Система управления маловысотным аэромобильным комплексом с функциями учебного тренажера Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 53.072

И.А. Шипитько, В.И. Богданов

ШИПИТЬКО ИЛЬЯ АЛЕКСАНДРОВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры самолето- и вертолето-строения филиал в г. Арсеньеве (Дальневосточный федеральный университет).

E-mail: [email protected] БОГДАНОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ - студент пятого курса, филиал в г. Арсеньеве (Дальневосточный федеральный университет).

E-mail: [email protected]

^^MA УПРАВЛЕНИЯ

МАЛОВЫСОТНЫМ АЭРОМОБИЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ С ФУНКЦИЯМИ УЧЕБНОГО ТРЕНАЖЕРА

Представлена система для наземной станции управления беспилотным летательным аппаратом с функциями учебного тренажера, предназначенная для подготовки и повышения квалификации персонала, которая сокращает затраты на его обучение.

Ключевые слова: маловысотный аппарат, беспилотный аппарат, учебный тренажер.

The remote control system for the specific type of an unmanned aerial vehicle. Ilya A. Shipitko, Vladimir I. Bogdanov - Branch in Arsenyev (Far Eastern Federal University).

The article deals with the ground control station system intended to control an unmanned aerial vehicle and having the functions of a training simulator designed to train the staff and perfect their qualification, which reduces the cost of the staff’s instruction.

Key words: low-altitude machine, drone, training simulator.

Актуальность развития беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для нужд различных отраслей народного хозяйства Российской Федерации требует непрерывного совершенствования методов и средств систем бортового управления БПЛА, аппаратной и программной части вычислительных средств систем управления, комплексов и средств обучения и повышения квалификации персонала - операторов аэромобильных комплексов и систем. Квалификация оператора оказывает решающее влияние на эффективность применения БПЛА, несмотря на достаточно высокий уровень автономности его бортовых систем, особенно в ситуациях экстренного принятия решения.

© Шипитько И.А., Богданов В.И., 2012

В работе предлагается создание наземной станции управления маловысотным аэромобильным комплексом (МВАК) для обработки труднодоступных рабочих зон, одновременно являющейся тренажером для подготовки и повышения квалификации будущих операторов МВАК.

МВАК [1] представляет собой перспективную аэромобильную платформу, сочетающую свойства аппарата с аэростатической подъемной силой со свойствами винтокрылых аппаратов. Это придает БПЛА на основе МВАК способность к точному маневру на малых скоростях в труднодоступных рабочих зонах при обеспечении простоты управления и существенно более высокой грузоподъемности по сравнению с БПЛА вертолетного типа.

Для реализации таковых преимуществ пульт оператора МВАК должен обладать существенной информационной насыщенностью, обеспечивая оператору полноту информации о состоянии и характеристиках полета аппарата, а также об окружающей обстановке. Совмещение функций станции управления с функциями учебного тренажера позволяет при некотором увеличении требований к вычислительным ресурсам компьютерной системы станции наземного управления существенно сократить затраты на тренировку операторов, снизить стоимость оборудования и сократить объемы, занимаемые оборудованием.

На рисунке представлена структурная схема наземной станции управления с функциями тренажера-симулятора. Для достижения заявленных характеристик в качестве модульной программной платформы для системы оперативного управления принят программный комплекс с открытыми исходными кодами OpenPilot [2].

Рис. 1. Структурная схема наземной станции управления МВАК с функциями учебного стенда-тренажера. МООПИ - мониторы оперативного отображения полетной информации, ООУП -органы оперативного управления полетом, ПООУП - компьютер № 1, программное обеспечение оперативного управления полетом, ПОТС - компьютер № 2, программное обеспечение, тренажера-симулятора, МРК - блок радиоканала

Модуль ОУП представлен программным обеспечением OpenPilot GCS (Ground Control System), осуществляющим по протоколу UAVTalk через модуль радиоканала МРК передачу команд управления и получение данных телеметрии от бортового вычислительного комплекса МВАК, оснащенного программным обеспечением открытыми исходными кодами PilotOS.

Функции обучения в составе комплекса реализуются модулем ПОТС, состоящим из программного симулятора Microsoft Flight Simulator с модулем поддержки протокола

UAVTalk, содержащего полетную модель МВАК. Для достоверности имитации полетных режимов в настоящее время уточняются аэродинамические свойства программной модели МВАК для целей симуляции. Программный симулятор полета МВАК позволяет оператору через штатные органы оперативного управления отрабатывать необходимые навыки по управлению маневрами МВАК, не прибегая к помощи дополнительного оборудования.

В настоящее время лабораторией при кафедре самолето- и вертолетостроения филиала ДВФУ в г. Арсеньеве производится разработка опытного экземпляра МВАК и предлагаемой наземной станции управления, обладающей функциями тренажера-симулятора.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Летательный аппарат. Пат. РФ на полезную модель №109094 от 10.10.2011г. / Ю.Ф. Огнев, О.Ш. Бердиев. Заявл. 29.03.2011, опубл. 10.10.2011. Бюл. № 28.

2. The Next Generation Open Source UAV Autopilot. URL: http://www.openpilot.org (дата обращения: 25.08.2012).