Додаток до журналу мехатроніка, автоматизація, управління №10, 2018

ПРОЕКТУВАННЯ АБІОНІКІ малорозмірних безпілотних літальних апаратів *


Під редакцією Засл. діяча науки РФ, д-ра техн. наук, проф. В. Я. Распопова

Додаток до журналу мехатроніка, автоматизація, управління №10, 2008

Распопов В. Я. Телухін С. В. Малютін Д. М. Алалуев Р. В. Шведов А. П. Кузнецов Я. С. Ладонкін А. В. Автопілот міні-бестлотного літального апарату

Contents

* Статті цього додатка підготовлені за підтримки гранту РФФД № 08-08-00082.

В. Я. Распопов, д-р техн. наук, проф. Тульський державний університет

Концепція побудови та проектування авіоніки малорозмірних безпілотних літальних апаратів

С. В. Телухін, канд. техн. наук, інженер,
В. В. Матвєєв, канд. техн. наук, доц. Тульський державний університет

Безпілотний літальний апарат як об'єкт управління

Розглянуто визначення моментів інерції, аеродинамічних коефіцієнтів сил і моментів безпілотного літального апарату на основі пілотажної моделі літака ЯК-54 із застосуванням засобів пакета твердотільного моделювання "Solidworks".
Ключові слова: безпілотний літальний апарат, аеродинамічні коефіцієнти, твердотельное моделювання.

Д. М. Малютін, канд. техн наук, доц. Тульський державний університет

Дослідження динаміки рульового приводу безпілотного малорозмірного літального апарату

Досліджується динаміка рульового приводу безпілотного літального апарату, виконаного за аеродинамічною схемою свободнонесущего среднеплана ЯК-54. Наведено структурну схему рульового приводу і виконано моделювання його роботи з урахуванням нелінійностей, обумовлених обмеженням моменту двигуна за рівнем, кинематическим обмеженням кута повороту аеродинамічного керма, дискретним характером сигналу управління, наявністю моменту сухого тертя. Розглянуто варіанти лінійного з обмеженням і релейного управління виконавчим двигуном приводу.
Ключові слова: безпілотний літальний апарат, аеродинамічний кермо, рульовий привід, сервомашинка, шарнірний момент.

Р. В. Алалуев. канд. техн. наук, доц. Ю. В. Іванов, д-р техн. наук, проф. В. В. Матвєєв. канд. техн. наук, доц., В. Я. Распопов, д-р техн. наук, проф.,
А. П. Шведов, аспірант, Тульський державний університет

Бесплатформенной система орієнтації і навігації міні-безпілотного літального апарату

Описуються алгоритми бесплатформенной системи орієнтації та навігації для безпілотного літального апарату. Наведено основні рівняння, що лежать в основі алгоритмів системи. Запропоновано спосіб корекції кутів тангажа і крену на основі показань акселерометрів.
Ключові слова: бесплатформенной система орієнтації і навігації, мікромеханічні гіроскопи і акселерометри, корекція тангажу і крену.

В. Я. Распопов. д-р техн. наук, проф., С. В. Телухін, канд. техн. наук, інженер, Д. М. Малютін, канд. техн. наук, доц., Р. В. Алалуев, канд. техн. наук, доц. А. П. Шведов, аспірант, Я. С. Кузнєцов, студент, А. В. Ладонкін, студент, Тульський державний університет

Автопілот міні-безпілотного літального апарату

Розглянуто динаміку системи "БПЛА-автопілот" на прикладі пілотажної моделі літака ЯК-54 з урахуванням нелінійності сервоприводів. Визначено коефіцієнти в законах управління по каналах тангажа, рискання і крену.
Ключові слова: безпілотний літальний апарат, автопілот, коефіцієнти передачі, перехідний процес.

Raspopov V. Ya.Concept of Construction and Designing of Small-Sized Unmanned Aerial Vehicle Avionics
Terms and descriptions of structure of small-sized unmanned aerial vehicle avionics are given. Stages are proposed, specialities and content of designing are noted.
Keywords: small-sized unmanned aerial vehicle, microsystem avionics, network structure, designing.

Telukhin S. V. Matveev V. V.Unmanned Aerial Vehicle as Control Object
Determination of inertia moments and aerodynamic coefficients of the unmanned aerial vehicle (UAV) based on the flight model of YAK-54 aircraft using instruments of Solidworks program package is considered
Keywords: unmanned aerial vehicle, aerodynamic coefficients, solid modeling.

Malyutin D. M.Research of Dynamics of a Steering Drive of the Unmanned Aerial Vehicle
In clause dynamics of a steering drive of the unmanned aerial vehicle is researched. The block diagram of a steering drive is resulted and is performed modeling his work in view of the features caused by restriction of the moment of the engine on a level, kinematic restriction of a corner of turn of an aerodynamic rudder, discrete character of a signal of management, presence of the moment of dry friction. Variants linear with restriction and relay management of the executive engine of a drive are considered. Parameters of a steering drive at which good concurrence of results of modelling and experimental researches of a steering drive is reached are certain.
Keywords: the unmanned aerial vehicle, an aerodynamic rudder, a steering drive, servo.

Alaluev R. V. Ivanov Yu. V. Matveev V. V. Raspopov V. Ya. Shvedov A. P.Strapdown Attitude Control System and Navigation of an Unmanned Aerial Vehicle
Algorithms of a strapdown attitude control system and navigation for an unmanned aerial vehicle are featured. The main equations underlying algorithms of system are reduced. The mode of compensation of pitch angles and a roll on the basis of indications of accelerometres is offered.
Keywords: strapdown attitude control system, compensation of pitch angles and roll.

Raspopov V. Ya. Telukhin S. V. Malyutin D. M. Alaluev R. V. Shvedov A. P. Kuznetsov Ya. S. Ladonkin A. V.Mini-Unmanned Aerial Vehicle Autopilot
Dynamic, with a glance of servomotor nonlinearity, of UAV-autopilot on example of the flight model of YAK-54 aircraft is considered. Pitch, yaw and roll channels 'transfer gains are determined.
Keywords: unmanned aerial vehicle, autopilot, transfer coefficients, transient process.