CC BY
123Системы 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: [email protected]
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: [email protected]
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: [email protected]
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.
