CC BY
55Эксплуатация и надежность авиационной техники
УДК 629.7
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПИРОМЕТРИЧЕСКОГО ТИПА ДЛЯ МАЛОРАЗМЕРНОГО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Ю. А. Неверов, С. М. Шинкевич*
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*E-mail: SunSonyaSh@yandex.ru
Рассматривается информационно-измерительная система пирометрического типа для малоразмерного беспилотного летательного аппарата (БПЛА).
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, информационно-измерительная система (ИИС), малоразмерный БПЛА, пирометрическая вертикаль, пирометрический тип ИИС.
INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF PYROMETRIC TYPE FOR SMALL UNMANNED AERIAL VEHICLE
Yu. A. Neverov, S. M. Shinkevich*
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: SunSonyaSh@yandex.ru
This article considers information-measuring system of pyrometric type for small-size unmanned aerial vehicle (UAV).
Keywords: unmanned aerial vehicle, information-measuring system (IIS), small-size UAV, pyrometric vertical, pyrometric type of IIS.
Мини-БПЛА очень популярны в гражданской области использования, где большие размеры БПЛА аэродромного базирования часто отсутствовали из-за финансовых и юридических проблем. За границей мини-БПЛА применяются для охраны сельхозтерри-торий, создании карт местности, для удаленного химико-физического анализа, контролем за всхожестью и спелостью урожая, а также обработки химическими препаратами.
Быстро развивающаяся отрасль мини- и микро-БПЛА добивается создания и развития информационно-измерительных систем (ИИС), нужных для необходимых характеристик ориентации БПЛА в пространстве, разработанных на разных физических основах. Совершенствование микросистемной техники, в особенности создание микромеханических акселерометров (ММА) и гироскопов (ММГ), делает возможным использование малогабаритных ИИС ориентации, которые обладают небольшими весом и размерами, в частности бесплатформенные системы ориентации (БСО). Необходимо искать другие методы создания систем ориентации (СО) или коррекции БСО. Таким методом в частности представляется пирометрический метод ориентации [1].
Структурная простота (рис. 1) и недорогая цена на пирометры, их высокая чувствительность, небольшая масса, способность работать при больших линейных и угловых ускорениях, малая накапливаемость погрешности измерения в течение времени и почти мгновенная готовность к работе дают возможность пользоваться пирометрическими датчиками для вычисления
характеристик ориентации мини- и микро-БПЛА. Необходимость развития пирометрических информационно-измерительных и управляющих систем мини- и микро-БПЛА является в данное время актуальной. Не менее актуальной представляется необходимость создания положений современного мини- и микро-БПЛА на базе пирометрической вертикали (ПВ), применяемых для военной и гражданской областей использования, и методологии разработки проекта такого БПЛА [2].
Принцип работы ПВ и размещение пирометров на БПЛА (рис. 2).
Принцип действия ПВ основан на измерении вертикального распределения разности температур небосвода и Земли, имеющей минимум в зените и максимум в надире, разница между которыми является температурным градиентом (grad). В ясные дни значение градиента достигает 40 град. Цельсия, а в пасмурные может снижаться до 1 град. Цельсия [3].
Исследование способов увеличения функциональных возможностей пирометрической вертикали (ПВ) привело к объединению ее в комплекс с ДУС и БСО. Данные системы эффективно снижают шумовую и систематическую погрешность сигнала системы комплексной ориентации на основе ПВ, позволяют результативно исправлять мощные тепловые помехи по линии ПВ. Метод использования пирометрической вертикали защищен патентом на полезную модель (авторами патента на изобретение пирометрической вертикали № 96950 являются Товкач С. Е. и Распопов В. Я.
Решетневские чтения. 2018
Рис. 1. Структура автоматического метода управления БПЛА
Холодное HffGo. -25 граЛ-
Рис. 2. Принцип работы ПВ: а - принципиальная схема размещения пирометров; б - полёт БПЛА на уровне горизонта
Изобретение относится к устройствам для измерения углового положения летательных аппаратов (ЛА) и может быть использовано как устройство ориентации и стабилизации на малогабаритных беспилотных летательных аппаратах (БПЛА)) [4].
Для того чтобы увеличить возможности ПВ путём добавления угла курса в выбранных характеристиках ввели в конструкцию ПВ трёхосевой магнитометр, данное введение упрощает соединение ПВ в автопилотами, применяемых с БСО.
Библиографические ссылки
1. Бородайко В. Л., Ильина О. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Global-startechnology [Электронный ресурс]. URL: http:// present5.com/vychislitelnye-sistemy-seti-i-telekommuni-kacii-chast-ii-lektor (дата обращения: 05.09.2018).
2. Electro nictextbookFindme SPOT [Электронный ресурс]. URL: https://www.findmespot.com/en/index. php?cid=128 (дата обращения: 05.09.2018).
3. Electronic textbook AOPA [Электронный ресурс]. URL: https://www.aopa.org/news-and-media/all-news/ 2014/july/28/spot-simplifies-with-new-trace-tracker (дата обращения: 05.09.2018).
4. Electronic textbook Globalstar [Электронный ресурс]. URL: https://www.globalstar.com/support/ coverage-maps (дата обращения: 05.09.2018).
5. Антонович К. М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии : монография / Сибирская государственная геодезическая академия. В 2 т. Т. 1. М. : ФГУП «Картгеоцентр», 2005. 334 с.
References
1. Borodaiko V. L., Ilina O. P. Vychislitel'nye sistemy, seti i telekommunikatsii [Computing systems, networks and telecommunications. Globalstar technology]. Available at: http://present5.com/vychislitelnye-sistemy-seti-i-telekommunikacii-chast-ii-lektor (accessed: 05.09.2018).
2. Electronic textbook Find me SPOT. Available at: https://www.findmespot.com/en/index.php?cid= 128 (accessed: 05.09.2018).
3. Electronic textbook AOPA. Available at: https://www.aopa.org/news-and-media/all-news/2014/ july/28/spot-simplifies-with-new-trace-tracker (accessed: 05.09.2018).
4. Electronic textbook Globalstar. Available at: https://www.globalstar.com/support/coverage-maps (accessed: 05.09.2018).
5. Antonovich K. M. Ispol'zovanie sputnikovykh radionavigatsionnykh sistem v geodezii [Use of satellite radio navigation systems in geodesy. Part 1]. Moskow, «Kartgeotsentr» Publ., 2005. 334 p. (In Russ.)
© Неверов Ю. А., Шинкевич С. М., 2018
