object detection and tracking system), a radio altimeter, a meter readings correction unit, the inputs of which are connected to the outputs of the height and vertical speed signals of the inertial navigation device and the outputs of the height and reliability signals of the measurements of the radio altimeter, and the outputs on which the signals of the corrected values of the height and vertical speed are generated are connected to the corresponding inputs of the signal generation device control, which is an electronic computer (computer) of the motion control system, which generates control signals for the UAV rudders, which are transmitted to the actuator (steering units). The computer of the SUD is connected by information highways with the computer of the inertial navigation device, with the information exchange device of the radar sighting device and with the computer of the pre-launch computer training complex. Before the start of the flight, the UAV control system is connected to the control center located on the UAV carrier, which includes the carrier’s navigation system, control panel and timer.

Система управления БПЛА обеспечивает выставку гироплатформы инерциального навигационного устройства, тарировку акселерометров, начальное управление БПЛА по сигналам с инерциального навигационного устройства с последующим переходом на управление от радиолокационного визира как более точного инструмента управления.The UAV control system provides an inertial navigation device gyro platform display, accelerometer calibration, UAV initial control by signals from an inertial navigation device, followed by transition to control from a radar sight as a more accurate control tool.

Недостатком системы по прототипу является нестабильная работа высотомера при полете на малых высотах, обусловленная волнением моря или (при полете над сушей) неоднородностью подстилающей поверхности. При отсутствии признака достоверности измерений радиовысотомера коррекция высоты и вертикальной скорости не производится, что приводит к структурной реорганизации системы управления, возникновению переходных процессов в контуре управления высотой, накоплению ошибки измерения высоты и, как следствие, снижению точности управления движением БПЛА.The disadvantage of the prototype system is the unstable operation of the altimeter when flying at low altitudes, due to sea waves or (when flying over land) the heterogeneity of the underlying surface. In the absence of a sign of reliability of measurements of the radio altimeter, altitude and vertical speed are not corrected, which leads to a structural reorganization of the control system, the occurrence of transient processes in the altitude control loop, the accumulation of height measurement errors and, as a result, a decrease in the accuracy of UAV motion control.

В неблагоприятных погодных условиях управление БПЛА по показаниям только одного измерителя может привести к невозможности удержания его в зоне местоположения объекта мониторинга, а также к возникновению аварийных ситуаций из-за снижения БПЛА ниже безопасного уровня полета.In adverse weather conditions, UAV control according to the readings of only one meter can lead to the impossibility of holding it in the area of the monitoring object, as well as to emergency situations due to the UAV dropping below a safe flight level.

Техническим результатом полезной модели является повышение точности системы управления БПЛА при полете на малых высотах, в сложных метеоусловиях.The technical result of the utility model is to increase the accuracy of the UAV control system when flying at low altitudes, in difficult weather conditions.

Сущность полезной модели заключается в том, что в системе управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), содержащей систему обнаружения и сопровождения объекта мониторинга и систему управления движением (СУД), которая содержит электронно-вычислительную машину (ЭВМ) СУД, исполнительное устройство и устройство измерения параметров движения, в состав которого входят радиовысотомер, инерциальное навигационное устройство (ИНУ), содержащее гиростабилизированную платформу (ГСП) с установленными на ней датчиками положения платформы, маятниковыми и струнными акселерометрами, выходы которых подключены к соответствующим входам блока обработки данных измерителей, а также входят блок выработки сигналов выставки ГСП, выходы которого соединены с входами соответствующих исполнительных механизмов ГСП, и блок коррекции высоты и вертикальной скорости, входы которого по сигналам текущих значений высоты и вертикальной скорости, измеренных ИНУ, соединены с соответствующими выходами блока обработки данных измерителей, выходы которого по сигналам текущих значений продольной и боковой скорости, горизонтальной дальности, бокового отклонения, углов курса, крена и тангажа соединены с соответствующими входами ЭВМ СУД, выход которой по сигналу текущего значения скорости полета БПЛА и входы по сигналу текущего значения дальности объекта мониторинга и сигналам углов рассогласования по курсу и тангажу соединены с соответствующим входом и выходами системы обнаружения и сопровождения объекта мониторинга, а выходы ЭВМ СУД по сигналам управления высотой полета и углами курса, крена и тангажа БПЛА соединены с соответствующими входами исполнительного устройства, при этом устройство измерения параметров движения дополнительно содержит блок мажоритарной обработки и блок датчиков угловых скоростей, выходы которого и выходы радиовысотомера соединены с соответствующими входами блока обработки данных измерителей, выходы которого по сигналам угловых скоростей БПЛА соединены с соответствующими входами ЭВМ СУД, а выходы, на которых формируются сигнал текущего значения высоты, измеренной радиовысотомером, и сигнал достоверности измерений радиовысотомера, соединены с соответствующими входами блока коррекции высоты и вертикальной скорости, при этом блок мажоритарной обработки содержит блок определения медианы трех сигналов, блок определения медианы пяти сигналов, два блока задержки на один такт, интегратор блока мажоритарной обработки и два управляемых коммутатора блока мажоритарной обработки, выходы и управляющие входы которых соединены с ЭВМ СУД, первый вход блока определения медианы трех сигналов соединен с выходом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется откорректированное значение вертикальной скорости, второй вход соединен с выходом блока обработки данных измерителей, на котором формируется текущее значение вертикальной скорости, измеренной ИНУ, а третий вход через первый блок задержки на один такт соединен с выходом блока определения медианы трех сигналов, на котором формируется оценочное значение вертикальной скорости, первый и второй входы блока определения медианы пяти сигналов соединены с выходами блока обработки данных измерителей, на которых формируются текущее значение высоты, измеренной ИНУ, и текущее значение высоты, измеренной радиовысотомером, третий вход блока определения медианы пяти сигналов соединен с выходом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется откорректированное значение высоты, четвертый вход блока определения медианы пяти сигналов через интегратор блока мажоритарной обработки соединен с выходом блока определения медианы трех сигналов, а пятый вход через второй блок задержки на один такт соединен с выходом блока определения медианы пяти сигналов, на котором формируется оценочное значение высоты, выход блока определения медианы трех сигналов и выход блок определения медианы пяти сигналов соединены соответственно с первыми входами первого и второго управляемых коммутаторов блока мажоритарной обработки, вторые входы которых соединены соответственно с выходами блока обработки данных измерителей, на которых формируются сигнал текущего значения вертикальной скорости, измеренной ИНУ, и сигнал текущего значения высоты, измеренной ИНУ.The essence of the utility model lies in the fact that in the control system of an unmanned aerial vehicle (UAV), which contains a system for detecting and tracking a monitoring object and a motion control system (SUD), which contains an SUD electronic computer (computer), an executive device, and a parameter measuring device movement, which includes a radio altimeter, an inertial navigation device (INU), containing a gyrostabilized platform (GPS) with mounted platform position sensors, by ostellar and string accelerometers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the measuring data processing unit, and also include the signal processing unit of the GPS exhibition, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding actuating mechanisms of the GPS, and a block for correcting height and vertical speed, whose inputs are based on signals of current height values and the vertical speed measured by the INU are connected to the corresponding outputs of the meter data processing unit, whose outputs are based on the signals of the current values of the longitudinal and the shackle speed, horizontal range, lateral deviation, heading angles, roll and pitch are connected to the corresponding inputs of the SUD computer, the output of which, by the signal of the current value of the UAV flight speed and the inputs by the signal of the current value of the distance of the monitoring object and the signals of the mismatch angles along the course and pitch the corresponding input and outputs of the system for detecting and tracking the monitoring object, and the computer outputs of the SUD on the control signals for flight altitude and heading angles, roll and pitch of the UAV are connected to the corresponding the inputs of the actuator, while the motion parameter measuring device further comprises a majority processing unit and a block of angular velocity sensors, the outputs of which and the outputs of the radio altimeter are connected to the corresponding inputs of the measuring data processing unit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the computer and the outputs at which the signal of the current value of the height measured by the radio altimeter is formed, and the signal of reliability of the measurements of the radio altimeter, s They are connected to the corresponding inputs of the height and vertical velocity correction block, while the majority processing block contains a block for determining the median of three signals, a block for determining the median of five signals, two delay units for one clock cycle, an integrator of the majority processing block and two managed switches of the majority processing block, outputs and the control inputs of which are connected to the computer of the SUD, the first input of the block for determining the median of three signals is connected to the output of the block for height and vertical speed correction, at which it forms I’ve adjusted the value of the vertical speed, the second input is connected to the output of the measuring data processing unit, on which the current value of the vertical speed measured by the INU is generated, and the third input, through the first delay unit for one clock cycle, is connected to the output of the unit for determining the median of three signals, on which the estimated the value of the vertical speed, the first and second inputs of the unit for determining the median of five signals are connected to the outputs of the data processing unit of the meters, on which the current value is formed the altitude measured by the INU and the current value of the height measured by the radio altimeter, the third input of the five-signal median is determined by the output of the height and vertical velocity correction unit, at which the adjusted height value is generated, the fourth input of the five-signal median is connected via the integrator of the majority processing unit with the output of the block for determining the median of three signals, and the fifth input through the second block of delay for one clock cycle is connected to the output of the block for determining the median of five signals, on which ohm, an estimated height value is generated, the output of the median determination unit of three signals and the output of the median determination unit of five signals are connected respectively to the first inputs of the first and second managed switches of the majority processing unit, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the measuring data processing unit, on which the current signal is generated values of the vertical speed measured by the INU, and a signal of the current height value measured by the INU.

Кроме этого, блок коррекции высоты и вертикальной скорости указанной системы содержит четыре блока разности, блок умножения, вычислитель переменных коэффициентов, управляемый ключ, два сумматора и три интегратора, при этом первый и второй входы блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на которые поступают сигнал текущего значения высоты, измеренной ИНУ, и сигнал текущего значения высоты, измеренной радиовысотомером, соединены с входами первого блока разности, выход которого соединен с сигнальным входом управляемого ключа, управляющий вход которого и управляющий вход вычислителя переменных коэффициентов соединены с третьим входом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на который поступает сигнал достоверности измерений радиовысотомера, выход управляемого ключа со единен с первым входом второго блока разности, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя переменных коэффициентов, к первому выходу умножителя подключен первый вход второго сумматора, второй вход которого и второй вход четвертого блока разности соединены с выходом второго интегратора, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен со вторым выходом умножителя, третий выход которого через первый интегратор соединен со вторым входом первого сумматора, выход второго сумматора через третий интегратор соединен со вторыми входами второго блока разности и третьего блока разности, первый вход которого соединен с первым входом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, а выход образует выход блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется сигнал откорректированного значения высоты, первый вход четвертого блока разности соединен с четвертым входом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на который поступает сигнал вертикальной скорости, измеренной ИНУ, а выход четвертого блока разности является выходом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется сигнал откорректированного значения вертикальной скорости.In addition, the height and vertical speed correction unit of the specified system contains four difference units, a multiplication unit, a variable coefficient calculator, a controlled key, two adders and three integrators, while the first and second inputs of the height and vertical speed correction unit receive the current signal the height values measured by the INU and the signal of the current height value measured by the radio altimeter are connected to the inputs of the first difference block, the output of which is connected to the signal input of the controlled key, whose rising input and the control input of the variable coefficient calculator are connected to the third input of the altitude and vertical velocity correction block, to which the signal of measurement accuracy of the radio altimeter is received, the output of the controlled key is connected to the first input of the second difference block, the output of which is connected to the first input of the multiplier, the second input which is connected to the output of the variable coefficient calculator, the first input of the second adder is connected to the first output of the multiplier, the second input of which and the second input are fourth of the difference block are connected to the output of the second integrator, the input of which is connected to the output of the first adder, the first input of which is connected to the second output of the multiplier, the third output of which through the first integrator is connected to the second input of the first adder, the output of the second adder through the third integrator is connected to the second inputs of the second the difference block and the third difference block, the first input of which is connected to the first input of the height and vertical speed correction block, and the output forms the output of the height correction block and the vertical the speed at which the corrected height value signal is generated, the first input of the fourth difference block is connected to the fourth input of the height and vertical speed correction block, to which the vertical speed signal measured by the INU is received, and the output of the fourth difference block is the output of the height and vertical speed correction block on which the signal of the corrected value of the vertical speed is formed.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, on which are presented:

фиг.1 - структурно-функциональная схема системы управления БПЛА,figure 1 - structural-functional diagram of the control system of the UAV,

фиг.2 - структурно-функциональная схема устройства комплексной оценки высоты и вертикальной скорости,figure 2 - structural and functional diagram of a device for the integrated assessment of height and vertical speed,

фиг.3 - структурно-функциональная схема блока определения медианы трех сигналов.figure 3 - structural and functional diagram of the unit for determining the median of three signals.

На фиг.1 структурно-функциональной схемы системы управления БПЛА обозначены:In Fig.1 structural and functional diagrams of the UAV control system are indicated:

1 - система управления движением (СУД),1 - motion control system (SUD),

2 - устройство измерения параметров движения,2 - device for measuring motion parameters,

3 - система обнаружения и сопровождения объектов мониторинга (СОСОМ),3 - a system for detecting and tracking monitoring objects (SOSOM),

4 - электронно-вычислительная машина (ЭВМ) СУД,4 - electronic computer (computer) COURT,

5 - устройство комплексной оценки высоты и вертикальной скорости,5 - device integrated assessment of height and vertical speed,

6 - исполнительное устройство,6 - actuator,

7 - пульт оператора устройства предполетной подготовки,7 - operator panel device pre-flight training,

8 - корабельная инерциальная навигационная система,8 - ship inertial navigation system,

9 - ЭВМ устройства предполетной подготовки,9 - computer devices preflight training,

10 - инерциальное навигационное устройство БПЛА (далее по тексту - ИНУ),10 - inertial navigation device UAV (hereinafter - INU),

11 - гиростабилизированная платформа,11 - gyro-stabilized platform,

12 - блок маятниковых акселерометров,12 is a block of pendulum accelerometers,

13 - блок струнных акселерометров,13 is a block of string accelerometers,

14 - блок выработки сигналов выставки ГСП,14 - block signal generation exhibition SHG,

15 - блок обработки данных измерителей,15 is a block data processing meters

16 - блок датчиков угловых скоростей,16 is a block of angular velocity sensors,

17 - радиовысотомер,17 - radio altimeter,

18 - усилительно-преобразовательное устройство рулевых приводов,18 - power-converting device of the steering gears,

19 - блок рулевых механизмов,19 is a block of steering mechanisms

20 - устройство предполетной подготовки,20 - preflight training device,

M1, …, М5 - информационные магистрали (например, интерфейсные магистрали мультиплексных каналов информационного обмена).M1, ..., M5 - information lines (for example, interface lines of multiplex communication channels).

Согласно фиг.1 в состав бортовой аппаратуры БПЛА входят система 1 управления движением и система 3 обнаружения и сопровождения объектов мониторинга (СОСОМ), связанная с ЭВМ 4 СУД посредством второй информационной магистрали М2, по которой в систему 3 передается сигнал текущей скорости V БПЛА, а из системы 3 поступают сигналы дальности D (расстояния) объекта мониторинга и сигналы рассогласования углов курса Δψ и тангажа Δυ.According to figure 1, the UAV on-board equipment includes a motion control system 1 and a monitoring object detection and tracking system (SOSOM) 3 connected to the computer 4 of the SUD via the second information line M2, through which the signal of the current speed of the UAV is transmitted to system 3, and from the system 3 signals of the range D (distance) of the monitoring object and signals of the mismatch of the angles of the course Δψ and pitch Δυ are received.

В состав системы 1 управления движением входят устройство 2 измерения параметров движения, устройство 5 комплексной оценки высоты и вертикальной скорости и исполнительное устройство 6, включающее блок 19 рулевых механизмов, входы сигналов δ1, δ2, δ3, δ4 закладки рулей и выходы контрольных сигналов δ1K, δ2K, δ3K, δ4K положения рулей которого соединены с соответствующими выходами и входами усилительно-преобразовательного устройства 18 рулевых приводов, связанного с ЭВМ 4 СУД посредством третьей информационной магистрали М3, по которой в исполнительное устройство 6 передаются сигналы σ1, σ2, σ3, σ4 управления БПЛА по высоте, курсу, крену и тангажу.The composition of the motion control system 1 includes a device 2 for measuring motion parameters, a device 5 for integrated estimation of height and vertical speed and an actuator 6, including a block 19 of steering mechanisms, signal inputs δ 1 , δ 2 , δ 3 , δ 4 bookmarks rudders and outputs control signals δ 1K , δ 2K , δ 3K , δ 4K the position of the rudders of which are connected to the corresponding outputs and inputs of the power-converter device 18 of the steering drives, connected to the computer 4 of the SUD through the third information highway M3, through which body device 6 signals σ 1 , σ 2 , σ 3 , σ 4 of UAV control are transmitted in height, heading, roll and pitch.

Устройство 2 измерения параметров движения содержит инерциальное навигационное устройство 10 БПЛА, включающее гиростабилизированную платформу 11 с установленными на ней датчиками положения платформы и блоками 12, 13 маятниковых и струнных акселерометров, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 15 обработки данных измерителей. К входам блока 15 подключены такжевыходы блока 16 датчиков угловых скоростей, на которых формируются сигналы ωX, ωY, ωZ угловых скоростей БПЛА, и выходы радиовысотомера 17, на которых формируются сигнал текущей высоты полета HPB, измеренной радиовысотомером, и сигнал признака достоверности измерений радиовысотомера fPB.The device 2 for measuring motion parameters contains an inertial navigation device 10 UAV, including a gyrostabilized platform 11 with mounted platform position sensors and blocks 12, 13 of the pendulum and string accelerometers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the meter processing unit 15. The inputs of block 15 are also connected to the outputs of block 16 of the angular velocity sensors, at which signals UA X , ω Y , ω Z of angular velocities of the UAV are generated, and the outputs of the radio altimeter 17, at which the signal of the current flight altitude H PB measured by the radio altimeter, and a signal of confidence measurements of the radio altimeter f PB .

Кроме этого, в состав устройства 2 измерения параметров движения входит блок 14 выработки сигналов выставки ГСП, выходы которого по сигналам αD, βD, χD выставки гиростабилизированной платформы (сигналам углов разворота колец карданового подвеса гироскопа) соединены с входами соответствующих исполнительных механизмов ГСП 11. Исходные данные для корректировки поступают в блок 14 из ЭВМ 9 устройства 20 предполетной подготовки по магистрали М4, к которой подключен также блок 15 обработки данных измерителей. На основе хранящейся в запоминающем устройстве и поступающей из устройства 20 информации блок 15 программно формирует сигналы wOX, wOY, wOZ тарировки акселерометров, используемые для корректировки текущих показаний маятниковых и струнных акселерометров 12, 13, по которым рассчитываются текущие значения горизонтальной дальности (X), бокового отклонения (Z), продольной и боковой скорости (VX, VZ), углового положения БПЛА по курсу (ψ), крену (γ) и тангажу (υ). Расчетные значения указанных величин, расчетные значения величин высоты (Y=HИНУ) и вертикальной скорости (VY=HИНУ), измеренных ИНС, а также значения величин угловых ускорений (wOX, wOY, wOZ), измеренных блоком 16 датчиков угловых ускорений и, величины вертикальной скорости (НРВ), измеренной радиовысотомером 17, преобразуются в соответствии с форматом используемого канала информационного обмена и поступают на выход блока 15 обработки данных измерителей, который соединен посредством магистрали M1 с ЭВМ 4 СУД и с входами устройства 5 комплексной обработки высоты и вертикальной скорости. В устройство 5 с выхода блока 15 передаются сигналы HИНУ, HИНУ, HРВ и сигнал РВ признака достоверности измерений радиовысотомера. Остальные сигналы передаются в ЭВМ 4 СУД. В обратном направлении по магистрали M1 из ЭВМ 4 СУД передаются сигналы, подтверждающие прием информации, и управляющие сигналы.In addition, the device 2 for measuring motion parameters includes a signal generating unit 14 for the GSP exhibition, whose outputs are connected to the inputs of the corresponding actuating mechanisms of the GSP 11 using the signals α D , β D , χ D of the exhibition of the gyrostabilized platform (signals of the rotation angles of the cardan suspension of the gyroscope) The initial data for adjustment are received in block 14 from the computer 9 of the pre-flight preparation device 20 along the M4 highway, to which the meter data processing block 15 is also connected. Based on the information stored in the storage device and received from the device 20, block 15 programmatically generates accelerometer calibration signals w OX , w OY , w OZ , used to correct the current readings of pendulum and string accelerometers 12, 13, from which the current horizontal range values are calculated (X ), lateral deviation (Z), longitudinal and lateral speed (V X , V Z ), the angular position of the UAV along the course (ψ), roll (γ) and pitch (υ). The calculated values of the indicated values, the calculated values of the height (Y = H INU ) and vertical speed (V Y = H INU ), measured by the ANN, as well as the values of the angular accelerations (w OX , w OY , w OZ ), measured by block 16 sensors angular accelerations and, the magnitude of the vertical speed (N RV ), measured by the radio altimeter 17, are converted in accordance with the format of the used information exchange channel and are sent to the output of the meter data processing unit 15, which is connected via the M1 line to the computer 4 of the ACS and to the inputs of the complex device 5 about rabotki altitude and vertical speed. Signals H INU , H INU , H RV and a signal RV of the reliability sign of measurements of the radio altimeter are transmitted to the device 5 from the output of block 15. The remaining signals are transmitted to the computer 4 COURT. In the opposite direction, on the M1 highway, signals confirming the reception of information and control signals are transmitted from the computer 4 of the SUD.

В состав устройства 20 предполетной подготовки входят пульт 7 оператора и корабельная инерциальная навигационная система 8, соединенные с ЭВМ 9, которая в входе предстартовой подготовки соединяется посредством магистрали М4 с устройством 2 измерения параметров движения, как было рассмотрено выше, и соединяется с ЭВМ 4 СУД посредством магистрали М5.The structure of the pre-flight preparation device 20 includes an operator console 7 and a ship inertial navigation system 8 connected to a computer 9, which at the input of the prelaunch preparation is connected via the M4 highway to a device 2 for measuring motion parameters, as discussed above, and is connected to the computer 4 of the SUD M5 highway.

Система 3 обнаружения и сопровождения объектов мониторинга представляет собой моноимпульсную радиолокационную систему, формирующую сигналы дальности D и углов рассогласования тангажа Δυ и курса Δψ между направлением на объект мониторинга и осью диаграммы направленности антенны, которые передаются в ЭВМ 4 СУД для решения задачи управления пространственным положением БПЛА в соответствии с заложенными в ЭВМ 4 алгоритмами. В систему 3 из ЭВМ 4 передается сигнал текущей скорости V полета БПЛА, на основании которого производится компенсация доплеровского сдвига частоты.The system 3 for detecting and tracking monitoring objects is a monopulse radar system that generates signals of range D and pitch misalignment angles Δυ and course Δψ between the direction of the monitoring object and the axis of the antenna pattern, which are transmitted to the computer 4 of the SUD to solve the problem of controlling the spatial position of the UAV in compliance with the algorithms laid down in the computer 4. A signal of the current UAV flight speed V is transmitted to system 3 from computer 4, on the basis of which the Doppler frequency shift is compensated.

Схемы реализации систем, решающих аналогичные задачи, известны из уровня техники и приведены в прототипе или, например, в описании изобретения «Бортовая аппаратура систем управления беспилотного летательного аппарата» к патенту РФ №2207613, МПК G05D 1/12, G01S 13/42, публикация 27.06.2003 г.The implementation schemes of systems that solve similar problems are known from the prior art and are given in the prototype or, for example, in the description of the invention “On-board equipment of unmanned aerial vehicle control systems” to the RF patent No. 2207613, IPC G05D 1/12, G01S 13/42, publication 06/27/2003

Устройство 5 комплексной оценки высоты и вертикальной скорости предназначено для формирования оценочных значений высоты Нм и вертикальной скорости Hм полета БПЛА, исключающих ошибки измерений инерциального навигационного устройства и радиовысотомера, и передачи этих сигналов в ЭВМ 4 СУД для решения задачи управления пространственным положением БПЛА. Комплексирование показателей различных измерителей производится на основе алгоритмов мажоритарной обработки сигналов (Гильбо Е.П., Челпанов И.Б. Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора. - М.: Сов. Радио. - 1976, с.344), которые будут рассмотрены ниже.The device 5 for the integrated assessment of altitude and vertical speed is designed to generate estimated values of the altitude Nm and the vertical speed Nm of the UAV flight, eliminating measurement errors of the inertial navigation device and the radio altimeter, and transmitting these signals to the computer 4 of the ACS to solve the problem of controlling the spatial position of the UAV. The aggregation of indicators of various meters is based on the algorithms of majority signal processing (Gilbo EP, Chelpanov IB. Signal processing based on an ordered choice. - M .: Sov. Radio. - 1976, p. 344), which will be discussed below .

Структурная схема устройства 5 комплексной оценки высоты и вертикальной скорости приведена на фиг.2, где обозначены:The structural diagram of the device 5 integrated assessment of the height and vertical speed is shown in figure 2, where indicated:

21 - блок коррекции высоты и вертикальной скорости,21 - block correction of height and vertical speed,

22 - блок мажоритарной обработки,22 - majority processing block,

23 - первый блок разности,23 - the first block of the difference,

24 - вычислитель переменных коэффициентов,24 - calculator of variable coefficients,

25 - управляемый ключ,25 is a managed key,

26 - второй блок разности,26 - the second block of the difference,

27 - блок умножения,27 - block multiplication,

28 - первый интегратор,28 - the first integrator,

29 - первый сумматор,29 - the first adder

30 - второй интегратор,30 - second integrator,

31 - второй сумматор,31 - second adder

32 - третий интегратор,32 is the third integrator,

33, 34 - третий и четвертый блоки разности,33, 34 - the third and fourth blocks of the difference,

35 - блок определения медианы трех сигналов,35 is a block for determining the median of three signals,

36 - блок определения медианы пяти сигналов,36 - block determining the median of five signals,

37 - первый блок задержки на один такт,37 - the first block delay for one cycle,

38 - интегратор блока мажоритарной обработки,38 - integrator majority control unit,

39 - второй блок задержки на один такт,39 - the second delay unit for one cycle,

40, 41 - первый и второй коммутаторы блока мажоритарной обработки.40, 41 - the first and second switches of the majority processing block.

Согласно фиг.2 устройство 5 комплексной оценки высоты и вертикальной скорости содержит блок 21 коррекции высоты и вертикальной скорости и блок 22 мажоритарной обработки. Входными сигналами устройства 5 являются сигналы текущих значений высоты HИНУ(t) и вертикальной скорости HИНУ(t), измеренные инерциальным навигационным устройством 10 БПЛА, сигнал текущего значения высоты НPB(t), измеренный радиовысотомером 17, и сигнал fPB достоверности измерений радиовысотомера, которые поступают в устройство 5 с выхода блока 15 обработки данных измерителей по информационной магистрали M1.According to figure 2, the device 5 integrated assessment of the height and vertical speed contains a block 21 correction of height and vertical speed and the majority block 22. The input signals of device 5 are the signals of the current values of the height H INU (t) and the vertical speed H INU (t), measured by the inertial navigation device 10 UAV, the signal of the current value of the height H PB (t), measured by the radio altimeter 17, and the signal f PB radio altimeters that enter the device 5 from the output of the meter data processing unit 15 via the information highway M1.

Блок 21 коррекции высоты и вертикальной скорости представляет собой вычислитель, в котором реализуются следующие соотношения:Block 21 correction of height and vertical speed is a computer in which the following relationships are implemented:

где НK(t), - откорректированные значения высоты и вертикальной скорости на выходе блока 21,where H K (t), - adjusted values of the height and vertical speed at the output of block 21,

k(t)={k1(t), k2(t), k3(t)} - переменные коэффициенты, закон изменения которых получен путем решения уравнений Рикатти с учетом дисперсий начальных погрешностей инерциального навигационного устройства и радиовысотомера (Иванов Ю.П. и др. Комплексирование информационных устройств летательных аппаратов / Под ред. Б.А.Боднера. - М.: Машиностроение. - 1984, с.73);k (t) = {k 1 (t), k 2 (t), k 3 (t)} are variable coefficients, the law of change of which is obtained by solving the Ricatti equations taking into account the variances of the initial errors of the inertial navigation device and radio altimeter (Ivanov Yu. P. et al. Integration of aircraft information devices / Edited by B.A. Bodner. - M.: Mechanical Engineering. - 1984, p. 73);

К первому и второму входам блока 21 коррекции высоты и вертикальной скорости, на которые поступают сигналы HИНУ(t) и НPB(t), подключены входы первого блока 23 разности, выход которого соединен с входом управляемого ключа 25, управляющий вход которого и управляющий вход вычислителя 24 переменных коэффициентов соединены с третьим входом блока 21, на который поступает сигнал fPB достоверности измерений радиовысотомера. Выход управляемого ключа 25, на котором формируется сигнал , соединен с первым входом второго блока 26 разности, выход которого соединен с первым входом умножителя 27, второй вход которого соединен с выходом вычислителя 24 переменных коэффициентов.To the first and second inputs of the height and vertical velocity correction block 21, to which the signals H INU (t) and Н PB (t) are received, the inputs of the first difference block 23 are connected, the output of which is connected to the input of the controlled key 25, the control input of which and the control the input of the computer 24 variable coefficients are connected to the third input of the block 21, which receives the signal f PB reliability of measurements of the radio altimeter. The output of the managed key 25, on which the signal is generated is connected to the first input of the second difference block 26, the output of which is connected to the first input of the multiplier 27, the second input of which is connected to the output of the transmitter 24 variable coefficients.

К первому выходу умножителя 27(сигнал k1·ε) подключен первый вход второго сумматора 31, второй вход которого и второй вход четвертого блока 34 разности соединены с выходом второго интегратора 30, вход которого соединен с выходом первого сумматора 29. Первый вход первого сумматора 29 соединен со вторым выходом умножителя 27 (сигнал k2·ε), а второй вход - с выходом первого интегратора 28, вход которого подключен к третьему выходу умножителя 27 (сигнал k3·ε).The first input of the second adder 31 is connected to the first output of the multiplier 27 (signal k 1 · ε), the second input of which and the second input of the fourth difference unit 34 are connected to the output of the second integrator 30, the input of which is connected to the output of the first adder 29. The first input of the first adder 29 connected to the second output of the multiplier 27 (signal k 2 · ε), and the second input to the output of the first integrator 28, the input of which is connected to the third output of the multiplier 27 (signal k 3 · ε).

Выход второго сумматора 31 соединен с входом третьего интегратора 32, к выходу которого подключены вторые входы второго и третьего блоков 26, 33 разности. Первый вход третьего блока 33 разности соединен с первым входом блока 21 (сигнал HИНУ(t)), а выход третьего блока 33 разности образует выход блока 21, на котором формируется сигнал откорректированного значения НK(t) высоты полета БПЛА.The output of the second adder 31 is connected to the input of the third integrator 32, the output of which is connected to the second inputs of the second and third difference blocks 26, 33. The first input of the third difference block 33 is connected to the first input of block 21 (signal H INU (t)), and the output of the third difference block 33 forms the output of block 21, on which the signal of the corrected UAV altitude value H K (t) is generated.

Первый вход четвертого блока 34 разности соединен с четвертым входом блока 21, на который поступает сигнал вертикальной скорости, а на выходе четвертого блока 34 разности формируется сигнал откорректированного значения вертикальной скорости .The first input of the fourth difference block 34 is connected to the fourth input of block 21, to which the signal vertical speed, and at the output of the fourth difference block 34, a signal of a corrected vertical speed value is generated .

Блок 22 мажоритарной обработки содержит блок 35определения медианы трех сигналов, на выходе которого формируется оценочное значение вертикальной скорости , блок 36 определения медианы пяти сигналов, на выходе которого формируется оценочное значение высоты полета НM(t), а также блоки 37, 39 задержки на один такт, интегратор 38 и два управляемых коммутатора 40, 41.The majority processing unit 22 comprises a median of three signals determining unit 35, the output of which generates an estimated value of the vertical speed , block 36 for determining the median of five signals, the output of which is formed by the estimated value of the flight altitude H M (t), as well as delay units 37, 39 for one clock cycle, an integrator 38, and two controlled switches 40, 41.

Входными сигналами блока 35 определения медианы трех сигналов являются:The input signals of the block 35 determine the median of the three signals are:

- сигнал откорректированного значения вертикальной скорости, поступающий на первый вход блока 35 с выхода четвертого блока 34 разности;- signal the corrected value of the vertical speed arriving at the first input of block 35 from the output of the fourth difference block 34;

- сигнал измеренного инерциальным навигационным устройством значения вертикальной скорости, поступающий на второй вход блока 35 из блока 15 обработки данных измерителей;- signal the vertical speed value measured by the inertial navigation device supplied to the second input of block 35 from the meter data processing block 15;

- сигнал оценочного значения вертикальной скорости, определенного в предыдущем такте вычислений, который поступает на третий вход блока 35 с выхода первого блока 37 задержки, вход которого соединен с выходом блока 35.- signal the estimated value of the vertical speed determined in the previous cycle of calculations, which is fed to the third input of block 35 from the output of the first delay block 37, the input of which is connected to the output of block 35.

Входными сигналами блока 36 определения медианы пяти сигналов являются:The input signals of the block 36 determine the median of the five signals are:

- сигналы HИНУ(t), НРВ(t) значений высоты, измеренных инерциальным навигационным устройством и радиовысотомером, поступающие на первый и второй входы блока 36 из блока 15 обработки данных измерителей;- signals H INU (t), N PB (t) of height values measured by an inertial navigation device and a radio altimeter, arriving at the first and second inputs of block 36 from the measuring data processing block 15;

- сигнал НK(t) откорректированного значения высоты, поступающий с выхода третьего блока 33 разности на третий вход блока 36;- a signal H K (t) of the corrected height value coming from the output of the third difference block 33 to the third input of block 36;

- интегральный сигнал Н1M(t) высоты, поступающий на четвертый вход блока 36 с выхода интегратора 38 блока мажоритарной обработки, вход которого подключен к выходу блока 35 определения медианы трех сигналов;- the integral signal H 1M (t) of the height arriving at the fourth input of block 36 from the output of the integrator 38 of the majority processing block, the input of which is connected to the output of block 35 for determining the median of three signals;

- сигнал НM(t-1) оценочного значения высоты, определенного в предыдущем такте вычислений, поступающий на пятый вход блока 36 с выхода второго блока 39 задержки, который подключен к выходу блока 36.- a signal H M (t-1) of the estimated height value determined in the previous calculation step, which is fed to the fifth input of block 36 from the output of the second delay block 39, which is connected to the output of block 36.

Выходы блоков 35, 36 определения медианы соединены с первыми входами соответственно первого и второго управляемых ключей 40, 41, выходы и управляющие входы которых по сигналу включения корректировки, соединены с ЭВМ 4 СУД.The outputs of the median definition blocks 35, 36 are connected to the first inputs of the first and second controlled keys 40, 41, respectively, whose outputs and control inputs are inclusion adjustments connected to the computer 4 COURT.

Вторые входы коммутаторов 40, 41 соединены соответственно с выходами блока 15 обработки данных измерителей, на которых формируются сигнал вертикальной скорости и сигнал высоты HИНУ(t), измеренные инерциальным навигационным устройством.The second inputs of the switches 40, 41 are connected respectively with the outputs of the meter data processing unit 15, on which a vertical speed signal is generated and a height signal H INU (t) measured by an inertial navigation device.

Операция нахождения медианы определяется как поиск среднего члена вариационного ряда:The operation of finding the median is defined as the search for the middle term of the variational series:

где х(k), k=1,2,…, n - члены вариационного ряда - порядковые статистики случайной выборки.where x (k), k = 1,2, ..., n are the members of the variational series are the ordinal statistics of a random sample.

Выборочная медиана используется в качестве робастной оценки математического ожидания.A sample median is used as a robust estimate of mathematical expectation.

Численно, операцию нахождения медианы можно представить через комбинацию нахождения минимума и максимума и, тем самым, реализовать на элементарных логических элементах.Numerically, the operation of finding the median can be represented through a combination of finding the minimum and maximum and, thus, be implemented on elementary logical elements.

Так, выборочная медиана трех элементов определяется как:So, the sample median of the three elements is defined as:

Такое преобразование может быть реализовано в соответствии с представленной на фиг.3 схемой выполнения блока 35 определения медианы трех сигналов, где обозначены: Such a conversion can be implemented in accordance with the scheme of execution of the block 35 for determining the median of three signals presented in Fig. 3, where:

42, 43, 44 - блоки определения минимума,42, 43, 44 - blocks for determining the minimum,

45 - блок определения максимума.45 - block determining the maximum.

В соответствии со схемой фиг.3 к первому входу блока 35 подключены первые входы блоков 42, 43 определения минимума, к третьему входу подключены вторые входы блоков 43, 44 определения минимума, а ко второму входу подключены второй вход блока 42 и первый вход блока 44. Выходы блоков 42, 43, 44 определения минимума подключены к входам блока 45 определения максимума, выход которого образует выход блока 35 определения медианы трех сигналов.In accordance with the scheme of FIG. 3, the first inputs of the minimum determination blocks 42, 43 are connected to the first input of the block 35, the second inputs of the minimum determination blocks 43, 44 are connected to the third input, and the second input of the block 42 and the first input of the block 44 are connected to the second input. The outputs of the minimum determining blocks 42, 43, 44 are connected to the inputs of the maximum determining block 45, the output of which forms the output of the median of three signals determining block 35.

Выборочная медиана пяти сигналов определяется в соответствии с соотношением:The sample median of the five signals is determined in accordance with the ratio:

Блок 36 определения медианы пяти сигналов, в котором реализуется указанное соотношение, построен по аналогии с блоком 35, содержит пять блоков определения минимума, на входы которых подаются соответствующие комбинации входных сигналов, и блок определения максимума, формирующий выходной сигнал оценочного значения высоты.The block 36 for determining the median of five signals, in which the indicated relation is realized, is constructed by analogy with block 35, contains five blocks for determining the minimum, the inputs of which are supplied with the corresponding combinations of input signals, and a block for determining the maximum, which generates the output signal of the estimated height value.

Предлагаемая система управления беспилотным летательным аппаратом работает следующим образом.The proposed control system of an unmanned aerial vehicle operates as follows.

В ходе предполетной подготовки БПЛА соединяют ЭВМ 9 устройства предполетной подготовки с блоком 14 выработки сигналов выставки ГСП и блоком 15 обработки данных измерителей посредством магистрали М4 и соединяют с ЭВМ 4 СУД посредством магистрали М5. ЭВМ 9 устройства предполетной принимает данные, вводимые с пульта 7 оператора и данные из корабельной инерциальной навигационной системы 8 и организует информационный обмен между вычислительными устройствами в соответствии с ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD-1553В)During the pre-flight preparation of the UAV, the computer 9 of the pre-flight preparation device is connected to the signal processing unit of the GPS show and the data processing unit 15 of the meters via the M4 line and connected to the computer 4 of the SUD via the M5 line. The computer 9 of the pre-flight device receives data input from the operator’s console 7 and data from the ship’s inertial navigation system 8 and organizes information exchange between computing devices in accordance with GOST 26765.52-87 (MIL-STD-1553В)

С пульта 7 оператора вводят полетное задание (включающее программные значения скорости (VПР), высоты полета (HПР), курсового угла (ψПР), угла тангажа (υvПР), угла крена (γПР) на различных участках траектории полета БПЛА), а также вводят априорные сведения о предполагаемом нахождении объекта мониторинга, его классификационные признаки и основные исходные данные для конкретного варианта работы системы 3 обнаружения и сопровождения объекта мониторинга. Сформированный на основе этих данных информационный массив хранится в ЭВМ 9 до получения разрешения на передачу.From the operator’s console 7, a flight task is entered (including programmed values of speed (V PR ), flight altitude (H PR ), course angle (ψ PR ), pitch angle (υv PR ), roll angle (γ PR ) in different parts of the UAV flight path ), and also enter a priori information about the alleged location of the monitoring object, its classification features and basic input data for a particular version of the system 3 for detecting and tracking the monitoring object. The information array formed on the basis of these data is stored in a computer 9 until a transmission permit is obtained.

В блок 15 обработки данных измерителей через ЭВМ 9 вводится код, соответствующий составу параметров, выдаваемых корабельной навигационной системой 8 (угол рыскания (КC), углы качки по дифференту (ψK) и крену (QK), угол тангажа (υП1), пеленг выставки гиростабилизированной платформы (ПН) и др.), паспортные данные систематических погрешностей масштабных коэффициентов и систематических погрешностей установки маятниковых и струнных акселерометров, а в блок 14 вводятся координаты αx, αy, αz точки подвеса гиростабилизированной платформы 11 относительно точки подвеса платформы корабельной навигационной системы 8.A code corresponding to the composition of the parameters issued by the ship navigation system 8 (yaw angle (K C ), pitching angles (ψ K ) and roll (Q K ), pitch angle (υ П1 ) is entered into the meter data processing unit 15 via computer 9; , bearing exhibition the gyrostabilized platform (P H), and others.), passport data biases the scale factors and biases installation pendulum accelerometers and strings, and a coordinate input unit 14 α x, α y, α z suspension point gyrostabilized platform 11 relative tionary point of suspension platform ship's navigation system 8.

После ввода указанных данных выдается команда на разгон гироскопов ИНУ 10 и начинается передача в блок 15 обработки данных измерителей текущих данных из корабельной навигационной системы 8. Одновременно снимаются показания величин углов с датчиков положения гиростабилизированной платформы 11 и сигналы с выходов блоков 12, 13 маятниковых и струнных акселерометров, которые поступают в блок 15. На основании поступающих данных в блоке 15 решается задача корректировки паспортных данных и систематических погрешностей датчиков углов положения ГСП и акселерометров и формируются сигналы wOX, wOY, wOZ, тарировки акселерометров, а блок 14 начинает вырабатывать сигналы αD, βD, χD выставки гиростабилизированной платформы 11 в пространстве. Алгоритмы формирования указанных сигналов известны из уровня техники и приведены, например, в описании изобретения по патенту РФ №2046736.After entering the specified data, a command is issued to accelerate the INU 10 gyroscopes and transmission of the current data meters from the ship navigation system 8 to the data processing unit 15 starts. At the same time, the values of the angles are recorded from the position sensors of the gyrostabilized platform 11 and the signals from the outputs of the pendulum and string blocks 12, 13 accelerometers that enter block 15. Based on the incoming data in block 15, the task of correcting the passport data and systematic errors of the GPS position angle sensors and accelerometers, and signals w OX , w OY , w OZ , calibration of accelerometers are formed, and block 14 starts to generate signals α D , β D , χ D of the exhibition of the gyrostabilized platform 11 in space. Algorithms for generating these signals are known from the prior art and are shown, for example, in the description of the invention according to the patent of the Russian Federation No. 2046736.

По завершении процесса выставки гироплатформы 11 блок 15 формирует и передает в ЭВМ 9 контрольный сигнал, разрешающий передачу полетного задания из ЭВМ 9 в ЭВМ 4 СУД. После получения из ЭВМ 4 контрольного сигнала, подтверждающего окончание приема информации, предполетная подготовка считается завершенной, и в ЭВМ 4 передается команда, разрешающая прием информационных сигналов, которые формируются на выходе блока 15 обработки данных измерений и передаются по магистрали M1.At the end of the exhibition process of the gyro platform 11, block 15 generates and transmits to the computer 9 a control signal allowing the transfer of the flight task from the computer 9 to the computer 4 of the SUD. After receiving from the computer 4 a control signal confirming the end of the reception of information, pre-flight preparation is considered completed, and a command is transmitted to the computer 4 that allows the reception of information signals that are generated at the output of the measurement data processing unit 15 and transmitted along the M1 highway.

Блок 15 производит комплексную обработку величин, измеренных ИНУ 10, датчиком 16 угловых скоростей 16 и радиовысотомером 17, и формирует на выходе текущие значения следующих параметров движения БПЛА:Block 15 performs complex processing of the values measured by the INU 10, the angular velocity sensor 16 and the radio altimeter 17, and generates the current values of the following UAV motion parameters at the output:

- проекций угловых скоростей ωX, ωY, ωZ, - projections of angular velocities ω X , ω Y , ω Z,

- углов ориентации по курсу (ψ), крену (γ) и тангажу (υ);- orientation angles at the heading (ψ), roll (γ) and pitch (υ);

- пространственного положения БПЛА в стартовой системе координат - горизонтальной дальности (X), высоты полета (Y=H=НИНУ), бокового отклонения (Z), измеренных ИНУ 10;- the spatial position of the UAV in the starting coordinate system - horizontal range (X), flight altitude (Y = H = N INU ), lateral deviation (Z), measured INU 10;

- продольной и боковой составляющих линейной скорости (VX, VZ);- longitudinal and lateral components of linear velocity (V X , V Z );

- вертикальной составляющей скорости , измеренной ИНУ 10;- vertical component of speed measured by INU 10;

- высоты полета Нрв, измеренной радиовысотомером 17, и признака достоверности измерений радиовысотомера - fрв.- flight altitude N rv , measured by a radio altimeter 17, and a sign of reliability of measurements of a radio altimeter - f rv .

Сигналы Нрв, НИНУ высоты полета, измеренной радиовысотомером 17 и инерциальным навигационным устройством 10, сигнал вертикальной скорости, измеренной ИНУ 10, и сигнал fрв достоверности измерений радиовысотомера, формируемые блоком 15, поступают в устройство 5 комплексной оценки высоты и вертикальной скорости.Signals N rv , N INU flight altitude measured by a radio altimeter 17 and an inertial navigation device 10, a signal vertical velocity measured INU 10 and the signal f p in the reliability of measurement of the radio altimeter generated by unit 15 are supplied to the integrated evaluation unit 5 altitude and vertical speed.

В блоке 21 коррекции высоты и вертикальной скорости устройства 5, представляющем собой вычислитель, реализующий соотношения (1.1.- 1.7), формируются сигналы и , соответствующие оптимальной оценке вертикальной скорости и высоты полета.In block 21 correcting the height and vertical speed of the device 5, which is a computer that implements the relationship (1.1.- 1.7), signals are generated and corresponding to the optimal estimate of vertical speed and altitude.

Выходные сигналы , HK блока 21, а также сигналы , HИНУ и управляющий сигнал включения корректировки, поступающий из ЭВМ 4 СУД, поступают на входы блока 22 мажоритарной обработки, в котором производится обработка сигналов по принципу мажоритарного голосования, обеспечивая тем самым робастное оценивание высоты и вертикальной скорости.Output signals , H K block 21, as well as signals , H INU and control signal the inclusion of corrections coming from the computer 4 of the COURT comes to the inputs of the majority processing unit 22, in which the signals are processed according to the principle of majority voting, thereby ensuring robust estimation of height and vertical speed.

Сигналы и поступают на первый и второй входы блока 35 определения медианы трех сигналов, который выделяет среднее выборочное значение в соответствии с зависимостью (2.2), при этом третьим входным сигналом блока 35 является его выходной сигнал, задержанный на один такт вычислений в блоке 37, т.е. предыдущее значение сигнала . В начальный момент времени, соответствующий первому такту вычислений, значение сигнала .Signals and are fed to the first and second inputs of the block 35 determining the median of three signals, which selects the average sample value in accordance with dependence (2.2), the third input signal of block 35 is its output signal, delayed by one clock cycle of calculations in block 37, i.e. previous signal value . At the initial moment of time corresponding to the first clock cycle, the signal value .

Такой способ выборочного оценивания позволяет ликвидировать одиночные выбросы в сигналах и и обеспечить формирование оценочного значения сигнала при кратковременных пропаданиях одного из сигналов, что может быть связано либо со сбоями измерителей (ИНУ) либо с некорректной работой алгоритма оптимального оценивания (блок 21).This method of selective estimation allows eliminating single outliers in signals and and ensure the formation of the estimated value of the signal during short-term disappearance of one of the signals, which may be due either to malfunctions of meters (INU) or to incorrect operation of the optimal estimation algorithm (block 21).

Сигнал поступает в интегратор 38, формирующий интегральное значение высоты - HIM, которое подается на четвертый вход блока 36 определения медианы пяти сигналов совместно с сигналами HK, HИНУ, НРВ, поступающими на третий, второй и первый входы блока 36. На пятый вход блока 36 поступает формируемое на его выходе оценочное значения высоты Нм, задержанное на 1 такт в блоке 39 задержки - Нм(t-1).Signal enters the integrator 38, forming the integral value of the height - H IM , which is fed to the fourth input of the median determination unit 36 of the five signals together with the signals H K , H INU , N RV received at the third, second and first inputs of the block 36. At the fifth input unit 36 receives the estimated value of the height N m generated at its output, delayed by 1 clock in the delay unit 39 - N m (t-1).

Оценивание высоты полета по пяти значениям (в соответствии с зависимостью 2.2) дает еще более точное значение Нм высоты полета по сравнению с оценочным значение вертикальной скорости , формируемым блоком 35. Наличие пяти входных сигналов, два из которых (HИНУ и НРВ), получены прямыми измерениями, а три (HK, Нм(t-1), HIM), - оценочным путем, позволяет получать оценочное значение сигнала при кратковременных отказах обоих измерителей (РВ 17 и ИНУ 10), имеющихся на борту БПЛА, и определять высоту полета по оценкам, исключая при этом оценку, содержащую максимальное изменение. Кроме того, такое оценивание позволяет избежать накопление ошибки, свойственное инерциальным измерителям (HИНУ) и алгоритмической чувствительности, присущей методам оптимального оценивания (HK).Evaluation of flight altitude from five values (in accordance with dependence 2.2) gives an even more accurate value of N m flight altitude compared to the estimated value of vertical speed formed by block 35. The presence of five input signals, two of which (H INU and Н РВ ), were obtained by direct measurements, and three (H K , Н м (t-1), H IM ), by the estimated way, which allows to obtain an estimated the value of the signal during short-term failures of both meters (RV 17 and INU 10) on board the UAV, and determine the flight altitude by estimates, excluding the estimate containing the maximum change. In addition, such an assessment avoids the accumulation of errors inherent in inertial meters (H INU ) and algorithmic sensitivity inherent in optimal estimation methods (H K ).

Выходные сигналы и Нм блоков 35, 36 совместно с сигналами и HИНУ, поступают на управляемые ключи 40 и 41, которые в зависимости от значения управляющего сигнала , поступающего из ЭВМ 4 СУД, формируют выходные сигналы и H(t) устройства 5 в соответствии со следующей логикой:Output signals and N m blocks 35, 36 together with the signals and H INU , arrive at the controlled keys 40 and 41, which, depending on the value of the control signal coming from the computer 4 SUD, form the output signals and H (t) of the device 5 in accordance with the following logic:

Использование сигналов HИНС и , обусловлено тем, что до выхода летательного аппарата на заданную траекторию (достижения первой опорной точки), целесообразно движение по сигналам инерциальных измерителей, имеющих в начале полета наивысшую точность.Use of H ANS signals and , due to the fact that before the aircraft enters a predetermined trajectory (reaching the first reference point), it is advisable to move according to the signals of inertial meters having the highest accuracy at the beginning of the flight.

Сформированные устройством 5 сигналы H{t) и передаются в качестве измеренных высоты и вертикальной скорости в ЭВМ 4 СУД.The signals H (t) generated by the device 5 and transmitted as measured height and vertical speed in the computer 4 COURT.

Одновременно из блока 15 обработки данных измерителей в ЭВМ 4 СУД передаются текущие значения угловых параметров ориентации БПЛА - ωX, ωY, ωZ, ψ, γ, υ, текущие значения продольной и боковой составляющих скорости VX, VZ, текущие координаты горизонтальной дальности X и бокового отклонения Z. На основании полученных данных ЭВМ 4 СУД в соответствии с алгоритмами управления и стабилизации формирует управляющие сигналы σ1, σ2, σ3, σ4, которые, поступая на исполнительное устройство 6, приводят к отклонению рулей БПЛА в сторону первой опорной точки полетного задания - .At the same time, the current values of the UAV orientation angle parameters - ω X , ω Y , ω Z , ψ, γ, υ, the current values of the longitudinal and lateral components of the speed V X , V Z , and the current horizontal coordinates range X and lateral deviation Z. Based on the obtained computer data 4, the ACS, in accordance with the control and stabilization algorithms, generates control signals σ 1 , σ 2 , σ 3 , σ 4 , which, when supplied to the actuator 6, lead to the deflection of the UAV rudders in side of the first reference point n Flight Mission - .

σ1=σН-σЭ;σ 1 = σ H −σ E ;

σ2=σВ;σ 2 = σ B ;

σ3=σН-σЭ;σ 3 = σ H −σ E ;

σ4=σВ;σ 4 = σ B ;

При этом цифровые сигналы в каналах курса (σН), крена (σЭ) и тангажа (σВ), определяются следующим образом:In this case, the digital signals in the channels of the course (σ N ), roll (σ E ) and pitch (σ B ) are determined as follows:

Здесь - отклонение от программного угла курса;Here - deviation from the program angle of the course;

- отклонение от программного угла тангажа; - deviation from the pitch angle;

ψ - угол рыскания (курса);ψ is the yaw (course) angle;

- программный угол курса; - program angle of the course;

- угол тангажа; - pitch angle;

- программный угол тангажа; - pitch program angle;

γ - угол крена;γ is the angle of heel;

ωX, ωY, ωZ - проекции угловой скорости на связанные оси БПЛА; F(z) - сигнал управления боковым отклонением;ω X , ω Y , ω Z - the projection of the angular velocity on the associated axis of the UAV; F (z) - side deviation control signal;

F(h) - сигнал управления отклонением по высоте;F (h) - height deviation control signal;

Kψ, , Kγ, , KSγ, , , KZ, , KH, , KSH - коэффициенты управлении и стабилизации;K ψ , , K γ , , K Sγ , , , K Z , , K H , , K SH - control and stabilization factors;

Одновременно с этим ЭВМ 4 СУД вычисляет текущее отклонение БПЛА от первой опорной точки i=1:At the same time, the computer 4 COURT calculates the current deviation of the UAV from the first reference point i = 1:

В момент, когда отклонение дальности ЭВМ 4 СУД вырабатывает команду и переключается на следующую точку полетного задания i=2, после чего алгоритм вычисления отклонений БПЛА от опорной точки повторяется при движении по всем точка маршрута.At the moment when the range deviation Computer 4 COURT generates a team and switches to the next point of the flight task i = 2, after which the algorithm for calculating the UAV deviations from the reference point is repeated when moving along all the waypoint.

После выработки в устройство 5 поступает команда , по которой на выходы устройства 5 поступает команда передаются оценочные значения высоты и вертикальной скорости, сформированные блоками 35, 36, т.е. начинается комплексирование показателей высоты и вертикальной скорости и передача в ЭВМ 4 СУД уточненных значений этих показателей.After working out device 5 receives a command on which the estimated values of the height and vertical speed generated by blocks 35, 36 are transmitted to the outputs of the device 5, i.e. begins the integration of indicators of height and vertical speed and the transfer to the computer 4 of the COURT of the updated values of these indicators.

В момент, когда i=iРЛС, ЭВМ 4 СУД вырабатывает команду , которая передается в систему 3 обнаружения и сопровождения объекта мониторинга, которая включается после поступления команды и начинает передавать в ЭВМ 4 СУД признак обнаружения объекта мониторинга, дальность до объекта мониторинга DOM и сигналы Δψ, Δυ углов рассогласования по курсу и тангажу между направлением движения БПЛА и осью диаграммы направленности антенны системы 3.At the moment when i = i radar , computer 4 COURT generates a command , which is transmitted to the monitoring and detection system 3 of the monitoring object, which is turned on after the command is received and begins to transmit to the computer 4 of the SUD the sign of detection of the monitoring object, the distance to the monitoring object D OM and the signals Δψ, Δυ of the mismatch between the direction and pitch between the direction of the UAV movement and the axis of the antenna pattern of the system 3.

Далее управление движением БПЛА осуществляется по сигналам системы 3, вплоть до достижения конечной точки маршрута.Next, the UAV motion control is carried out according to the signals of system 3, up to the end point of the route.

По достижении конечной точки маршрута i=iend ЭВМ 4 СУД вырабатывает команду выключения системы 3 и начинает вырабатывать сигналы управления, соответствующие движению БПЛА в точку возврата - . При этом вычисляются сигналы отклонения , , и дальность до конечной точки - .Upon reaching the endpoint of the route i = i end, the computer 4 the COURT issues a command to turn off the system 3 and begins to generate control signals corresponding to the movement of the UAV to the return point - . In this case, deviation signals are calculated , , and the distance to the end point - .

Таким образом, введение в устройство измерения параметров движения блока мажоритарной обработки обеспечивает оптимальную оценку измеряемых величин по критерию модуля рассогласований. В результате кратковременные отказы радиовысотомера или неоптимальная оценка высоты и вертикальной скорости, выдаваемая блоком коррекции, не приводят к ухудшению точности управления БПЛА и не снижают надежность системы управления в целом.Thus, the introduction of a majority processing unit into the device for measuring the motion parameters provides an optimal assessment of the measured values by the criterion of the mismatch module. As a result, short-term failures of the radio altimeter or suboptimal estimation of altitude and vertical speed, issued by the correction unit, do not lead to deterioration of the UAV control accuracy and do not reduce the reliability of the control system as a whole.

Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемая система управления может быть изготовлена на основании приведенного описания и чертежей при использовании известных комплектующих изделий и известного технологического оборудования и использована для оснащения БПЛА, предназначенных для высокоточного приведения к объектам мониторинга.The industrial applicability of the utility model is determined by the fact that the proposed control system can be made on the basis of the above description and drawings using well-known components and known technological equipment and used to equip UAVs designed for high-precision reduction to monitoring objects.

Claims (2)

1. Система управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), содержащая систему обнаружения и сопровождения объекта мониторинга и систему управления движением (СУД), которая включает электронно-вычислительную машину (ЭВМ) СУД, исполнительное устройство и устройство измерения параметров движения, в состав которого входят радиовысотомер, блок коррекции высоты и вертикальной скорости, блок обработки данных измерителей и инерциальное навигационное устройство (ИНУ), содержащее гиростабилизированную платформу (ГСП) с установленными на ней датчиками положения платформы, маятниковыми и струнными акселерометрами, выходы которых подключены к соответствующим входам блока обработки данных измерителей, а также входит блок выработки сигналов выставки ГСП, выходы которого соединены с входами соответствующих исполнительных механизмов ГСП, выходы блока обработки данных измерителей, на которых формируются сигналы текущих значений высоты и вертикальной скорости, измеренных ИНУ, соединены с соответствующими входами блока коррекции высоты и вертикальной скорости, а выходы, на которых формируются сигналы текущих значений продольной и боковой скорости, горизонтальной дальности, бокового отклонения, углов курса, крена и тангажа соединены с соответствующими входами ЭВМ СУД, выход которой по сигналу текущего значения скорости полета БПЛА и входы по сигналу текущего значения дальности объекта мониторинга и сигналам углов рассогласования по курсу и тангажу соединены с соответствующим входом и выходами системы обнаружения и сопровождения объекта мониторинга, а выходы ЭВМ СУД по сигналам управления высотой полета и углами курса, крена и тангажа БПЛА соединены с соответствующими входами исполнительного устройства, отличающаяся тем, что устройство измерения параметров движения дополнительно содержит блок мажоритарной обработки и блок датчиков угловых скоростей, выходы которого и выходы радиовысотомера соединены с соответствующими входами блока обработки данных измерителей, выходы которого по сигналам угловых скоростей БПЛА соединены с соответствующими входами ЭВМ СУД, а выходы, на которых формируются сигнал текущего значения высоты, измеренной радиовысотомером, и сигнал достоверности измерений радиовысотомера, соединены с соответствующими входами блока коррекции высоты и вертикальной скорости, при этом блок мажоритарной обработки содержит блок определения медианы трех сигналов, блок определения медианы пяти сигналов, два блока задержки на один такт, интегратор блока мажоритарной обработки и два управляемых коммутатора блока мажоритарной обработки, выходы и управляющие входы которых соединены с ЭВМ СУД, первый вход блока определения медианы трех сигналов соединен с выходом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется откорректированное значение вертикальной скорости, второй вход соединен с выходом блока обработки данных измерителей, на котором формируется текущее значение вертикальной скорости, измеренной ИНУ, а третий вход через первый блок задержки на один такт соединен с выходом блока определения медианы трех сигналов, на котором формируется оценочное значение вертикальной скорости, первый и второй входы блока определения медианы пяти сигналов соединены с выходами блока обработки данных измерителей, на которых формируются текущее значение высоты, измеренной ИНУ, и текущее значение высоты, измеренной радиовысотомером, третий вход блока определения медианы пяти сигналов соединен с выходом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется откорректированное значение высоты, четвертый вход блока определения медианы пяти сигналов через интегратор блока мажоритарной обработки соединен с выходом блока определения медианы трех сигналов, а пятый вход через второй блок задержки на один такт соединен с выходом блока определения медианы пяти сигналов, на котором формируется оценочное значение высоты, выход блока определения медианы трех сигналов и выход блока определения медианы пяти сигналов соединены соответственно с первыми входами первого и второго управляемых коммутаторов блока мажоритарной обработки, вторые входы которых соединены соответственно с выходами блока обработки данных измерителей, на которых формируются сигнал текущего значения вертикальной скорости, измеренной ИНУ, и сигнал текущего значения высоты, измеренной ИНУ.1. The control system of an unmanned aerial vehicle (UAV), comprising a system for detecting and tracking a monitoring object and a motion control system (SUD), which includes an SUD electronic computer (computer), an actuator and a device for measuring motion parameters, which include a radio altimeter , a block for correcting height and vertical speed, a unit for processing data of meters and an inertial navigation device (INU) containing a gyro-stabilized platform (GPS) with installed on the platform position sensors, pendulum and string accelerometers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the GSP data processing unit, and also includes the signal processing unit of the GSP exhibition, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding GSP actuators, the outputs of the measuring data processing unit on which the signals are generated the current values of the height and vertical speed measured by the INU are connected to the corresponding inputs of the height and vertical speed correction unit, and the outputs, to The signals of the current values of longitudinal and lateral speed, horizontal range, lateral deviation, heading angles, roll and pitch are generated with the corresponding inputs of the SUD computer, the output of which is given by the signal of the current value of the UAV flight speed and the inputs by the signal of the current value of the monitoring object’s range and angle signals discrepancies in the course and pitch are connected to the corresponding input and outputs of the monitoring and tracking system of the monitoring object, and the computer outputs of the SUD on the flight altitude control signals and the UAV heading, roll and pitch angles are connected to the corresponding inputs of the actuator, characterized in that the motion parameter measuring device further comprises a majority processing unit and a block of angular velocity sensors, the outputs of which and the outputs of the radio altimeter are connected to the corresponding inputs of the measuring data processing unit, the outputs of which are UAV angular velocity signals are connected to the corresponding inputs of the SUD computer, and the outputs at which the signal of the current height value measured a radio altimeter, and a signal of validity of measurements of a radio altimeter, connected to the corresponding inputs of the altitude and vertical speed correction unit, while the majority processing unit contains a median of three signals, a median of five signals, two delay units per clock, an integrator of a majority and two managed switches of the majority processing unit, the outputs and control inputs of which are connected to the computer of the COURT, the first input of the unit for determining the median of three signals is connected to the output m of the height and vertical speed correction unit, at which the corrected vertical speed value is generated, the second input is connected to the output of the measuring data processing unit, which forms the current value of the vertical speed measured by the INU, and the third input is connected to the output via the first delay unit for one clock unit for determining the median of three signals, on which the estimated value of the vertical speed is generated, the first and second inputs of the unit for determining the median of five signals are connected to the outputs of the unit data processing of meters at which the current value of the height measured by the INU and the current value of the height measured by the radio altimeter are generated, the third input of the median of the five signals determination unit is connected to the output of the altitude and vertical speed correction unit at which the corrected height value is generated, the fourth input of the determination unit the median of the five signals through the integrator of the majority processing unit is connected to the output of the median of the three signals, and the fifth input through the second delay unit by one t CT is connected to the output of the five-signal median determination unit, on which an estimated height value is generated, the output of the three-signal median determination unit and the output of the five-signal median determination unit are connected respectively to the first inputs of the first and second managed switches of the majority processing unit, the second inputs of which are connected respectively to the outputs of the measuring data processing unit, on which the signal of the current value of the vertical speed measured by the INU is formed, and the signal of the current height value Measured by ELI. 2. Система управления беспилотным летательным аппаратом по п.1, отличающаяся тем, что блок коррекции высоты и вертикальной скорости содержит четыре блока разности, блок умножения, вычислитель переменных коэффициентов, управляемый ключ, два сумматора и три интегратора, при этом первый и второй входы блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на которые поступают сигнал текущего значения высоты, измеренного ИНУ БПЛА, и сигнал текущего значения высоты, измеренного радиовысотомером, соединены с входами первого блока разности, выход которого соединен с сигнальным входом управляемого ключа, управляющий вход которого и управляющий вход вычислителя переменных коэффициентов соединены с третьим входом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на который поступает сигнал достоверности измерений радиовысотомера, выход управляемого ключа соединен с первым входом второго блока разности, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом вычислителя переменных коэффициентов, к первому выходу умножителя подключен первый вход второго сумматора, второй вход которого и второй вход четвертого блока разности соединены с выходом второго интегратора, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход первого сумматора соединен со вторым выходом умножителя, третий выход которого через первый интегратор соединен со вторым входом первого сумматора, выход второго сумматора через третий интегратор соединен со вторым входом второго блока разности и вторым входом третьего блока разности, первый вход которого соединен с первым входом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, а выход образует выход блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется сигнал откорректированного значения высоты полета БПЛА, первый вход четвертого блока разности соединен с четвертым входом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на который поступает сигнал вертикальной скорости, измеренной ИНУ БПЛА, а выход четвертого блока разности является выходом блока коррекции высоты и вертикальной скорости, на котором формируется сигнал откорректированного значения вертикальной скорости БПЛА.
Figure 00000001
2. The control system of an unmanned aerial vehicle according to claim 1, characterized in that the altitude and vertical speed correction unit contains four difference units, a multiplication unit, a variable coefficient calculator, a controlled key, two adders and three integrators, the first and second inputs of the unit correction of altitude and vertical speed, to which the signal of the current altitude value measured by the UAV INU and the signal of the current altitude value measured by the radio altimeter are connected to the inputs of the first difference block, the output of which It is connected to the signal input of the controlled key, the control input of which and the control input of the variable coefficient calculator are connected to the third input of the altitude and vertical speed correction unit, to which the signal of measurement accuracy of the radio altimeter is received, the output of the controlled key is connected to the first input of the second difference block, the output of which is connected with the first input of the multiplier, the second input of which is connected to the output of the calculator of variable coefficients, the first input of the transformer is connected to the first output of the multiplier the second adder, the second input of which and the second input of the fourth difference block are connected to the output of the second integrator, the input of which is connected to the output of the first adder, the first input of the first adder is connected to the second output of the multiplier, the third output of which is connected through the first integrator to the second input of the first adder, the output the second adder through the third integrator is connected to the second input of the second difference block and the second input of the third difference block, the first input of which is connected to the first input of the height correction unit and vertical speed, and the output forms the output of the altitude and vertical speed correction unit, at which the signal of the corrected UAV flight altitude value is generated, the first input of the fourth difference unit is connected to the fourth input of the altitude and vertical speed correction unit, to which the vertical speed signal measured by the UAV and the output of the fourth difference block is the output of the height and vertical speed correction block, at which the signal of the corrected vertical speed value is generated Ti UAV.
Figure 00000001
RU2011106238/08U 2011-02-21 2011-02-21 UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT RU107601U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011106238/08U RU107601U1 (en) 2011-02-21 2011-02-21 UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011106238/08U RU107601U1 (en) 2011-02-21 2011-02-21 UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU107601U1 true RU107601U1 (en) 2011-08-20

Family

ID=44756108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011106238/08U RU107601U1 (en) 2011-02-21 2011-02-21 UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU107601U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499279C1 (en) * 2012-04-12 2013-11-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Method of estimating aircraft altitude from radar images of earth's surface
RU2503936C2 (en) * 2012-02-02 2014-01-10 Роман Алексеевич Завьялов Method of automatic drone landing for monitoring of long structures
RU2695215C1 (en) * 2018-09-14 2019-07-22 Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" Method of testing a limiter of an unmanned aerial vehicle elimination system and a device for its implementation
RU2703007C1 (en) * 2018-11-28 2019-10-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Method of generating control signals for steering drives of an unmanned aerial vehicle and a device for its implementation
CN110824470A (en) * 2019-10-12 2020-02-21 中航通飞研究院有限公司 Radio altitude data processing method of amphibious aircraft

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503936C2 (en) * 2012-02-02 2014-01-10 Роман Алексеевич Завьялов Method of automatic drone landing for monitoring of long structures
RU2499279C1 (en) * 2012-04-12 2013-11-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Method of estimating aircraft altitude from radar images of earth's surface
RU2695215C1 (en) * 2018-09-14 2019-07-22 Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" Method of testing a limiter of an unmanned aerial vehicle elimination system and a device for its implementation
RU2703007C1 (en) * 2018-11-28 2019-10-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Method of generating control signals for steering drives of an unmanned aerial vehicle and a device for its implementation
CN110824470A (en) * 2019-10-12 2020-02-21 中航通飞研究院有限公司 Radio altitude data processing method of amphibious aircraft
CN110824470B (en) * 2019-10-12 2024-04-16 中航通飞华南飞机工业有限公司 Radio altitude data processing method of amphibious aircraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111721289B (en) Vehicle positioning method, device, equipment, storage medium and vehicle in automatic driving
US7979231B2 (en) Method and system for estimation of inertial sensor errors in remote inertial measurement unit
US20080120031A1 (en) Tracking method
US20140336929A1 (en) Determining Spatial Orientation Information of a Body from Multiple Electromagnetic Signals
US5327140A (en) Method and apparatus for motion compensation of SAR images by means of an attitude and heading reference system
RU107601U1 (en) UNMANNED AIRCRAFT CONTROL SYSTEM WITH COMPLETE DEVICE FOR MEASURING HEIGHT OF FLIGHT
CN105628026A (en) Positioning and posture determining method and system of mobile object
CN106840154B (en) Underground space inertial measurement and wireless sensor combination positioning system and method
CN102879779B (en) Rod arm measurement and compensation method based on synthetic aperture radar (SAR) remote sensing imaging
US10809390B2 (en) Positioning apparatus
CN111426320A (en) Vehicle autonomous navigation method based on image matching/inertial navigation/milemeter
JP5022747B2 (en) Mobile body posture and orientation detection device
RU2529016C1 (en) Method of locating mobile object in navigation measurements
Zorina et al. Enhancement of INS/GNSS integration capabilities for aviation-related applications
US8890747B2 (en) Longitudinal and lateral velocity estimation using single antenna GPS and magnetic compass
CN105371853A (en) Mars power descending section navigation method based on TDS and orbiter
RU2373562C2 (en) Method and device for controlling horizontal orientation of aircraft
JP6901584B2 (en) Posture sensor device for moving objects
RU2539131C1 (en) Strapdown integrated navigation system of average accuracy for mobile onshore objects
JP2008241079A (en) Navigation system
TWI635302B (en) Real-time precise positioning system of vehicle
RU118740U1 (en) ADAPTIVE NAVIGATION COMPLEX
WO2019012951A1 (en) Attitude estimation device
Onunka et al. USV attitude estimation: an approach using quaternion in direction cosine matrix
RU2229671C1 (en) Method for guidance of flight vehicles on ground objects

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130222

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20141027