RU2698599C1 - Control method of an unmanned aerial vehicle - Google Patents
Control method of an unmanned aerial vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698599C1 RU2698599C1 RU2018138962A RU2018138962A RU2698599C1 RU 2698599 C1 RU2698599 C1 RU 2698599C1 RU 2018138962 A RU2018138962 A RU 2018138962A RU 2018138962 A RU2018138962 A RU 2018138962A RU 2698599 C1 RU2698599 C1 RU 2698599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flight
- control system
- flight path
- uav
- fairing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/26—Attaching the wing or tail units or stabilising surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам управления беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), с управляющими устройствами, действующими автоматически с использованием излучаемых сигналов, а также к размещению и приспособлению приборов на БПЛА, преимущественно, с несимметричным корпусом, обеспечивающим за счет несимметричности своей формы создание подъемной силы при обтекании потоком воздуха в полете.The invention relates to control systems for unmanned aerial vehicles (UAVs), with control devices that operate automatically using the emitted signals, as well as to the placement and adaptation of devices on UAVs, mainly with an asymmetric body, which ensures, due to the asymmetry of its shape, the creation of lift during flow around air flow in flight.
Известен БПЛА, патент RU №2297950 С1, способ применения которого принят за прототип. Известный БПЛА снабжают корпусом с носовым радиопрозрачным обтекателем, полезной нагрузкой, двигательной установкой и системой управления полетом по введенным координатам, включающей рулевые элементы и головку самонаведения (ГСН) на конечном участке траектории полета, снабженную антенной, закрепленной, под носовым радиопрозрачным обтекателем. Корпус БПЛА оснащают навесным топливным баком, который снабжен аэродинамическим обтекателем, закрепленным снаружи его корпуса с образованием дополнительного объема, в котором размещена аппаратура дополнительного пассивного широкодиапазонного канала ГСН, сообщенная электрической связью с системой управления, корректирующую работу системы управления до конечного участка траектории полета БПЛА. Для формирования подъемной силы, действующий на корпус БПЛА в полете, известный БПЛА может быть снабжен несимметричным корпусом, при этом верхняя часть поверхности носового радиопрозрачного обтекателя выполняется выпуклой, а нижняя его часть выполняется уплощенной. Для повышения точности наведения на конечном участке траектории полета БПЛА, путем обеспечения безинерционной работы антенны ГСН, антенна может быть выполнена в виде плоской активной фазированной антенной решетки (АФАР), закрепленной под носовым радиопрозрачным обтекателем с расположением ее излучающей поверхности параллельно поперечной оси беспилотного летательного аппарата и наклоном к его продольной оси в сторону нижней части поверхности носового радиопрозрачного обтекателя (A.M. Батков, А.А. Борисов "Критические технологии в создании авиационной техники нового поколения", сборник "Новости авиакосмической науки и технологии, МАКС 2003", стр. 9, изд. ОАО "Авиасалон", Межрегиональное Общество авиастроителей). Перед полетом БПЛА в систему управления полетом вводятся координаты траектории полета. В полете БПЛА система управления управляет рулевыми элементами для обеспечения траектории полета. Управление на конечном участке траектории полета осуществляется с использованием антенны ГСН, обеспечивающей повышение точности выполнения конечного участка.Known UAV, patent RU No. 2297950 C1, the method of application of which is taken as a prototype. The known UAV is equipped with a body with a nasal radiolucent radome, a payload, a propulsion system and a flight control system according to the entered coordinates, including steering elements and a homing head (GOS) in the final section of the flight path, equipped with an antenna fixed under a nasal radiolucent radome. The UAV case is equipped with a hinged fuel tank, which is equipped with an aerodynamic fairing fixed outside its body to form an additional volume, in which the equipment of the additional passive wide-range GSN channel is located, communicated by electrical communication with the control system, which corrects the operation of the control system to the final section of the UAV flight path. To generate the lifting force acting on the UAV body in flight, the known UAV can be equipped with an asymmetric body, with the upper part of the surface of the nose radiolucent transparent fairing being convex, and its lower part being flattened. To improve the accuracy of pointing at the final portion of the UAV flight path, by ensuring the inertialess operation of the GOS antenna, the antenna can be made in the form of a flat active phased antenna array (AFAR), mounted under the nose radiolucent fairing with its emitting surface parallel to the transverse axis of the unmanned aerial vehicle and tilting to its longitudinal axis towards the lower part of the surface of the nasal radiolucent fairing (AM Batkov, AA Borisov "Critical technologies in creating Research Institute of aviation technology of the new generation ", a collection of" News of aerospace science and technology, MAKS 2003 ", p. 9, ed. JSC" Air Show ", Inter-Regional Society of aircraft manufacturers). Before a UAV flight, the coordinates of the flight path are entered into the flight control system. In flight, the UAV control system controls the steering elements to ensure the flight path. The control on the final section of the flight path is carried out using the GOS antenna, which provides an increase in the accuracy of the final section.
Существенными признаками предлагаемого способа управления полетом БПЛА, совпадающими с признаками прототипа, являются следующие: способ управления полетом беспилотного летательного аппарата, который снабжен несимметричным корпусом с носовым радиопрозрачным обтекателем, верхняя и нижняя части поверхности которого образуют его ширину, при этом верхняя часть выполнена выпуклой, а нижняя часть уплощенной, полезной нагрузкой, двигательной установкой и системой управления полетом, включающей рулевые элементы и головку самонаведения с активной фазированной антенной решеткой, закрепленной под носовым радиопрозрачным обтекателем с расположением ее излучающей поверхности параллельно поперечной оси корпуса и наклоном к его продольной оси, основанный на введении координат траектории полета в систему управления полетом и управлении рулевыми элементами в полете для обеспечения траектории полета.The essential features of the proposed UAV flight control method, which coincide with the prototype features, are as follows: the unmanned aerial vehicle flight control method, which is equipped with an asymmetric body with a nose radiolucent fairing, the upper and lower parts of the surface of which form its width, while the upper part is convex, and the lower part is a flattened, payload, propulsion system and a flight control system including steering elements and a homing head with a tive phased array antenna attached under the nose radome to the location of its emitting surface parallel to the transverse axis of the body and the inclination to its longitudinal axis, based on the introduction of coordinates of the flight path in the flight control system and the management of the steering member in flight to provide the flight path.
В известном способе управления БПЛА, закрепление АФАР с наклоном излучающей поверхности к продольной оси БПЛА с наклоном к его продольной оси в сторону нижней части поверхности носового радиопрозрачного обтекателя сопряжено с ее расположением в зоне выпуклой верхней части поверхности носового радиопрозрачного обтекателя меньшей ширины, что приводит к уменьшению суммарной площади (апертуры) АФАР и точности наведения БПЛА на конечном участке траектории полета.In the known UAV control method, the fastening of the AFAR with the inclination of the radiating surface to the longitudinal axis of the UAV with the inclination to its longitudinal axis towards the lower part of the surface of the nasal radiolucent fairing is associated with its location in the area of the convex upper part of the surface of the nasal radiolucent fairing of smaller width, which leads to a decrease the total area (aperture) of the AFAR and the accuracy of the UAV guidance on the final section of the flight path.
Техническим результатом, на достижение которого направлен предлагаемый способ, является обеспечение возможности увеличения апертуры АФАР, для повышения точности наведения на конечном участке траектории полета БПЛА.The technical result, the achievement of which the proposed method is aimed at, is to provide the possibility of increasing the aperture of the AFAR to increase the accuracy of guidance on the final section of the UAV flight path.
Для решения достижения указанного технического результата, в способе управления полетом беспилотного летательного аппарата, который снабжен несимметричным корпусом с носовым радиопрозрачным обтекателем, верхняя и нижняя части поверхности которого образуют его ширину, при этом верхняя часть выполнена выпуклой, а нижняя часть уплощенной, полезной нагрузкой, двигательной установкой и системой управления полетом, включающей рулевые элементы и головку самонаведения с активной фазированной антенной решеткой, закрепленной под носовым радиопрозрачным обтекателем с расположением ее излучающей поверхности параллельно поперечной оси корпуса и наклоном к его продольной оси, основанный на введении координат траектории полета в систему управления полетом и управлении рулевыми элементами в полете для обеспечения траектории полета, перед выполнением конечного участка траектории полета упомянутый аппарат системой управления поворачивают по крену на 180° и управляют его положением в полете на конечном участке траектории полета в повернутом по крену положении так, что упомянутая головка самонаведения сканирует земную поверхность.To solve the achievement of the specified technical result, in the method of controlling the flight of an unmanned aerial vehicle, which is equipped with an asymmetric body with a nasal radio-transparent fairing, the upper and lower parts of the surface of which form its width, while the upper part is convex and the lower part is flattened, payload, motor installation and flight control system, including steering elements and homing with an active phased antenna array, mounted under the bow ra and a transparent fairing with the location of its radiating surface parallel to the transverse axis of the body and tilted to its longitudinal axis, based on the introduction of the coordinates of the flight path into the flight control system and control of the steering elements in flight to ensure the flight path, before performing the final portion of the flight path, the said control system rotates 180 ° roll and control its flight position in the final section of the flight path in the roll-turned position so that I mention th seeker scans the earth's surface.
Отличительными признаками предлагаемого способа является то, что перед выполнением конечного участка траектории полета упомянутый аппарат системой управления поворачивают по крену на 180° и управляют его положением в полете на конечном участке траектории полета в повернутом по крену положении так, что упомянутая головка самонаведения сканирует земную поверхность.Distinctive features of the proposed method is that before performing the final portion of the flight path, the said control system rotates the roll 180 ° and controls its position in flight at the final portion of the flight path in a rotated roll position so that the homing head scans the earth's surface.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными, достигается возможность увеличения апертуры АФАР, для повышения точности выполнения конечного участка траектории полета БПЛА.Due to the presence of these distinctive features in conjunction with the known, it is possible to increase the aperture of the AFAR to improve the accuracy of the final section of the UAV flight path.
Предложенное техническое решение может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, использующих БПЛА, как для повышения точности подлета к цели маршрута, так и для повышения точности возврата к месту старта, например, в метеорологии для измерений и доставки измерительных зондов, в МЧС для разведки зоны чрезвычайной ситуации или доставки полезной нагрузки в зону повышенной опасности.The proposed technical solution can be applied in various sectors of the economy using UAVs, both to increase the accuracy of approaching the route’s target and to increase the accuracy of returning to the starting point, for example, in meteorology for measuring and delivering measuring probes, in the Ministry of Emergencies for reconnaissance an emergency or delivering payload to an area of increased danger.
Техническое решение поясняется чертежами, фиг. 1-3.The technical solution is illustrated by drawings, FIG. 1-3.
На фиг. 1 представлено вид сбоку БПЛА в полете до конечного участка траектории полета.In FIG. 1 shows a side view of a UAV in flight to the final portion of the flight path.
На фиг. 2 представлен вид спереди БПЛА в полете до конечного участка траектории полета.In FIG. 2 is a front view of a UAV in flight to an end portion of a flight path.
На фиг. 3 представлен вид сбоку БПЛА в полете на конечном участке траектории полета.In FIG. 3 shows a side view of a UAV in flight at the end of the flight path.
Представленный на чертежах БПЛА содержит несимметричный корпус 1 с носовым радио прозрачным обтекателем 2, верхняя 3 и нижняя 4 части поверхности которого образуют его ширину, при этом верхняя часть 3 выполнена выпуклой, а нижняя часть 4 уплощенной, полезной нагрузкой 5, двигательной установкой 6 и системой 7 управления полетом, включающей рулевые элементы 8 и головку 9 самонаведения, снабженную АФАР 10, закрепленной под носовым радиопрозрачным обтекателем 2 с расположением ее излучающей поверхности 11 параллельно поперечной оси корпуса 1 и наклоном к его продольной оси. Угол а наклона излучающей поверхности 11 АФАР 10 к продольной оси корпуса 1 обеспечивает ее направление в сторону верхней части 3 поверхности носового радиопрозрачного обтекателя 2, система 7 управления полетом выполнена с возможностью поворота беспилотного летательного аппарата по крену на 180° и управления полетом в повернутом по крену положении, а двигательная установка 6 выполнена с возможностью работы в повернутом по крену положении. Головка 9 самонаведения, посредством АФАР 10, обеспечивает сканирование земной поверхности 12 на конечном участке траектории полета БПЛА.The UAV shown in the drawings contains an
БПЛА работает следующим образом. Угол α (фиг. 1) наклона излучающей поверхности 11 АФАР 10 к продольной оси корпуса 1 обеспечивает ее направление в сторону верхней части 3 поверхности носового радиопрозрачного обтекателя 2, при этом нижняя часть АФАР 10 располагается вблизи уплощенной нижней части 4 поверхности носового радиопрозрачного обтекателя 2, образующей его ширину, то есть в районе его ширины, а верхняя часть АФАР 10 располагается вблизи верхней части 3 поверхности носового радиопрозрачного обтекателя 2, в районе ее задней части с наибольшим радиусом R (фиг. 2) кривизны. Благодаря этому, апертура (суммарная площадь) АФАР 10 существенно (на ~30%) увеличена, в отличие от прототипа с наклоном излучающей поверхности 11 АФАР 10 к продольной оси корпуса 1, обеспечивающим ее направление в сторону нижней части 4 (на чертежах не показано). Перед полетом БПЛА в систему 7 управления полетом вводятся координаты цели. Подлет БПЛА к цели осуществляется в нормальном положении, фиг. 1, при этом система 7 управления полетом управляет рулевыми элементами 8, согласно заложенной в нее логике управления, например, с измерением полетных перегрузок по осям координат и вычисления по ним положения БПЛА относительно цели (инерциальная система управления). Перед выполнением конечного участка траектории полета система 7 управления полетом, управляя рулевыми элементами 8, обеспечивает поворот БПЛА по крену на 180° (фиг. 3) и включает головку 9 самонаведения, которая посредством излучающей поверхности 11 АФАР 10 обеспечивает электронное (безинерционное) сканирование участков земной поверхности 12 в районе расположения цели, уточняет положение БПЛА относительно цели и, благодаря возможностям управления рулевыми элементами 8 в повернутом по крену положении и работы двигательной установки 6, увеличенной апертуре АФАР 10, обеспечивает уточненную траекторию полета БПЛА на конечном участке.UAV works as follows. The angle α (Fig. 1) of the inclination of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138962A RU2698599C1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Control method of an unmanned aerial vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138962A RU2698599C1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Control method of an unmanned aerial vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2698599C1 true RU2698599C1 (en) | 2019-08-28 |
Family
ID=67851414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138962A RU2698599C1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | Control method of an unmanned aerial vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698599C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2297950C1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Unmanned flying vehicle |
RU2599198C2 (en) * | 2011-06-08 | 2016-10-10 | Еадс Дойчланд Гмбх | Camouflaged aircraft |
US9614272B2 (en) * | 2013-04-09 | 2017-04-04 | The Boeing Company | Aircraft antenna mounting system |
-
2018
- 2018-11-06 RU RU2018138962A patent/RU2698599C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2297950C1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-04-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | Unmanned flying vehicle |
RU2599198C2 (en) * | 2011-06-08 | 2016-10-10 | Еадс Дойчланд Гмбх | Camouflaged aircraft |
US9614272B2 (en) * | 2013-04-09 | 2017-04-04 | The Boeing Company | Aircraft antenna mounting system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9561851B2 (en) | Vertical short takeoff and landing apparatus | |
US20120267472A1 (en) | Air vehicle | |
CN106104918B (en) | Mechanical handling and horizontally-polarized antenna and related system and method for transatmospheric vehicle | |
CA1295019C (en) | Microwave-powered aircraft | |
JP6965433B2 (en) | Operating system | |
US9377529B2 (en) | On-board meteorological radar having a rotating antenna | |
US10967967B2 (en) | Systems and methods for winged drone platform | |
KR20190133528A (en) | An aircraft and a control system of attutude of the aircraft | |
RU2604914C2 (en) | Airborne early warning airship | |
US10752347B2 (en) | Rotor blade pitch horn assembly | |
RU2698599C1 (en) | Control method of an unmanned aerial vehicle | |
US7611095B1 (en) | Aerodynamic re-entry vehicle control with active and passive yaw flaps | |
RU2699261C1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
RU186870U1 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
EP3378761B1 (en) | Antenna systems using aircraft propellers | |
KR101621210B1 (en) | Tilt-Cube-In-Wing Unmanned Aerial Vehicle | |
RU2297950C1 (en) | Unmanned flying vehicle | |
CN108883828A (en) | Anury unmanned vehicle | |
US20200122829A1 (en) | Aircraft | |
US11077938B1 (en) | Rotation-stabilized beamed-energy receiver, and associated systems and methods | |
KR102632252B1 (en) | Radar device for aircraft with radiation angle control function and radiation angle control method of radar device for aircraft | |
RU2288140C1 (en) | Unmanned flying vehicle | |
RU2314611C2 (en) | Multichannel lens antenna having stabilizable/controllable angle directivity pattern | |
US20060016940A1 (en) | Apparatus and method for directing an instrument | |
RU135454U1 (en) | STABILIZED COMBINED ANTENNA DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20191016 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201107 |