Научная статья на тему 'Разработка контроллера системы бортового питания малых беспилотных летательных аппаратов'

Разработка контроллера системы бортового питания малых беспилотных летательных аппаратов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
449
117
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (БПЛА) / UNMANNED AERIAL VEHICLE (UAV) / СИСТЕМА БОРТОВОГО ПИТАНИЯ / ON-BOARD POWER SUPPLY SYSTEM

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Сушков А. А., Боев Н. М.

Описывается контроллер системы бортового питания малых беспилотных летательных аппаратов, рассмотрены основные принципы построения системы контроля питания для БПЛА. Составлена структурная схема устройства и представлена его реализация в программе Altium Designer.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Сушков А. А., Боев Н. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF SMALL UNMANNED AERIAL VEHICLES POWER SUPPLY CONTROLLER

The article describes the development of power supply controller for unmanned aerial vehicles, the main principles of a power control system creation for UAV are considered. Block diagram of the device and its implementation in the program Altium Designer are presented.

Текст научной работы на тему «Разработка контроллера системы бортового питания малых беспилотных летательных аппаратов»

Системы управления, космическая навигация и связь

УДК 621.37

РАЗРАБОТКА КОНТРОЛЛЕРА СИСТЕМЫ БОРТОВОГО ПИТАНИЯ МАЛЫХ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

А. А. Сушков, Н. М. Боев

Сибирский федеральный университет Россия, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79. E-mail: boev@uav-siberia.com

Описывается контроллер системы бортового питания малых беспилотных летательных аппаратов, рассмотрены основные принципы построения системы контроля питания для БПЛА. Составлена структурная схема устройства и представлена его реализация в программе Altium Designer.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат (БПЛА), система бортового питания.

DEVELOPMENT OF SMALL UNMANNED AERIAL VEHICLES POWER

SUPPLY CONTROLLER

A. Sushkov, N. Boev

Siberian Federal University 79, Svobodnyi prosp., Krasnoiarsk, 660041, Russia. E-mail: boev@uav-siberia.com

The article describes the development of power supply controller for unmanned aerial vehicles, the main principles of a power control system creation for UAV are considered. Block diagram of the device and its implementation in the program Altium Designer are presented.

Keywords: unmanned aerial vehicle (UAV), on-boardpower supply system.

Контроллер бортового питания беспилотного летательного аппарата (БПЛА) используется для обеспечения питания цифровых устройств, применяемых в БПЛА; подачи напряжения по силовой линии, которая предназначена для питания силовой установки как в БПЛА с электрической тягой, так и для питания стартеров в БПЛА с двигателями внутреннего сгорания [1]. Связь с автопилотом осуществляется посред-

ством интерфейса RS485. Также устройство производит измерение напряжения на всех элементах батареи и измеряет её температуру. Разработка системы бортового питания является непростой задачей, требующей рассмотрения всех требований к данному устройству. Главной задачей при разработке является обеспечение надежности системы бортового питания. Также необходимо обеспечить минимальные габаритные размеры и вес устройства. Для подключения устройства необходимо использовать высоконадежные соединители типа МР1-19. Соединитель состоит из герметичной вилки и негерметичной кабельной розетки.

Структурная схема контроллера бортового питания представлена на рис. 1.

Для повышения надежности применяются два и более контроллера питания для разных батарей, которые соединяются параллельно, причем влияние их друг на друга должно быть исключено. Также не должно происходить перетекание тока от одной батареи к другой. Если хотя бы один из контроллеров вышел из строя, то система должна сигнализировать о неисправности одного из контроллеров. Выключение системы питания должно осуществ-

Рис. 1. Структурная схема устройства

Решетневские чтения. 2013

ляться только оператором при помощи кнопок, что исключает самопроизвольное отключение питания при сбоях системы.

Микроконтроллер обеспечивает управление и контроль всех параметров системы питания. Для питания цифровой части устройства используется высоконадежный импульсный преобразователь напряжения. Силовая часть устройства представляет собой интеллектуальные ключи, которые в паре могут пропускать ток до 200 А. В процессе работы на силовых ключах происходит измерение тока, напряжения и температуры.

Разработка печатной платы происходила в программном обеспечении Altium Designer. Внешний вид разработанного устройства представлен на рис. 2.

В БПЛА «Дельта» применяются два контроллера бортового питания на две аккумуляторные батареи, которые соединяются параллельно.

Рис. 2. Внешний вид контроллера бортового питания

Данное устройство успешно прошло испытание и применяется в БПЛА «Дельта» (рис. 3) [2].

Рис. 3. Беспилотный летательный аппарат «DELTA»

Библиографические ссылки

1. Макаров И. В., Кокорин В. И. Комплекс управления беспилотными летательными аппаратами для дистанционного зондирования земли // Современные проблемы радиоэлектроники : сб. науч. тр. / науч. ред. : А. И. Громыко, Г. С. Патрин ; отв. за вып. А. А. Левицкий. - Красноярск : ИПК СФУ, 2010. С. 6-11.

2. Беспилотный летательный аппарат «Delta» / ООО НПП «АВАКС-ГеоСервис» [Электронный ресурс]. URL: http://uav-siberia.com/node/16 (дата обращения 10.09.2013).

References

1. Makarov I. V., Kokorin V. I. Kompleks upravlenija bespilotnymi letatel'nymi apparatami dlja distancionnogo zondirovanija zemli // Sovremennye problemy radiojelek-troniki : sb. nauch. tr. / nauch. red. : A. I. Gromyko, G. S. Patrin; otv. za vyp. A. A. Levickij. Krasnojarsk : IPK SFU, 2010. S. 6-11.

2. Bespilotnyj letatel'nyj apparat «Delta» / OOO NPP «AVAKS-GeoServis» [Jelektronnyj resurs]. URL: http://uav-siberia.com/node/16 (data obrashhenija 10.09.2013).

© Сушков А. А., Боев Н. М., 2013

УДК 681.2-5

АКТИВНАЯ ТРЕХОСНАЯ СИСТЕМА ОРИЕНТАЦИИ И СТАБИЛИЗАЦИИ НА БАЗЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ-МАХОВИКОВ ДЛЯ НАНОСПУТНИКОВ CUBESAT

Е. А. Тараканец

Национальный исследовательский Томский политехнический университет Россия, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 30. E-mail: evgtarak@sibmail.com

Рассматриваются возможности создания малогабаритной активной трехосной системы ориентации и стабилизации для наноспутников. Производится сравнение предлагаемой системы с имеющимися аналогами.

Ключевые слова: наноспутник, система ориентации и стабилизации, электродвигатель-маховик.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.