RU2315346C1 - Способ дистанционного управления подвижными объектами - Google Patents
Способ дистанционного управления подвижными объектами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315346C1 RU2315346C1 RU2006115812/02A RU2006115812A RU2315346C1 RU 2315346 C1 RU2315346 C1 RU 2315346C1 RU 2006115812/02 A RU2006115812/02 A RU 2006115812/02A RU 2006115812 A RU2006115812 A RU 2006115812A RU 2315346 C1 RU2315346 C1 RU 2315346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulses
- radiation
- marking
- series
- landmark
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ряду областей промышленности, где находит применение дистанционное управление одним или несколькими подвижными техническими объектами различного назначения: наземными, воздушными, водными аппаратами и устройствами, например, роботами (беспилотными летательными аппаратами). В частности, изобретение может быть использовано в авиационной технике для доставки с повышенной точностью полезного груза с высоколетящего самолета-носителя в заданные точки местности. Технический результат - повышение надежности и точности управления подвижными объектами при одновременном их спуске в разные точки местности, отмеченные ориентирами. Согласно способу осуществляют генерацию, по меньшей мере, одним источником излучения серии импульсов для маркировки, по меньшей мере, одного ориентира, прием и фильтрацию отраженных импульсов в единой системе отсчета времени излучения и приема. Для каждого подвижного объекта осуществляют генерацию серии импульсов, маркирующих ориентир, с индивидуальными характеристиками и временным сдвигом цикла излучения, исключающим наложение импульсов разных серий, при этом начало отсчета времени на всех источниках излучения синхронизируют. 2 ил.
Description
Изобретение относится к ряду областей промышленности, где находит применение дистанционное управление одним или несколькими подвижными техническими объектами различного назначения: наземными, воздушными, водными аппаратами и устройствами, например роботами (беспилотными летательными аппаратами). В частности, изобретение может быть использовано в авиационной технике для доставки с повышенной точностью полезного груза с высоколетящего самолета-носителя в заданные точки местности, для ликвидации каких-либо преград и заторов в экстремальных ситуациях, при стихийных бедствиях и т.д.
Известен способ дистанционного управления объектами (Россия, изобретение, патент №2032942 С1, МПК 6 G08C 15/06, публ. 1995.04.10), включающий формирование сигнала управления, модуляцию сформированными сигналами управления несущего сигнала передатчика, передачу модулированного сигнала по линии связи на управляемый объект, демодуляцию принятых сигналов и подачу демодулированных сигналов управления на заранее определенные исполнительные механизмы управляемого объекта.
Недостатком такого способа является необходимость обмена информацией между управляемым объектом и системой управления (наличие обратной связи). Для организации обратной связи формируют сигналы индикации заранее заданных состояний в работе управляемого объекта с помощью установленных на нем датчиков, что усложняет конструкцию управляемого объекта.
Известен способ дистанционного управления группой объектов (Россия, изобретение, патент №2251656, МПК 7 F42В 25/00, F41G 9/02, публ. 2005.05.10), реализованный в устройстве управления корректируемого летательного аппарата. Известный способ характеризуется тем, что перед спуском нескольких корректируемых летательных аппаратов осуществляют генерацию импульсов для маркировки (обозначения местоположения) ориентиров вблизи заданных точек спуска, принимают отраженные от ориентиров импульсы и производят их обработку (фильтрацию). Однако для осуществления известного способа необходимо согласовать характерные особенности способа генерации и способа фильтрации импульсов.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому является способ управления полетом корректируемого летательного аппарата (Россия, изобретение, патент №2192604 С1, МПК F41G 7/20, публ. 2002.11.10). Сущность известного способа заключается в том, что перед спуском корректируемого летательного аппарата в район заданной точки доставки груза сбрасывают устройства, выполняющие функции ориентира, которые после достижения земной поверхности по команде, поступающей с самолета-носителя корректируемого летательного аппарата, излучают импульсы в течение промежутка времени, длительность которого закодирована в этой команде. Такой способ повышает точность наведения одного или нескольких совместно спускаемых корректируемых летательных аппаратов на малоконтрастный и слабоосвещенный участок местности, отмеченный световыми импульсами ориентира. Однако данный способ не обеспечивает одновременную доставку груза несколькими корректируемыми летательными аппаратами в разные точки местности, отмеченные ориентирами: при наличии в поле зрения корректируемого летательного аппарата нескольких близко расположенных ориентиров корректируемый летательный аппарат не может выделить «свой» ориентир. Кроме того, одновременный приход в систему управления корректируемого летательного аппарата импульсов от разных ориентиров может вызвать сход корректируемых летательных аппаратов с траектории полета.
Задачей заявленного способа является расширение возможностей дистанционного управления подвижными объектами.
Поставленная задача может быть решена благодаря тому, что в известном способе, включающем генерацию, по меньшей мере, одним источником излучения серии импульсов для маркировки, по меньшей мере, одного ориентира, прием и фильтрацию отраженных импульсов в единой системе отсчета времени излучения и приема, для каждого подвижного объекта осуществляют генерацию серии импульсов, маркирующих ориентир, с индивидуальными характеристиками и временным сдвигом цикла излучения, исключающим наложение импульсов разных серий, при этом начала отсчета времени на всех источниках излучения синхронизируют.
Генерация серии маркирующих импульсов с индивидуальными характеристиками и временным сдвигом цикла излучения, исключающим наложение импульсов разных серий, осуществляемая по меньшей мере одним источником излучения для маркировки по меньшей мере одного ориентира, прием и фильтрация отраженных импульсов в единой системе отсчета времени излучения и приема, а также синхронизация начала отсчета времени на всех источниках излучения исключают неадресный прием импульсов каждым подвижным объектом, в том числе в условиях помех, и одновременный приход импульсов от разных ориентиров в систему управления подвижного объекта при нахождении одного или нескольких подвижных объектов в зоне действия одного или нескольких источников излучения.
Технический результат - повышение надежности и точности управления подвижными объектами при одновременном их спуске в разные точки местности, отмеченные ориентирами.
Предлагаемый способ реализуется с помощью алгоритма, отражающего этапы синтеза и фильтрации серий маркирующих импульсов:
1. Формируют серию временных «окон» излучения (временных промежутков, в течение которых излучение маркирующего импульса разрешено):
- определяют ширину «окна» излучения по формуле
где N - количество одновременно маркируемых ориентиров;
ƒ - средняя частота следования маркирующих импульсов для одного ориентира;
Δt - длительность безызлучательного промежутка (временного промежутка, в течение которого излучение запрещено);
- задают цикл повторения «окна» излучения.
2. Для каждого ориентира осуществляют временной сдвиг сформированной по п.1 серии временных «окон» излучения на величину
(TОКН+Δt)·(n-1),
где n=1...N - порядковый номер ориентира, что исключает наложение соседних «окон» (а следовательно, маркирующих импульсов из разных серий) и обеспечивает разделение «окон» излучения безызлучательными промежутками длительностью Δt.
3. Для каждого ориентира осуществляют временной сдвиг момента излучения маркирующего импульса внутри соответствующего «окна» сформированной по п.1, 2 серии на величину, задаваемую законом:
где i - порядковый номер «окна» и соответствующего маркирующего импульса в серии для данного ориентира;
δА - задаваемый параметр, обеспечивающий индивидуальность серии маркирующих импульсов (каждому ориентиру ставится в соответствие свое значение δА);
z - рассчитываемый параметр, принимает целые значения. Величина z определяется значениями δА и ТОКН. Введение параметра z связано с наличием «окон» излучения.
4. На каждом подвижном объекте производят фильтрацию принятых сигналов, результатом которой является выделение по заданному признаку импульсов для данного подвижного объекта и определение момента прихода очередного импульса. При этом заданным признаком является последовательность значений промежутков между импульсами, соответствующая закону излучения (1) с заданным для данного подвижного объекта значением δА.
На фиг.1 приведена временная диаграмма формирования одним источником излучения серии маркирующих импульсов, где
1 - набор временных «окон» излучения маркирующих импульсов для 1-го ориентира;
2 - набор временных «окон» излучения маркирующих импульсов для 2-го ориентира;
3 - маркирующие импульсы для 2-х ориентиров;
t - отсчет времени на источнике излучения;
t0 - начало отсчета времени на источнике излучения;
t0i_1 - начало излучения серии маркирующих импульсов для 1-го ориентира;
t0i_2 - начало излучения серии маркирующих импульсов для 2-го ориентира;
Δt - длительность безызлучательного промежутка;
ТОКН - ширина временного «окна» излучения;
δt - временной сдвиг импульса в соответствующем «окне» излучения.
На фиг.2 приведена временная диаграмма формирования двумя источниками излучения с синхронизированными началами отсчета времени двух серий маркирующих импульсов, где
1 - набор временных «окон» излучения маркирующих импульсов для 1-го ориентира;
2 - маркирующие импульсы для 1-го ориентира;
3 - набор временных «окон» излучения маркирующих импульсов для 2-ого ориентира;
4 - маркирующие импульсы для 2-го ориентира;
t1 - отсчет времени на 1-м источнике излучения;
t2 - отсчет времени на 2-м источнике излучения;
t01, t02 - начала отсчета времени на 1-м и на 2-м источниках излучения, t01=t02;
t0i_1 - начало излучения серии маркирующих импульсов для 1-го ориентира;
t0i_2 - начало излучения серии маркирующих импульсов для 2-го ориентира;
Δt - длительность безызлучательного промежутка;
ТОКН - ширина временного «окна» излучения.
В качестве примера реализации предлагаемого способа рассмотрим способ управления двумя беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), обеспечивающими доставку полезного груза в заданные точки пространства по ориентирам, замаркированным импульсами одного источника излучения, установленного на самолете-носителе БПЛА (фиг.1).
Перед вылетом задаются двумя значениями параметры δА (соответствующее им значения второго параметра z рассчитываются), и в систему управления источника излучения вводят оба значения, в системы управления БПЛА - по одному.
После выхода в район доставки груза на самолете-носителе и обоих БПЛА одновременно включают отсчет времени. Определяют ориентиры вблизи заданных точек сброса груза. Наводят ось излучения на 1-й ориентир и излучают 1-й импульс серии импульсов, маркирующих 1-й ориентир. С помощью известного устройства (дефлектора) переключают направление оси излучения на 2-й ориентир и излучают 1-й импульс серии импульсов, маркирующих 2-й ориентир. Затем снова переключают направление оси излучения на 1-й ориентир и излучают 2-й импульс серии импульсов, маркирующих 1-й ориентир, и т.д. В этом случае один источник излучения осуществляет генерацию 2-х разных серий маркирующих импульсов в соответствии с пп.1-3 приведенного выше алгоритма. При этом временные сдвиги маркирующих импульсов по п.3 алгоритма определяются законом излучения (1): для 1-го ориентира - с одним значением параметра δА, для 2-го ориентира - с другим.
Далее на каждом БПЛА открывают фотоприемное устройство и в течение заданного времени осуществляют прием отраженных импульсов. При этом помимо импульсов, отраженных от «своего» ориентира, в принятой последовательности в общем случае могут содержаться импульсы, отраженные от «чужого» ориентира, а также импульсы активных помех. Производят обработку (фильтрацию) принятых импульсов по п.4 алгоритма, выделяют те импульсы, промежутки между которыми соответствуют закону излучения (1) со значением параметра δA, заложенным в систему управления данного БПЛА. По выделенным импульсам, маркирующим «свой» ориентир, осуществляют вывод БПЛА в заданную точку местности.
Другим примером реализации предлагаемого способа является способ управления двумя БПЛА, обеспечивающими доставку полезного груза в разные точки пространства по двум ориентирам, замаркированным излучением двух наземных источников излучения (фиг.2).
Отличием этого варианта реализации предложенного способа является то, что изначально в систему управления каждого источника излучения вводят свое значение параметра δА, а начала отсчета времени на двух источниках излучения синхронизируют. Определяют ориентиры, и каждый источник излучения генерирует только одну серию маркирующих импульсов для «своего» ориентира в соответствии с пп.1-3 приведенного алгоритма.
Claims (1)
- Способ дистанционного управления подвижными объектами, включающий излучение несколькими источниками серий импульсов для маркировки нескольких ориентиров, прием и фильтрацию импульсов на подвижных объектах, отличающийся тем, что излучают серию импульсов, маркирующих ориентир, для каждого подвижного объекта, причем излучения осуществляют с временным сдвигом, исключающим наложение импульсов разных серий, при этом на подвижных объектах принимают отраженные от ориентиров импульсы, а начало отсчета времени на всех источниках излучения и прием отраженных импульсов синхронизируют по времени.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006115812/02A RU2315346C1 (ru) | 2006-05-06 | 2006-05-06 | Способ дистанционного управления подвижными объектами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006115812/02A RU2315346C1 (ru) | 2006-05-06 | 2006-05-06 | Способ дистанционного управления подвижными объектами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2315346C1 true RU2315346C1 (ru) | 2008-01-20 |
Family
ID=39108790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006115812/02A RU2315346C1 (ru) | 2006-05-06 | 2006-05-06 | Способ дистанционного управления подвижными объектами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2315346C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766035C1 (ru) * | 2018-10-29 | 2022-02-07 | Валентин ЛУКА | Высокоэффективный способ применения беспилотных летательных аппаратов для пожаротушения |
-
2006
- 2006-05-06 RU RU2006115812/02A patent/RU2315346C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766035C1 (ru) * | 2018-10-29 | 2022-02-07 | Валентин ЛУКА | Высокоэффективный способ применения беспилотных летательных аппаратов для пожаротушения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11645920B2 (en) | Secure unmanned aerial vehicle flight planning | |
US20170227957A1 (en) | Unmanned vehicles, systems, apparatus and methods for controlling unmanned vehicles | |
CN111026152B (zh) | 一种基于飞行目的地预测的无人机导航诱骗装置和方法 | |
US8515596B2 (en) | Incremental position-based guidance for a UAV | |
CN107077140B (zh) | 无人飞行器的悬停控制方法、控制***和无人飞行器 | |
JP2016540211A (ja) | 回転翼型小型飛行体(mav)での屋内環境及び屋外環境における安定自律飛行のためのマルチセンサの融合 | |
CN109324634B (zh) | 一种飞行器及其定位方法、控制方法及光流模块 | |
CN105371818A (zh) | 测距避障仪和无人机测距避障的方法 | |
US11131772B2 (en) | LiDAR device and method of operating the same | |
EP3712639A1 (en) | Simultaneous data transmission and depth image recording with time-of-flight cameras | |
US12032063B2 (en) | Application specific integrated circuits for lidar sensor and multi-type sensor systems | |
WO2021180399A1 (en) | Method for controlling a formation of a collaborating swarm of unmanned mobile units | |
CN107144850A (zh) | 一种高精度、宽量程的测距方法及*** | |
RU2315346C1 (ru) | Способ дистанционного управления подвижными объектами | |
JP2018190362A (ja) | ドローンの着陸装置 | |
WO2019164959A1 (en) | Time-resolved contrast imaging for lidar | |
CN106843259A (zh) | 无人机、无人机接收车、无人机着陆控制***和控制方法 | |
RU2011149843A (ru) | Способ поражения наземных станций активных помех бортовым радиолокационным станциям самолетов самонаводящимся по радиоизлучению оружием и система для его осуществления | |
CN109001720A (zh) | 用于检测和测距的设备 | |
US20210033705A1 (en) | Method and system for emitting and receiving laser pulses | |
CN107727093A (zh) | 一种物流无人机的导航***及其方法 | |
EP4047307A1 (en) | Ranging device and light reception method therefor | |
CN104054004A (zh) | 用于确定至少一个关联两个对象用的参数的方法 | |
CN109211199B (zh) | 无人机套耕航线方法和*** | |
US20200320961A1 (en) | Dynamic illumination system for airborne vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120912 |