УДК 681.5                    ББК 39.53

DOI 10.51955/2312-1327_2025_2_

Владимир Александрович Целищев

Аннотация. Приведены особенности развития отечественных беспилотных летательных аппаратов. Выявлены основные проблемы технологической эволюции  грузовых квадрокоптеров. Представлена концепция развития беспилотных грузовых многоцелевых многовинтовых летательных аппаратов, отражающая систему использования гидравлической трансмиссии на примере квадрокоптера. Рассматриваются вопросы точности, устойчивости, управляемости системы автоматического управления и регулирования гидравлической трансмиссии грузового квадрокоптера. Представлено возможное описание гидропривода несущих винтов квадрокоптера как объекта регулирования. Определены силы, действующие на квадрокоптер в полете. Выявлены и описаны управляющие, возмущающие и корректирующие воздействия на систему автоматического управления и регулирования гидравлической трансмиссии квадрокоптера. Выполнен анализ возможности использования авиационных поршневых двигателей для привода трансмиссии грузового квадрокоптера, объемных аксиально-плунжерных насосов и гидромоторов. Показаны новые схемные решения гидромеханических устройств коррекции статических и динамических характеристик. Представлены схемные решения регуляторов гидравлической трансмиссии: регулятор давления, регулятор динамического давления, регулятор скорости, регулятор мощности, LS-регулятор. Описаны преимущества использования регуляторов. Предлагаемый гидромеханический регулятор с LS-регулированием позволяет улучшить устойчивость полета и энергетическую эффективность многовинтового летательного аппарата.

Ключевые слова: грузовой квадрокоптер, гидравлическая трансмиссия, система управления трансмиссией, гидромеханические регуляторы характеристик.

Скачать 1,0 MB

УДК 621.391:621.396      ББК 39.57-5

DOI 10.51955/2312-1327_2024_4_127

Роман Олегович Арефьев

Олег Николаевич Скрыпник

Наталья Геннадьевна Арефьева (Астраханцева)

Аннотация. Стремительное развитие беспилотных авиационных систем (БАС) и сфер их применения требует обеспечения безопасного и эффективного использования воздушного пространства (ВП) различными категориями его пользователей. Одной из важных задач при использовании ВП являются планирование траектории и осуществление полета беспилотных воздушных судов (БВС) с учетом точностных характеристик бортовых комплексов навигации. В данной работе представлена методика экспериментальной оценки точностных характеристик бортового навигационного комплекса квадрокоптера DJI MAVIC 2 ZOOM. Методика основана на формировании заданной траектории полета БВС, с помощью которой можно оценить погрешность отклонения по одной из горизонтальных координат, и высоты. Натурные эксперименты проведены путем реальных полетов на разных высотах и скоростях БВС. Кроме этого проведены полунатурные эксперименты с имитатором сигналов GNSS СН-3803М, позволившие определить условия работоспособности навигационного комплекса при уменьшении числа спутников рабочего созвездия.

Ключевые слова: беспилотное воздушное судно, бортовой навигационный комплекс, GNSS, точность выдерживания траектории.

*Работа выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Т23-029).

Скачать 929,7 kB

УДК 621.391:621.396     ББК 39.57-5

DOI 10.51955/2312-1327_2024_1_128

Роман Олегович Арефьев

Олег Николаевич Скрыпник

Наталья Геннадьевна Арефьева (Астраханцева)

Аннотация. В работе предложена методика оценки фактической точности пространственной стабилизации квадрокоптера DJI Air 2S с помощью его видеокамеры и обработки получаемых видеорядов разработанным программным комплексом в режиме висения над опорным объектом. Программный комплекс выполнен на основе библиотеки OpenCV на языке Python. Для фиксации отклонений систем стабилизации квадрокоптера от заданной позиции предложено использовать опорное поле с известными геометрическими параметрами, информация о которых вносится в алгоритм обработки. Основной задачей программного комплекса является выделение границ опорного поля и измерение геометрических сторон в пикселях, что позволяет определить центр поля и измерить его отклонение относительно центра изображения, а также определить высоту полета квадрокоптера. В работе проведено тестирование предложенного алгоритма измерения высоты. Данная методика применена для оценки точности стабилизации квадрокоптера при различных сочетаниях, используемых для этой цели навигационных датчиков. Проведен статистический анализ полученных результатов и сделаны выводы о соответствии заявленным производителем характеристикам точности позиционирования с помощью оптических систем обхода препятствий и спутниковых навигационных систем.

Ключевые слова: беспилотное воздушное судно (БВС), системы стабилизации, техническое зрение, GNSS.

*Работа выполнена при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант Т23-029).

Скачать 934,2 kB

УДК 629.73

DOI 10.51955/2312-1327_2023_4_78

Сергей Викторович Скоробогатов

Дмитрий Александрович Бутуров

Аннотация. Сегодня беспилотная авиация нашла широкое применение во многих сферах человеческой деятельности. За последние пару десятков лет такая техника перешла из разряда военной или экспериментальной экзотики в нечто прикладное и повсеместно распространённое. Занимая всё новые ниши, беспилотные воздушные суда (БВС) получают все новые функции, для реализации которых конструкторами порой принимаются довольно смелые решения, редко встречающиеся в «большой» пилотируемой авиации. В статье исследуется текущее состояние отрасли гражданских БВС самолётного типа на предмет их конструкционных особенностей, а также специфики применения в различных отраслях экономики. Анализу подвергаются принципы, лежащие в основе выбора той или иной аэродинамической схемы БВС на этапе его проектирования. Рассматриваются преимущества, недостатки и ограничения конкретной компоновки планера БВС, применяемой силовой установки и конструкционных материалов в контексте сценариев возможного применения БВС. На основе обобщения параметров, подвергнутых анализу, выделяется ряд классификационных признаков, которые в дальнейшем возможно использовать в качестве основы для выполнения всесторонней классификации широкого спектра представителей беспилотной авиации гражданского назначения.

Ключевые слова: беспилотное воздушное судно, беспилотная авиационная система, БВС, БАС, БПЛА, дрон, беспилотник, классификация, аэродинамическая компоновка, особенности применения, анализ отрасли.

Скачать 3,0 MB

УДК 623.624.2 ББК 32.95

Глушков А. Н.

Марченко А. В.

В статье разработана модель процесса конфликтного взаимодействия оптико-электронных средств и лазерных комплексов функционального поражения. Модель основана на представлении конфликта в виде полумарковского случайного процесса с дискретным множеством состояний и математической формализации зависимостей вероятностей нахождения системы «оптико-электронное средство – лазерный комплекс функционального поражения» в основных состояниях их функционирования от вероятностных и временных характеристик сторон конфликта. Полученные аналитические выражения позволяют определять влияние параметров конфликтующих сторон на вероятность выигрыша в конфликте.

Ключевые слова: оптико-электронное средство, лазерное средство разведки, конфликтное взаимодействие, вероятность состояния, пропуск цели, лазерный комплекс функционального поражения.с

Скачать 829,4 kB

УДК 629.735-519 ББК 39.52С21

Санько А. А.

Рожков И. В.

Смольский Д. А.

В статье представлены математические зависимости составляющей ветра в вертикальном канале от параметров полета беспилотного летательного аппарата (БЛА), силы ветра и особенности его моделирования. Найдены значимые факторы влияния условий моделирования на составляющую ветра, действующую на БЛА в вертикальном канале.

Ключевые слова: ветер, беспилотный летательный аппарат, факторный эксперимент, математические зависимости.

Скачать 677,6 kB

 

УДК 629.735-519 ББК 39.52С21

А. А. Санько

И. В. Рожков

А. А. Шейников

В статье, в операторной форме представлена математическая модель ветра с учетом его порывистой части и ветра устойчивого направления, действующего на беспилотный летательный аппарат (БЛА) малой дальности в связанной системе координат. Проведен сравнительный анализ влияния параметров ветра на суммарный вектор скорости ветра, действующий на БЛА. Рассмотрена реакция автопилота управления углом тангажа БЛА на ветер. Доказана необходимость учета скорости ветра при синтезе автопилота угла тангажа для БЛА малой дальности на режиме посадки.

Ключевые слова: ветер, беспилотный летательный аппарат, математическая модель ветра, коэффициент передачи, переходный процесс.

Скачать 919,2 kB