Актуальные аспекты разработки системы управления перспективными беспилотными летательными аппаратами

С.Н. Илюхин, А.Г. Топорков, В.В. Корянов, Р.Э. Аюпов, Н.Г. Павлов

Еще одно достоинство этих платформ заключается в том, что за

время их существования появился большой массив практических

данных и алгоритмов, доступный для адаптации и сравнительного

анализа.

Летные испытания и полунатурное моделирование.

Испытания

алгоритма стабилизации для суборбитального ракетоплана проводи-

лись методом натурных телеметрических испытаний, т. е. на авиамо-

дели с записью телеметрической информации. Итоги испытаний вы-

явили необходимость уже упоминавшейся адаптивной настройки

ПИД-регулятора, поскольку модель стабилизировалась с различной

эффективностью при разных погодных условиях.

Схема проведения испытаний имела упрощенную структуру.

Оператор выводил аппарат в заданную точку и переключал его в ре-

жим автопилота. Далее моделью управлял алгоритм стабилизации

с предварительно настроенными «ПИД-коэффициентами». Алгоритм

был настроен на выдерживание прямолинейного движения ЛА на по-

стоянной высоте по заданному курсу. Датчики, расположенные на

модели, позволяли оценить степень отклонения от прямой линии и

соответственно получить информацию для оценки эффективности

алгоритма. После проведения эксперимента оператор вновь пере-

ключал модель в режим ручного управления и осуществлял посадку

ЛА. Следует отметить, что подобные испытания имеют ряд недо-

статков, поэтому для отработки алгоритмов также был создан стенд

полунатурного моделирования [9].

Стенд передает в БКУ сигналы, имитирующие показания датчи-

ков, и анализирует поведение САУ. Таким образом, можно модели-

ровать различные нештатные режимы полета, в частности сваливание

в штопор, отказ закрылка. На стенде выполняют также предполетную

проверку различных систем (сервоприводов, датчиков, двигателя

и др.). Программная составляющая стенда реализована в среде Matlab

R2014b.

Заключение.

В работе представлены основные аспекты систем

управления перспективными БПЛА на примере конкретного аван-

проекта. На данном этапе разработки система управления обладает

такими свойствами, как:

квазиавтономность

— позволяет минимизировать участие

оператора наземного пункта управления от момента взлета до мо-

мента успешной посадки даже при возникновении НШС;

модульность

— позволяет при необходимости быстро изме-

нять и расширять конфигурацию и функционал системы, тем самым

своевременно повышать отказоустойчивость всего объекта управле-

ния в целом, а также снижать значения массогабаритных и стоимост-

ных характеристик, что немаловажно при эксплуатации системы