RU131699U1 - DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM - Google Patents

DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM Download PDF

Info

Publication number
RU131699U1
RU131699U1 RU2013103858/11U RU2013103858U RU131699U1 RU 131699 U1 RU131699 U1 RU 131699U1 RU 2013103858/11 U RU2013103858/11 U RU 2013103858/11U RU 2013103858 U RU2013103858 U RU 2013103858U RU 131699 U1 RU131699 U1 RU 131699U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flight
turning
control
corrective
braking motor
Prior art date
Application number
RU2013103858/11U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Иванович Алаторцев
Алексей Игоревич Алаторцев
Дмитрий Вячеславович Смирнов
Original Assignee
Игорь Иванович Алаторцев
Алексей Игоревич Алаторцев
Дмитрий Вячеславович Смирнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Иванович Алаторцев, Алексей Игоревич Алаторцев, Дмитрий Вячеславович Смирнов filed Critical Игорь Иванович Алаторцев
Priority to RU2013103858/11U priority Critical patent/RU131699U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU131699U1 publication Critical patent/RU131699U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Устройство для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания, содержащее блоки ввода и хранения полетного задания, формирователь управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, арифметический блок умножения и суммирования и блок выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, отличающееся тем, что содержит блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения, входы блока выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения подключены к выходу арифметического блока умножения и суммирования и к выходу ячейки памяти блока хранения полетного задания расчетного времени включения корректирующего двигателя торможения, выход блока выработки временной поправки включения корректирующего двигателя торможения связан с управляющим входом формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, выходы которого подключены через последовательно соединенные между собой блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения к управляющему входу арифметического блока умножения и суммирования, входы которого подключены к выходам ячеек памяти блока хранения полетного задания частных производных времени включения корректирующего двигателя торможения по высоте траектории полета, по координате движения центра массы, по скорости движения центра массы и по времени вырA device for increasing the accuracy of the payload of an unmanned aerial vehicle falling into its aiming point, containing flight task input and storage units, a driver for the control command for turning on the corrective braking engine of the unmanned aerial vehicle, an arithmetic unit for multiplying and summing, and a block for generating a time correction for the control command for turning on the correcting braking motor characterized in that it contains blocks for measuring the height difference of two control points of the tracks flight directions and their averaging, inputs of the time correction block of the control command for turning on the corrective braking motor are connected to the output of the arithmetic unit of multiplication and summing and to the output of the memory cell of the flight task storage unit of the estimated time for turning on the correcting braking motor, the output of the block of generating the temporary correction for turning on the correcting braking motor connected to the control input of the shaper of the control command for turning on the corrective braking motor a helicopter, the outputs of which are connected via series-connected blocks of measuring the height difference of two control points of the flight path and their averaging to the control input of the arithmetic unit of multiplication and summation, the inputs of which are connected to the memory cells of the flight task storage unit of the partial derivatives of the corrective engine start time deceleration along the height of the flight path, according to the coordinate of the center of mass, the speed of the center of mass and the time

Description

Полезная модель относится к области автономных инерциальных систем управления беспилотными летательными аппаратами и может быть использована для повышения точности попадания полезной нагрузки (запасы топлива, оборудование и др.) беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания, например, беспилотную орбитальную космическую станцию.The utility model relates to the field of autonomous inertial control systems for unmanned aerial vehicles and can be used to increase the accuracy of the payload (fuel reserves, equipment, etc.) of an unmanned aerial vehicle at its aiming point, for example, an unmanned orbiting space station.

Известно устройство для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания, в котором бортовая автономная инерциальная система управления содержит комплекс командных инерциальных измерительных приборов, бортовой цифровой вычислительный блок, согласующие и преобразующие блоки, приборы формирования команд управления рулевыми органами двигательных установок и пиротехническими средствами, источники электроснабжения и бортовую кабельную сеть [1]. При этом для обеспечения необходимой точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания и для повышения надежности работы ее бортовой автономной инерциальной система управления использована аппаратурно-функциональная и программно-алгоритмическая избыточность.A device for increasing the accuracy of the payload of an unmanned aerial vehicle to its aiming point is known, in which the onboard autonomous inertial control system comprises a complex of command inertial measuring devices, an onboard digital computing unit, matching and converting blocks, devices for generating steering commands for propulsion systems and pyrotechnic ones means, power sources and on-board cable network [1]. At the same time, to ensure the necessary accuracy of the payload of an unmanned aerial vehicle falling into its aiming point and to increase the reliability of its onboard autonomous inertial control system, hardware-functional and software-algorithmic redundancy was used.

Недостаток известного устройства состоит в том, что при разделении ступеней беспилотного летательного аппарата образуются интервалы времени, в течение которых параметры вектора тяги (модуль и направление) не контролируются бортовой автономной инерциальной системой управления, что приводит к снижению точности попадания в точку прицеливания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата.A disadvantage of the known device is that when the steps of an unmanned aerial vehicle are separated, time intervals are formed during which the thrust vector parameters (module and direction) are not controlled by the onboard autonomous inertial control system, which leads to a decrease in the accuracy of the unmanned aerial vehicle’s payload reaching the aiming point apparatus.

Наиболее близким к заявляемому известным техническим решением в качестве прототипа является устройство для повышения точности доставки полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата, в частности, баллистической ракеты, в точку начала ее автономного полета, содержащее блоки ввода и хранения полетного задания, формирователь управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, арифметический блок умножения и суммирования и блок выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, кроме того, известное устройство содержит в составе бортового измерительно-вычислительного комплекса блок стабилизации полета беспилотного летательного аппарата во всех точках активного участка траектории его полета, программного разворота по углу тангажа, включения и выключения двигателей, разделения и сброса отработанных ступеней беспилотного летательного аппарата, измеритель фазовых координат, вычислитель частных производных параметров траектории полета, блок запоминания параметров траектории полета и их частных производных [2], что позволяет повысить точность доставки полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее дальнейшего автономного полета по баллистической траектории.Closest to the claimed known technical solution as a prototype is a device for improving the accuracy of the delivery of the payload of an unmanned aerial vehicle, in particular, a ballistic missile, to the point of start of its autonomous flight, containing input and storage units for the flight mission, a command command shaper for activating the corrective braking engine an unmanned aerial vehicle, an arithmetic unit for multiplying and summing, and a unit for generating a temporary correction of control commands turning on the corrective braking engine, in addition, the known device contains an onboard measuring and computing complex for stabilizing the flight of an unmanned aerial vehicle at all points of the active section of its flight path, programmed pitch turning, turning engines on and off, dividing and resetting the unmanned aircraft, phase coordinate meter, calculator of partial derivatives of flight path parameters, steam storage unit etrov flight path and their partial derivatives [2], which improves the accuracy of the delivery of the payload unmanned aerial vehicle to the point of further autonomous flight of a ballistic trajectory.

Недостаток прототипа заключается в том, что в нем не обеспечивается в полной мере высокая точность попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания, так как бортовой вычислительный комплекс автономной инерциальной системы управления не учитывает аномалии сил земного притяжения. Проведенные расчеты [1, с.214-215] показывают, что действующие возмущения на беспилотный летательный аппарат на активном и пассивном участках траектории его полета, вызванные аномалиями гравитационных сил, могут привести к отклонению точки попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата от точки прицеливания по дальности ΔL≈250 м и боку ΔZ≈20 м при полете на расстояния до 8000 км и ΔL≈750 м и ΔZ≈100 м при полете на расстояния до 15000 км.The disadvantage of the prototype is that it does not fully ensure the accuracy of the payload of the unmanned aerial vehicle at its aiming point, since the on-board computer system of the autonomous inertial control system does not take into account anomalies of gravity. The calculations [1, pp. 214-215] show that the current disturbances on the unmanned aerial vehicle in the active and passive sections of its flight path, caused by anomalies of gravitational forces, can lead to a deviation of the hit point of the unmanned aerial vehicle’s payload from the aiming range in range ΔL≈250 m and side ΔZ≈20 m when flying at distances of up to 8000 km and ΔL≈750 m and ΔZ≈100 m when flying at distances of up to 15000 km.

Целью полезной модели (техническим результатом) является повышение точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания путем заблаговременного учета аномалий сил земного притяжения вдоль проекции траектории полета беспилотного летательного аппарата на земную поверхность на активном и прогнозируемом пассивном участках его полета и за счет автоматического отслеживания высоты полета беспилотного летательного аппарата на активном участке траектории его движения.The purpose of the utility model (technical result) is to increase the accuracy of the payload of the unmanned aerial vehicle at its aiming point by taking into account anomalies of gravitational forces in advance along the projection of the flight path of the unmanned aerial vehicle onto the earth's surface on the active and predicted passive sections of its flight and due to automatic tracking the flight altitude of the unmanned aerial vehicle in the active section of the trajectory of its movement.

Сущность полезной модели состоит в том, что, кроме известных и общих отличительных признаков, а именно: блоков ввода и хранения полетного задания, формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, арифметического блока умножения и суммирования и блока выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, предлагаемое устройство для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания дополнительно содержит блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения, входы блока выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения подключены к выходу арифметического блока умножения и суммирования и к выходу ячейки памяти блока хранения полетного задания расчетного времени включения корректирующего двигателя торможения, выход блока выработки временной поправки включения корректирующего двигателя торможения связан с управляющим входом формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, выходы которого подключены через последовательно соединенные между собой блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения к управляющему входу арифметического блока умножения и суммирования, входы которого подключены к выходам ячеек памяти блока хранения полетного задания частных производных времени включения корректирующего двигателя торможения по высоте траектории полета, по координате движения центра массы, по скорости движения центра массы и по времени выработки управляющей главной команды на включение маршевых тормозных двигателей, а также выходы ячеек памяти блока хранения полетного задания отклонения кинематического параметра движения центра массы от расчетного, отклонения кинематического параметра скорости движения центра массы от расчетного, отклонения высоты траектории полета от расчетного и отклонение времени выработки команды на включение маршевых двигателей от расчетного, выходы других ячеек памяти блока хранения полетного задания двух контрольных отсчетов времени полета подключены к входам формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, выходы ячеек памяти блока хранения полетного задания двух контрольных отсчетов высоты полета связаны с управляющими входами блока измерения разности высоты двух контрольных точек траектории полета.The essence of the utility model is that, in addition to the well-known and general distinguishing features, namely: input and storage units for the flight mission, the shaper of the control command for turning on the corrective braking engine of the unmanned aerial vehicle, the arithmetic unit for multiplying and summing, and the block for generating the time correction of the control command for switching on corrective braking engine, the proposed device to improve the accuracy of getting the payload of an unmanned aerial vehicle to a point its aiming additionally contains blocks for measuring the height difference of the two control points of the flight path and their averaging, the inputs of the block for generating the time correction of the control command for turning on the corrective braking engine are connected to the output of the arithmetic unit of multiplication and summing, and to the output of the memory cell of the storage unit for the flight task of the estimated turn on time of the correcting engine braking, the output of the block generating a time correction for turning on the corrective braking motor is connected to the control the input of the shaper of the control command for turning on the corrective braking engine of the unmanned aerial vehicle, the outputs of which are connected via series-connected blocks of measuring the height difference of the two control points of the flight path and their averaging to the control input of the arithmetic unit of multiplication and summation, the inputs of which are connected to the outputs of the memory cells of the block storing the flight task of the partial derivatives of the start time of the corrective braking motor along the height of the tray flight paths, according to the coordinate of the center of mass movement, the speed of the center of mass movement and the time it takes for the main command to turn on the march brake engines, as well as the memory locations of the flight storage unit of the deviation of the kinematic parameter of the center of mass movement from the calculated one, the deviation of the kinematic velocity parameter center of mass from the calculated one, deviations of the height of the flight path from the calculated one and deviation of the time for the development of the command to turn on the main engines from the calculated one, Exit other memory cells storing unit flight mission two control samples flight time connected to the input of the control command enable corrective braking the motor, outputs a memory storage unit cells flight mission two control samples flight altitude connected to the control inputs altitude difference measurement unit of the two control points of the flight path.

Новым в полезной модели является то, что устройство для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания содержит блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения, входы блока выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения подключены к выходу арифметического блока умножения и суммирования и к выходу ячейки памяти блока хранения полетного задания расчетного времени включения корректирующего двигателя торможения, выход блока выработки временной поправки включения корректирующего двигателя торможения связан с управляющим входом формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, выходы которого подключены через последовательно соединенные между собой блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения к управляющему входу арифметического блока умножения и суммирования, входы которого подключены к выходам ячеек памяти блока хранения полетного задания частных производных времени включения корректирующего двигателя торможения по высоте траектории полета, по координате движения центра массы, по скорости движения центра массы и по времени выработки управляющей главной команды на включение маршевых тормозных двигателей, а также выходы ячеек памяти блока хранения полетного задания отклонения кинематического параметра движения центра массы от расчетного, отклонения кинематического параметра скорости движения центра массы от расчетного, отклонения высоты траектории полета от расчетного и отклонение времени выработки команды на включение маршевых двигателей от расчетного, выходы других ячеек памяти блока хранения полетного задания двух контрольных отсчетов времени полета подключены к входам формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, выходы ячеек памяти блока хранения полетного задания двух контрольных отсчетов высоты полета связаны с управляющими входами блока измерения разности высоты двух контрольных точек траектории полета, что обеспечивает повышение точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку прицеливания.New in the utility model is that the device for increasing the accuracy of the payload of the unmanned aerial vehicle to its aiming point contains blocks for measuring the height difference of the two control points of the flight path and their averaging, the inputs of the block generating the time correction of the control command for turning on the corrective braking engine are connected to the output the arithmetic unit of multiplication and summing and to the output of the memory cell of the storage unit of the flight task of the estimated turn-on time I correct of its braking engine, the output of the block for generating a temporary correction for turning on the corrective braking engine is connected to the control input of the driver of the control command for turning on the correcting braking motor of an unmanned aerial vehicle, the outputs of which are connected via series-connected blocks of measuring the height difference of two control points of the flight path and their averaging to the control the input of the arithmetic unit of multiplication and summation, the inputs of which are connected to the outputs of the cells the memory of the flight task storage unit of the partial derivatives of the start time of the corrective braking engine according to the height of the flight path, the coordinate of the center of mass movement, the speed of the center of mass movement and the time it takes for the control main command to turn on the march brake engines, as well as the memory cell exits of the flight task storage unit deviations of the kinematic parameter of the motion of the center of mass from the calculated deviation of the kinematic parameter of the motion of the center of mass from the calculated, deviation the flight path altitude from the calculated one and the deviation of the time for generating a command to turn on the marching engines from the calculated one, the outputs of other memory cells of the flight task storage unit for two flight time control samples are connected to the inputs of the control command generator of the braking correction engine, the memory cell outputs of the flight task storage unit two control readings of the flight altitude are connected with the control inputs of the unit for measuring the height difference of two control points of the flight path, enhances the accuracy of hitting the payload unmanned aerial vehicle to the point of impact.

Функциональная схема предлагаемого устройства для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания изображена на чертеже, где обозначено:The functional diagram of the proposed device to improve the accuracy of the hit payload of an unmanned aerial vehicle at its aiming point is shown in the drawing, where it is indicated:

1 - блок ввода полетного задания;1 - input block flight mission;

2 - блок хранения полетного задания;2 - flight task storage unit;

3 - беспилотный летательный аппарат (объект управления) с корректирующим двигателем торможения;3 - unmanned aerial vehicle (control object) with a corrective braking engine;

4 - формирователь управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения и эталонного времени;4 - shaper control command enable corrective braking engine and the reference time;

5 - блок измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета (радиотехнический высотомер);5 - unit for measuring the height difference of the two control points of the flight path (radio altimeter);

6 - блок осреднения значений измеренной высоты в двух контрольных точках (блок осреднения);6 - block averaging the values of the measured height at two control points (block averaging);

7 - арифметический блок умножения и суммирования;7 - arithmetic unit of multiplication and summation;

8 - блок выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения.8 - block generating a temporary amendment of the control command to turn on the corrective braking engine.

В исходном положении (статика) выходы блока ввода полетного задания 1 подключены к соответствующим входам блока 2 хранения полетного задания, выходы 2.1 и 2.2 которого подсоединены к входам формирователя 3 управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения и эталонного времени, один выход которого связан с корректирующим двигателем торможения беспилотного летательного аппарата 4, другие два выхода этого формирователя 3 подключены через блоки измерения разности высоты 5 и осреднения 6 к управляющему входу арифметического блока умножения и суммирования 7, выход которого подсоединен к одному входу блока 8 выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, другой вход блока 8 связан с выходом 2.13 блока хранения полетного задания 2. Выход блока 8 подключен к управляющему входу формирователя 3 управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения.In the initial position (static), the outputs of the flight task input block 1 are connected to the corresponding inputs of the flight task storage block 2, the outputs 2.1 and 2.2 of which are connected to the inputs of the shaper 3 of the control command for turning on the corrective braking motor and the reference time, one output of which is connected with the corrective braking motor of an unmanned aerial vehicle 4, the other two outputs of this shaper 3 are connected through blocks for measuring the difference in height 5 and averaging 6 to the control input of the arithmetic block multiplication and summing eye 7, the output of which is connected to one input of block 8 for generating a time correction of the control command for turning on the corrective braking engine, the other input of block 8 is connected to output 2.13 of the flight task storage unit 2. The output of block 8 is connected to the control input of the driver 3 of the control command corrective engine braking.

Предлагаемое устройство для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания работает следующим образом.The proposed device to improve the accuracy of the hit payload of an unmanned aerial vehicle at its aiming point works as follows.

Для компенсации негативных вариаций (аномалий) гравитационных сил,To compensate for the negative variations (anomalies) of gravitational forces,

главным образом Земли, предлагается смещать момент времени включения корректирующего тормозного двигателя беспилотного летательного аппарата 4. При этом отклонение требуемого момента времени включения корректирующего тормозного двигателя беспилотного летательного аппарата 4

Figure 00000002
, формируемого на выходе арифметического блока умножения и суммирования 7, от расчетного
Figure 00000003
, хранимого, в свою очередь, в ячейке памяти 2.13 блока хранения полетного задания 2, определяется с помощью выражения:mainly of the Earth, it is proposed to shift the timing of turning on the corrective brake motor of the unmanned aerial vehicle 4. Moreover, the deviation of the required timing of turning on the corrective brake motor of the unmanned aerial vehicle 4
Figure 00000002
generated at the output of the arithmetic unit of multiplication and summation 7, from the calculated
Figure 00000003
stored, in turn, in the memory cell 2.13 of the storage block of flight mission 2, is determined using the expression:

Figure 00000004
Figure 00000004

в арифметическом блоке умножения и суммирования 7,in the arithmetic unit of multiplication and summation 7,

где

Figure 00000005
- частная производная функции времени включения корректирующегоWhere
Figure 00000005
- the partial derivative of the function of the time of inclusion of the corrective

двигателя торможения по высоте полета беспилотного летательного аппарата 4, хранимая в ячейке 2.5 памяти блока хранения полетного задания 2;engine braking in flight altitude of unmanned aerial vehicle 4, stored in cell 2.5 of the memory of the storage unit of flight mission 2;

Figure 00000006
- осредненное по двум контрольным точкам отклонение высоты полета беспилотного летательного аппарата 4, обусловленное вариаций гравитационного поля Земли, которое хранится в ячейке 2.11 памяти блока хранения полетного задания 2;
Figure 00000006
- averaged over two control points, the deviation of the flight altitude of the unmanned aerial vehicle 4, due to variations in the gravitational field of the Earth, which is stored in cell 2.11 of the memory of the storage unit of flight mission 2;

Figure 00000007
и
Figure 00000008
частные производные функции времени включения корректирующего двигателя торможения по координате и по скорости движения центра масс беспилотного летательного аппарата 4 соответственно, которые хранятся в ячейках 2.6 и 2.7 памяти блока хранения полетного задания 2;
Figure 00000007
and
Figure 00000008
partial derivatives of the starting time of the corrective braking engine with respect to the coordinate and speed of the center of mass of the unmanned aerial vehicle 4, respectively, which are stored in cells 2.6 and 2.7 of the memory of the storage unit for flight mission 2;

Figure 00000009
и
Figure 00000010
- отклонения кинематических параметров движения центра массы беспилотного летательного аппарата 4 и его скорости от расчетных значений на момент выдачи главной команды включения тормозной маршевой двигательной установки, которые занесены в ячейки памяти 2.9 и 2.10 блока хранения полетного задания 2;
Figure 00000009
and
Figure 00000010
- deviations of the kinematic parameters of the motion of the center of mass of the unmanned aerial vehicle 4 and its speed from the calculated values at the time of issuing the main command to turn on the brake marching propulsion system, which are recorded in memory cells 2.9 and 2.10 of the storage unit for flight mission 2;

Figure 00000011
- частная производная функции времени включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата 4 по времени выдачи управляющей главной команды, хранимая в ячейке памяти 2.8 блока хранения полетного задания 2;
Figure 00000011
- a partial derivative of the ON time of the corrective braking engine of the unmanned aerial vehicle 4 with respect to the time of issuing the control main command, stored in memory cell 2.8 of the storage unit for flight mission 2;

Figure 00000012
- отклонение времени выдачи управляющей главной команды на включение маршевого тормозного двигателя от расчетного значения, хранимое в ячейке памяти 2.12 блока хранения полетного задания 2.
Figure 00000012
- deviation of the time of issuing the control main command to turn on the cruise brake engine from the calculated value stored in memory cell 2.12 of the storage block of flight mission 2.

Слагаемые выражения (1) определяются с помощью следующих зависимостей:The terms of expression (1) are determined using the following dependencies:

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

где

Figure 00000021
- среднее арифметическое значение отклонения фактической высоты полета от расчетной по двум контрольным измерениям tизм1 и изм2, которые занесены в ячейки памяти 2.1 и 2.2 блока хранения полетного задания 2 и которое формируется на выходе блока осреднения 6;Where
Figure 00000021
- the arithmetic mean of the deviation of the actual flight altitude from the calculated one according to two control measurements t ISM1 and ISM2 , which are recorded in the memory cells 2.1 and 2.2 of the storage unit for flight mission 2 and which is formed at the output of the averaging unit 6;

Figure 00000022
и
Figure 00000023
- отклонения фактических высот полета беспилотного летательного
Figure 00000022
and
Figure 00000023
- deviations of the actual flight altitude of an unmanned aerial vehicle

аппарата 4 от расчетных в первой и второй контрольных точках tизм1 и изм2 соответственно, которые формируются на выходах блока 5 измерения разности высоты этих двух контрольных точек траектории полета tизм1 и tизм2 (на выходах радиовысотомера) при поступлении данных о значениях расчетной высоты в этих контрольных точках tизм1 и tизм2 2 с выхода ячеек памяти 2.3 и 2.4 блока хранения полетного задания 2;apparatus 4 from the calculated in the first and second control points t ISM1 and ISM2, respectively, which are formed at the outputs of the unit 5 for measuring the height difference of these two control points of the flight path t ISM1 and t ISM2 (at the outputs of the radio altimeter) when data about the values of the calculated altitude in these control points t ISM1 and t ISM2 2 from the output of the memory cells 2.3 and 2.4 of the storage unit of flight task 2;

ΔHгк - отклонение фактической высоты полета, на которой выдана управляющая команда на включение маршевого тормозного двигателя от расчетной высоты;ΔH gk - deviation of the actual flight altitude, at which a control command was issued to turn on the main braking engine from the calculated altitude;

Hk и Hkp - фактическая высота конца активного участка траектории и ее расчетная высота соответственно;H k and H kp - the actual height of the end of the active section of the trajectory and its estimated height, respectively;

tгк и tгкр - фактическое и расчетное значения времен выдачи управляющей команды на включение маршевого тормозного двигателя соответственно;t and t rcr rk - the actual and estimated values of the time issuing a control command to switch the cruise engine braking respectively;

Таким образом, управляющая команда на включение корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата 4 будет формироваться с учетом значений уравнений (2)…(9) в соответствии со следующим выражениемThus, the control command to turn on the corrective braking engine of the unmanned aerial vehicle 4 will be formed taking into account the values of equations (2) ... (9) in accordance with the following expression

Figure 00000024
Figure 00000024

на выходе блока 8 выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения.at the output of block 8 of the generation of a temporary correction of the control command to turn on the corrective braking motor.

Определение всех частных производных, хранимых в ячейках памяти 2.5…2.8 блока хранения полетного задания 2, производится заблаговременно методом интегрирования полной системы нелинейных дифференциальных уравнений на Земле для всего диапазона возможных отклонений кинематических параметров движения беспилотного летательного аппарата 4 в условиях возмущенного полета как на активном, так и на пассивном участках траектории его движения. Выбор необходимых значений частных производных в ячейках памяти 2.5…2.8 для формирования отклонения Δ

Figure 00000025
на выходе арифметического блока умножения и суммирования 7 определяется в соответствии с выражением (1).The determination of all partial derivatives stored in memory cells 2.5 ... 2.8 of flight task storage unit 2 is carried out in advance by integrating a complete system of nonlinear differential equations on Earth for the entire range of possible deviations of the kinematic motion parameters of the unmanned aerial vehicle 4 in conditions of disturbed flight both on active and and in the passive sections of the trajectory of its movement. The choice of the necessary values of the partial derivatives in the memory cells 2.5 ... 2.8 to form the deviation Δ
Figure 00000025
at the output of the arithmetic unit of multiplication and summation 7 is determined in accordance with expression (1).

Промышленная осуществимость полезной модели обосновывается тем, что в ней использованы известные в аналоге и прототипе узлы и блоки по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе разработана модель устройства для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку прицеливания в 2012 году.The industrial feasibility of the utility model is justified by the fact that it uses the nodes and blocks known in the analogue and prototype for their intended purpose. The applicant organization has developed a device model to improve the accuracy of the payload of an unmanned aerial vehicle entering the aiming point in 2012.

Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что повышается не менее чем на 10…15% точность попадания полезной нагрузки (запасы топлива, оборудование и др.) беспилотного летательного аппарата 4 в точку ее прицеливания, например беспилотную космическую орбитальную станцию, путем заблаговременного учета аномалий сил земного притяжения вдоль проекции траектории полета беспилотного летательного аппарата 4 на земную поверхность на активном и прогнозируемом пассивном участках его движения и за счет автоматического отслеживания высоты полета беспилотного летательного аппарата 4 на активном участке траектории его движения с помощью радиовысотомера 5.The positive effect of using the utility model is that it improves by at least 10 ... 15% the accuracy of the payload (fuel reserves, equipment, etc.) of the unmanned aerial vehicle 4 at its aiming point, for example, an unmanned space orbital station, taking into account anomalies of gravitational forces along the projection of the flight path of the unmanned aerial vehicle 4 on the earth's surface in the active and predicted passive sections of its movement and due to automatic lezhivaniya flight altitude unmanned aerial vehicle 4 on the active portion of the trajectory of its movement using radio altimeter 5.

Источники информации:Information sources:

1. Точность межконтинентальных баллистических ракет / Л.И.Волков, А.И.Прокудин и др.; Под ред. Л.И.Волкова. - М.: Машиностроение, 1996. - 304 с, с.123-127, (аналог).1. The accuracy of intercontinental ballistic missiles / L.I. Volkov, A.I. Prokudin and others; Ed. L.I. Volkova. - M.: Mechanical Engineering, 1996. - 304 s, p.123-127, (analogue).

2. Патент №116990 RU на полезную модель «Устройство для повышения точности доставки полезной нагрузки баллистической ракеты в точку ее автономного полета, МПК F42B 10/00, приоритет 24.01.2012, авторы: Алаторцев И.И., Алаторцев А.И., Смирнов Д.В., патентообладатель: МОУ «Институт инженерной физики», (прототип).2. Patent No. 116990 RU for utility model “Device for improving the accuracy of delivery of a ballistic missile payload to the point of its autonomous flight, IPC F42B 10/00, priority January 24, 2012, authors: Alatortsev II, Alatortsev AI, Smirnov D.V., patent holder: MOU "Institute of Engineering Physics", (prototype).

Claims (1)

Устройство для повышения точности попадания полезной нагрузки беспилотного летательного аппарата в точку ее прицеливания, содержащее блоки ввода и хранения полетного задания, формирователь управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, арифметический блок умножения и суммирования и блок выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, отличающееся тем, что содержит блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения, входы блока выработки временной поправки управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения подключены к выходу арифметического блока умножения и суммирования и к выходу ячейки памяти блока хранения полетного задания расчетного времени включения корректирующего двигателя торможения, выход блока выработки временной поправки включения корректирующего двигателя торможения связан с управляющим входом формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения беспилотного летательного аппарата, выходы которого подключены через последовательно соединенные между собой блоки измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета и их осреднения к управляющему входу арифметического блока умножения и суммирования, входы которого подключены к выходам ячеек памяти блока хранения полетного задания частных производных времени включения корректирующего двигателя торможения по высоте траектории полета, по координате движения центра массы, по скорости движения центра массы и по времени выработки управляющей главной команды на включение маршевых тормозных двигателей, а также к выходам ячеек памяти блока хранения полетного задания отклонения кинематического параметра движения центра массы от расчетного, отклонения кинематического параметра скорости движения центра массы от расчетного, отклонения высоты траектории полета от расчетного и отклонения времени выработки команды на включение маршевых двигателей от расчетного, выходы других ячеек памяти блока хранения полетного задания двух контрольных отсчетов времени полета подключены к входам формирователя управляющей команды включения корректирующего двигателя торможения, выходы ячеек памяти блока хранения полетного задания двух контрольных отсчетов высоты полета связаны с управляющими входами блока измерения разности высот двух контрольных точек траектории полета.
Figure 00000001
A device for improving the accuracy of getting the payload of an unmanned aerial vehicle to its aiming point, containing input and storage units for a flight mission, a shaper of a control command for turning on a corrective braking engine of an unmanned aerial vehicle, an arithmetic unit for multiplying and summing, and a block for generating a time correction for a control command for turning on a corrective braking motor characterized in that it contains blocks for measuring the height difference of two control points of the tracks flight directions and their averaging, inputs of the time correction block of the control command for turning on the corrective braking motor are connected to the output of the arithmetic unit of multiplication and summing and to the output of the memory cell of the flight task storage unit of the estimated time for turning on the correcting braking motor, the output of the block of generating the temporary correction for turning on the correcting braking motor connected to the control input of the shaper of the control command for turning on the corrective braking motor a helicopter, the outputs of which are connected via series-connected blocks of measuring the height difference of two control points of the flight path and their averaging to the control input of the arithmetic unit of multiplication and summation, the inputs of which are connected to the memory cells of the flight task storage unit of the partial derivatives of the corrective engine start time deceleration along the height of the flight path, according to the coordinate of the center of mass, the speed of the center of mass and the time The work of the controlling main team to turn on the marching brake engines, as well as to the memory cells of the flight storage unit of the deviation of the kinematic parameter of the center of mass movement from the calculated one, the deviation of the kinematic parameter of the center of mass velocity from the calculated one, deviation of the flight path height from the calculated one, and deviation of the command generation time to turn on the marching engines from the calculated one, the outputs of other memory cells of the flight task storage unit for two control half-time samples that are connected to the input of the control command enable corrective braking motor block outputs of memory cells storing two control flight mission flight altitude readings associated with the control inputs of the difference measuring unit heights two control points of the flight path.
Figure 00000001
RU2013103858/11U 2013-01-30 2013-01-30 DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM RU131699U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103858/11U RU131699U1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013103858/11U RU131699U1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU131699U1 true RU131699U1 (en) 2013-08-27

Family

ID=49164107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103858/11U RU131699U1 (en) 2013-01-30 2013-01-30 DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU131699U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wolf et al. Performance trades for Mars pinpoint landing
Liesk et al. Design and experimental validation of a nonlinear low-level controller for an unmanned fin-less airship
CN105573337B (en) A kind of braking Closed Loop Guidance method that leaves the right or normal track for meeting reentry angle and voyage constraint
CN101122780A (en) Half-physical emulation test system for controlling and guiding, navigating and controlling soft landing for moon
CN104567545B (en) The method of guidance of RLV endoatmosphere powered phase
CN112461060A (en) Rocket final-stage derailment control method and device
Bruggemann et al. Control of aircraft for inspection of linear infrastructure
Lungu et al. Control of Aircraft Landing using the Dynamic Inversion and the H-inf Control
CN103921957A (en) Jumping start point energy management method for salutatory reentry of lunar spacecraft
RU2649287C2 (en) Method of planning trajectory of motion of aircraft
RU131699U1 (en) DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF USEFUL LOAD OF UNMANNED AIRCRAFT AT THE POINT OF ITS AIM
CN108454884A (en) A kind of power rises safe method of guidance and system
US9347750B2 (en) Determination of angle of incidence
Braun et al. Advances in inertial guidance technology for aerospace systems
RU105882U1 (en) DEVICE FOR MANAGING UNMANNED AIRCRAFT
JP2015168315A (en) Guide device, and space machine mounting guide device
Kumpel et al. A Conceptual Design for the Space Launch Capability of the Peacekeeper ICBM
Legostaev et al. History of spacecraft control systems
Labonté Formulas for the fuel of climbing propeller driven airplanes
Zhengxiang et al. Convex method for ascent trajectory optimization using iterative narrowing trust region
Mease et al. Advanced hypersonic entry guidance for mars pinpoint landing
Yin et al. Simulation and Analysis of Short Rail Launch for UAV with Rocket Booster
Wang et al. Design of autonomous flight control system for small-scale UAV
Aleshin et al. Horizontal stabilization of the two-degree-of-freedom platform of a uniaxial wheeled module tracking a given trajectory over an underlying surface
Shirshakov et al. Active Braking for Soft Landing on the Surface of Mars: Part 1: Braking Conditions Analysis and Sequence of Operations

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150131