RU2270471C1 - Flight vehicle control complex - Google Patents

Flight vehicle control complex Download PDF

Info

Publication number
RU2270471C1
RU2270471C1 RU2004126262/28A RU2004126262A RU2270471C1 RU 2270471 C1 RU2270471 C1 RU 2270471C1 RU 2004126262/28 A RU2004126262/28 A RU 2004126262/28A RU 2004126262 A RU2004126262 A RU 2004126262A RU 2270471 C1 RU2270471 C1 RU 2270471C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
control
flight
information
display
Prior art date
Application number
RU2004126262/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Иванович Бегичев (RU)
Юрий Иванович Бегичев
Алексей Григорьевич Варочко (RU)
Алексей Григорьевич Варочко
Лев Михайлович Козиоров (RU)
Лев Михайлович Козиоров
Леонид Олегович Котицын (RU)
Леонид Олегович Котицын
Владимир Юрьевич Луканичев (RU)
Владимир Юрьевич Луканичев
Кирилл Владимирович Мосеев (RU)
Кирилл Владимирович Мосеев
Михаил Михайлович Сильвестров (RU)
Михаил Михайлович Сильвестров
Анатолий Петрович Сопин (RU)
Анатолий Петрович Сопин
Original Assignee
Государственное предприятие Конструкторское бюро "Мотор"
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 Государственное предприятие Конструкторское бюро "Мотор" filed Critical Государственное предприятие Конструкторское бюро "Мотор"
Priority to RU2004126262/28A priority Critical patent/RU2270471C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270471C1 publication Critical patent/RU2270471C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: instrument engineering, applicable in light vehicle control systems.
SUBSTANCE: a work station of the payload operator is additionally introduced, it has two multifunctional indicators for display of the digital cartographic, television and optoelectronic information, display for pseudovolumetric presentation of the surrounding visual situation and training information, payload control panel and a flight mission forming unit. Additionally installed at the work station of the operator-pilot is a display for visualization of the flight vehicle control process and a landing area target indication modes, information correction and virtual glide path plotting control panel.
EFFECT: expanded functional capabilities.
4 dwg

Description

Изобретение относится у области авиации и может быть использовано для управления взлетом, маршрутным полетом, групповым полетом, возвратом и посадкой беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), для управления движением автотранспортного средства при доставке летательного аппарата к пункту старта, обеспечения катапультного взлета и посадки с помощью аэрофинишера, а также для подготовки полетного задания и тренировок операторов в условиях моделирования полета БПЛА, причем управление ведущим и взаимодействующими летательными аппаратами может осуществляться операторами при размещении конструкции на автотранспортном средстве, так и отдельно от него.The invention relates to the field of aviation and can be used to control take-off, route flight, group flight, return and landing of unmanned aerial vehicles (UAVs), to control the movement of a vehicle when delivering an aircraft to a launch point, to ensure ejection take-off and landing using an aerofinisher , as well as for the preparation of a flight task and operator training in the conditions of UAV flight simulation, moreover, control of leading and interacting aircraft can be carried out by operators when placing the structure on a motor vehicle, or separately from it.

Известна система управления беспилотным летательным аппаратом, содержащая оборудование управления летательного аппарата, размещенное в его корпусе и состоящее из нескольких типов пассивных датчиков (инфракрасных, телевизионных камер и пр.), а также соответствующей аппаратуры. На борту БПЛА также установлены система радионавигационного оборудования, система радиоэлектронного управления, бортовой вычислитель, блок коммутаций для передачи данных от датчиков и получения входных управляющих команд в масштабе реального времени, антенна для приема управляющих команд и передачи на пульт оператора полетных данных БПЛА.A control system for an unmanned aerial vehicle is known, which comprises control equipment for an aircraft located in its body and consisting of several types of passive sensors (infrared, television cameras, etc.), as well as corresponding equipment. The UAV also has a radio navigation equipment system, a radio-electronic control system, an on-board computer, a switching unit for transmitting data from sensors and receiving real-time input control commands, an antenna for receiving control commands and transmitting UAV flight data to the operator’s console.

В состав оборудования оператора входит вычислитель (компьютер), предназначенный для формирования команд управления и преобразования их в управляющие сигналы, в соответствии с заданной программой полета, которые передаются на борт БПЛА посредством оборудования связи через антенну оператора.The operator’s equipment includes a computer (computer) designed to generate control commands and convert them into control signals, in accordance with a predetermined flight program, which are transmitted to the UAV through the communication equipment through the operator’s antenna.

Передаваемые с пульта управления оператора управляющие сигналы принимаются антенной БПЛА, от которой данные сигналы поступают в оборудование для связи БПЛА. Управляющий сигнал с приемной антенны поступает в демодулятор/декодер блока связи БПЛА, где обрабатывается соответствующим образом и поступает в компьютер и в радиоэлектронное оборудование БПЛА, которые обрабатывают управляющие сигналы и формируют команды для управляющих элементов БПЛА на выполнение заданных оператором маневров.The control signals transmitted from the operator’s control panel are received by the UAV antenna, from which these signals are transmitted to the UAV communication equipment. The control signal from the receiving antenna enters the demodulator / decoder of the UAV communication unit, where it is processed appropriately and enters the UAV's computer and electronic equipment, which process the control signals and generate commands for UAV control elements to perform maneuvers specified by the operator.

Истинный курс БПЛА выдается его навигационным оборудованием. Данные об истинном курсе кодируются в соответствующие сигналы и передаются на вычислитель оператора.The true UAV course is issued by its navigation equipment. True heading data is encoded into the appropriate signals and transmitted to the operator computer.

Система предусматривает управление полетом БПЛА с использованием электронной карты. Оборудование оператора может быть как стационарным, так и передвижным.The system provides UAV flight control using an electronic card. Operator equipment can be both stationary and mobile.

(см. Патент РФ №2145725, Кл. МКИ G 05 D 1/10, 1995 г.) - наиболее близкий аналог.(see RF Patent No. 2145725, Cl. MKI G 05 D 1/10, 1995) is the closest analogue.

В результате анализа известной системы необходимо отметить, что при ее функционировании не обеспечивается в достаточной мере безопасность захода на посадку и посадки летательного аппарата на необорудованные места посадки, когда дистанционное управление усложняется из-за отсутствия наземной курсоглиссадной системы и сложных метеоусловий, а также из-за того, что в режиме посадки у оператора возникает необходимость интенсивного попеременного контроля параметров полета и внешней обстановки, не обеспечиваемого рациональным представлением экипажу (операторам) информации для одновременного восприятия внешнего пространства (внешней обстановки), параметрической и сигнальной информации.As a result of the analysis of the known system, it should be noted that during its operation the safety of approach and landing of the aircraft on unequipped landing sites is not sufficiently ensured, when remote control is complicated due to the lack of a ground course and glide path system and difficult weather conditions, as well as due to of the fact that in the landing mode the operator arises the need for intensive alternate control of flight parameters and the external environment, not provided rational We give the crew (operators) information for the simultaneous perception of the external space (external environment), parametric and signal information.

Отсутствуют средства транспортировки БПЛА и механизации работ по подготовке к запуску, выполнению предполетных и послеполетных операций, отсутствует система подготовки полетного задания и средства тренировки операторов по управлению БПЛА в условиях моделирования его полета и применения. Не обеспечивается также управление групповым взаимодействием БПЛА.There are no means of UAV transportation and mechanization of preparations for launching, pre-flight and after-flight operations, there is no system for preparing a flight task and training tools for operators to control UAVs in the conditions of modeling its flight and use. The management of group interaction of UAVs is also not provided.

Задачей настоящего технического решения является разработка комплекса управления летательными аппаратами, позволяющего повысить безаварийность и эффективность полетов, расширить возможности авиационного комплекса за счет осуществления эффективного управления группой БПЛА в экстремальных условиях, а также создание информационно-управляющих полей операторов, дающих возможность одновременно видеть главные пилотажные параметры, внешнюю обстановку и опасные состояния, и позволяющее оператору формировать адекватные управляющие воздействия при полетах на режимах высокоточного маневрирования в маловысотном полете над сложным рельефом местности, захода на посадку и посадки на необорудованный аэродром в сложных условиях, обеспечить управление групповым взаимодействием БПЛА, обеспечить оперативный маневр применением БПЛА, путем комплексирования наземного управления ЛА, средств транспортировки беспилотного летательного аппарата и механизации работ по подготовке запусков, предполетных и послеполетных операций, а также системы подготовки полетного задания и средства тренировок операторов в условиях моделирования полета и применения БПЛА.The objective of this technical solution is to develop an aircraft control complex, which allows to increase accident-free safety and flight efficiency, expand the capabilities of the aviation complex by effectively managing a UAV group in extreme conditions, as well as creating information and control fields for operators that make it possible to simultaneously see the main flight parameters, external environment and hazardous conditions, and allowing the operator to form adequate control operations during high-precision maneuvering in low-altitude flight over difficult terrain, approach and landing at an unequipped airfield in difficult conditions, provide control of the UAV group interaction, provide operational maneuver with the use of UAVs, by integrating the ground control of the aircraft, means of transporting an unmanned aerial vehicle and mechanization of work on the preparation of launches, pre-flight and after-flight operations, as well as the system for the preparation of a flight mission and aircraft TWO operator training in flight simulation and UAV applications.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в комплекс управления летательными аппаратами, содержащий рабочее место оператора-летчика со средствами задания полетных параметров для автоматического управления летательными аппаратами, органами ручного дистанционного управления ЛА, пилотажным и навигационным индикаторами, вычислительную управляющую систему, интерфейсные блоки, модуль связи комплекса с летательными аппаратами для задания ведущему и взаимодействующим летательным аппаратам управляющих сигналов и получения от них информации о выполнении полетного задания для обеспечения взлета, группового полета двух-трех летательных аппаратов, возврата и посадки, а также для тренировок операторов, включено рабочее место оператора полезной нагрузки, содержащее два многофункциональных индикатора для отображения цифровой картографической, телевизионной и оптико-электронной информации, дисплей для псевдообъемного отображения внешней визуальной обстановки и обучающей информации, пульт управления полезной нагрузкой и блок формирования полетного задания, а на пилотажном рабочем месте оператора-летчика дополнительно установлен пульт управления режимами целеуказания, коррекции информации и построения виртуальной глиссады и дисплей для визуализации процесса управления летательными аппаратами, при этом функционирование вычислительной управляющей системы обеспечивается взаимодействием программных модулей самолетовождения и диспетчеризации управления летательными аппаратами при групповом полете, эталонной модели траекторного управления, базы геоинформационных данных, оценки опасных состояний и формирования информации для предупреждения столкновений с земной поверхностью и вывода ЛА из опасных состояний, формирования электронной аэронавигационной карты и топографической карты для вождения автотранспортного средства, формирования полетного и тренировочного задания, построения виртуальной глиссады для режимов целеуказания места посадки, коррекции полетной информации и посадки по виртуальной глиссаде, формирования псевдообъемного изображения внешней визуальной обстановки и модуля обучающей информации, в то же время доставка летательных аппаратов к пункту старта и их техническая эксплуатация обеспечивается включением в состав комплекса управления летательными аппаратами автотранспортного средства, в кабине которого установлены дисплей для отображения цифровой топографической карты и спутниковая навигационная система для определения местоположения, в кунге - система электроснабжения, дисплей для отображения функционирования систем автотранспортного средства и пульт управления, в торцевой части кунга манипулятор для погрузки и разгрузки грузов, а на прицепе - катапультное устройство и аэрофинишер, при этом основные составляющие наземной части комплекса электрически связаны между собой и конструктивно объединены в единую механическую внешне защищенную мобильную конструкцию с возможностью обеспечения совместной и раздельной работы операторов по управлению ведущим и взаимодействующими летательными аппаратами как при размещении конструкции на автотранспортном средстве, так и отдельно от него.The solution to this problem is ensured by the fact that in the aircraft control complex, containing the workplace of the pilot-operator with means for setting flight parameters for automatic control of aircraft, manual remote control bodies of the aircraft, flight and navigation indicators, a computer control system, interface units, communication module complex with aircraft to set the leading and interacting aircraft control signals and receive from their information on the fulfillment of a flight mission to ensure takeoff, group flight of two to three aircraft, return and landing, as well as for operator training, the workplace of the payload operator is included, which contains two multifunction indicators for displaying digital cartographic, television and optical-electronic information , a display for pseudo-volume display of the external visual environment and training information, a payload control panel and a flight task formation unit, and n and the pilot-operator’s pilot workstation additionally has a control panel for target designation, information correction, and virtual glide path construction and a display for visualizing the aircraft control process, while the functioning of the computing control system is ensured by the interaction of the aircraft navigation and flight control dispatch control modules for group flight, the reference trajectory control models, geoinformation database, hazard assessment conditions and the formation of information to prevent collisions with the earth's surface and to remove aircraft from dangerous conditions, the formation of an electronic aeronautical map and a topographic map for driving a vehicle, the formation of a flight and training mission, the construction of a virtual glide path for target designation modes of the landing site, correction of flight information and landing by virtual glide path, the formation of a pseudo-volume image of the external visual environment and the training information module, at the same time the time for the delivery of aircraft to the launch point and their technical operation is ensured by the inclusion of a vehicle in the aircraft control complex, in the cabin of which there is a display for displaying a digital topographic map and a satellite navigation system for determining the location, in the kung a power supply system, a display for displaying the functioning vehicle systems and control panel, in the end part of the kung a manipulator for loading and unloading and cargo, and on the trailer - an ejection device and an aerofinisher, while the main components of the ground part of the complex are electrically connected and structurally combined into a single mechanical externally protected mobile structure with the ability to provide joint and separate work of operators to control leading and interacting aircraft as placing the structure on a motor vehicle, or separately from it.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the claimed one, and therefore, the claimed invention meets the criterion of "novelty."

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления технического решения.We believe that the information set forth in the application materials is sufficient for the practical implementation of the technical solution.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых:The essence of the invention is illustrated by drawings, in which:

- на фиг.1 представлена блок-схема комплекса управления летательными аппаратами;- figure 1 presents a block diagram of a control system for aircraft;

- на фиг.2 представлен информационный кадр пилотажного индикатора для режимов траекторного управления БПЛА, целеуказания, захода на посадку и посадки;- figure 2 presents the information frame of the flight indicator for the modes of trajectory control of the UAV, target designation, approach and landing;

- на фиг.3 представлен информационный кадр аэронавигационной карты с символами ведущего и двух взаимодействующих БПЛА;- figure 3 presents the information frame of the aeronautical chart with the symbols of the leading and two interacting UAVs;

- на фиг.4 представлен информационный кадр системы имитации телевизионного изображения на этапе посадки.- figure 4 presents the information frame of a system for simulating a television image at the stage of landing.

Комплекс управления летательными аппаратами содержит рабочее место оператора-летчика 1, вычислительную управляющую систему 2, интерфейсные блоки 3, модули связи 4 и 5 наземного пункта управления с летательными аппаратами 6 и 7 для задания управляемому 6 и взаимодействующим 7 летательным аппаратам управляющих сигналов и получения от них информации о выполнении полетного задания, рабочее место оператора полезной нагрузки 8; автотранспортное средство 9, манипулятор 10 для погрузки и разгрузки грузов на платформу или прицеп 13; катапультное устройство 11, используемое при старте ЛА, и аэрофинишер 12, используемый при посадке.The aircraft control complex contains the operator-pilot's workstation 1, computer control system 2, interface units 3, communication modules 4 and 5 of the ground control point with aircraft 6 and 7 for assigning control signals 6 and interacting 7 aircraft and receiving control signals from them information about the performance of the flight mission, the workplace of the operator of the payload 8; a motor vehicle 9, a manipulator 10 for loading and unloading goods onto a platform or trailer 13; the ejection device 11 used when launching the aircraft, and the aerofinisher 12 used when landing.

Пилотажное рабочее место оператора-летчика 1 содержит средства задания полетных параметров 1 г для автоматического управления летательными аппаратами, органы ручного дистанционного управления ЛА 1д, пульт упраления режимами целеуказания, коррекции информации и построения виртуальной глиссады 1е, пилотажный индикатор 1а, навигационный индикатор 1в и дисплей для визуализации процесса управления летательным аппаратом 1б, которые связаны с вычислительной управляющей системой и модулями связи 4 и 5 через интерфейсные блоки 3.The pilot workstation of the pilot-pilot 1 contains means for setting flight parameters 1 g for automatic control of aircraft, manual remote control units 1A, remote control for targeting, information correction and building virtual glide path 1e, flight indicator 1a, navigation indicator 1c and a display for visualization of the control process of the aircraft 1b, which are connected with the computing control system and communication modules 4 and 5 through the interface blocks 3.

Органы ручного дистанционного управления ЛА 1д включают в себя:LA 1d manual remote controls include:

- ручку управления, формирующую сигналы по каналам тангажа и крена, и расположенную под правую руку оператора;- a control knob that generates signals along the pitch and roll channels, and located under the right hand of the operator;

- педали, формирующие сигналы по каналу рыскания (курса);- pedals that generate signals along the yaw channel (course);

- ручку управления двигателем, расположенную под левую руку оператора.- an engine control knob located under the operator’s left hand.

Вместо двухканальной ручки управления и педалей может быть применена трехстепенная (трехканальная) ручка управления. Пульт управления режимами 1е содержит:Instead of a two-channel control knob and pedals, a three-stage (three-channel) control knob can be used. Mode 1e control panel contains:

- кнопку режима целеуказания;- target mode button;

- кнюппель потенциометрический или тензометрический, расположенный на ручке управления под большим пальцем правой руки, сигналы которого обеспечивают перемещение прицельной марки;- a potentiometric or tensometric joystick located on the control handle under the thumb of the right hand, the signals of which provide movement of the aiming mark;

- кнопку привязки к месту посадки (ориентиру), расположенную на пульте;- a button for binding to the landing site (landmark) located on the remote control;

- задатчик курса виртуальной ВГШ (потенциометрический или цифровой).- heading unit for virtual VHS (potentiometric or digital).

Вычислительная управляющая система 2 содержит программные модули: самолетовождения 2а, эталонной модели траекторного управления 2б, базы геоинформационных данных 2в, оценки опасных состояний и вывода ЛА из опасных состояний 2г, формирования электронной аэронавигационной и топографической карты 2д, формирования полетного и тренировочного задания 2е, построения виртуальной глиссады 2ж, формирования псевдообъемного отображения внешней обстановки 2з и модуля обучающей информации 2и.Computing control system 2 contains program modules: airborne navigation 2a, reference model of trajectory control 2b, database of geoinformation data 2c, assessment of hazardous conditions and output of aircraft from hazardous conditions 2g, generation of electronic aeronautical and topographic map 2d, formation of flight and training task 2e, construction of a virtual glide path 2zh, the formation of a pseudo-volume display of the external environment 2h and the training information module 2i.

Функционирование системы обеспечивается взаимодействием программных модулей самолетовождения и диспетчеризации управления летательными аппаратами при групповом полете 2а, эталонной модели траекторного управления 2б, базы геоинформационных данных 2в, оценки опасных состояний и вывода ЛА из опасных состояний 2г, формирования электронной аэронавигационной карты и топографической карты 2д, подготовки полетного и тренировочного задания 2е, построения виртуальной глиссады 2ж, коррекции полетной информации и посадки по виртуальной глиссаде, формирования псевдообъемного отображения внешней обстановки 2з и модуля обучающей информации 2и.The functioning of the system is ensured by the interaction of the aircraft navigation and flight control dispatching software modules for group flight 2a, the reference model of trajectory control 2b, the database of geoinformation data 2c, the assessment of hazardous conditions and the withdrawal of aircraft from hazardous conditions 2g, the formation of an electronic aeronautical map and topographic map 2d, flight preparation and training task 2e, building a virtual glide path 2zh, correcting flight information and landing on a virtual glide path e, the formation of a pseudo-volume display of the external environment 2h and the training information module 2i.

Управляемый объект 6 и взаимодействующие летательные аппараты 7 содержат модули связи 6а и 7а с наземным пунктом управления и бортовым оборудованием, модули связи 6г и 7г с взаимодействующими летательными аппаратами, телевизионную систему и оптико-электронное визирное устройство 6б и 7б, систему автоматического управления с бортовыми датчиками и модуль навигации 6в и 7в.Managed object 6 and interacting aircraft 7 contain communication modules 6a and 7a with ground control center and on-board equipment, communication modules 6g and 7g with interacting aircraft, a television system and an optical-electronic sighting device 6b and 7b, an automatic control system with on-board sensors and navigation module 6c and 7c.

Рабочее место оператора полезной нагрузки 8 и управления тренировкой операторов содержит два многофункциональных индикатора 8а и 8в для отображения цифровой картографической, телевизионной и оптико-электронной информации, дисплей 8б для псевдообъемного отображения внешней визуальной обстановки и обучающей информации, пульт управления полезной нагрузкой 8г и блок формирования полетного задания 8д.The workplace of the payload operator 8 and operator training control contains two multifunctional indicators 8a and 8b for displaying digital cartographic, television and optical-electronic information, a display 8b for pseudo-volume display of the external visual environment and training information, a payload control panel 8g and a flight formation unit tasks 8d.

Автотранспортное средство 9 содержит дисплей для отображения цифровой топографической карты 9а и спутниковую навигационную систему 9б, установленые в кабине, систему электроснабжения 9в, дисплей функционивания систем автотранспортного средства 9г и пульт управления вспомогательными средствами 9д, расположенные в кунге, манипулятор 10, установленный в торцевой части кунга, катапультное устройство 11 и аэрофинишер 12, размещаемые на прицепе 13.The motor vehicle 9 includes a display for displaying a digital topographic map 9a and a satellite navigation system 9b installed in the cabin, an electric power supply system 9c, a display of the functioning of the vehicle 9g systems and an auxiliary tool control panel 9d located in the kung, a manipulator 10 installed in the end part of the kung , the ejection device 11 and the aerofinisher 12 placed on the trailer 13.

На мнемокадре пилотажной командно-лидерой информации отображаются пилотажно-навигационные параметры полета, формируемые модулем самолетовождения 2а, информация о положении виртуальной глиссады, о целеуказании места посадки и ориентира (геоточки), о коррекции информации, а также о курсоглиссадной информации, формируемые модулем виртуальной глиссады 2ж в режимах захода на посадку и посадки на малооборудованный аэродром.The mnemo frame of the flight information command-leader information displays the flight and navigation flight parameters generated by the aircraft navigation module 2a, information about the position of the virtual glide path, target designation of the landing place and landmark (geo-point), information correction, as well as course and glide path information generated by the virtual glide path module 2zh in landing and landing modes on a low-equipped airfield.

Курсоглиссадная информация для посадки по виртуальной глиссаде отображается на многофункциональном индикаторе 1а.The course and glide path information for landing along the virtual glide path is displayed on the multifunctional indicator 1a.

Для формирования глиссады на индикаторе дополнительно индицируется прицельная марка, символ глиссады, символ виртуальной взлетно-посадочной полосы (ВПП) и символ вектора текущей скорости. Прицельная марка совмещается оператором-летчиком с началом взлетно-посадочной полосы, наблюдаемой с помощью телевизионного или оптико-электронного визирного устройства в интересах получения дополнительной информации, которая используется в вычислительной управляющей системе для формирования виртуальной глиссады. При пилотировании с прицеливанием вектором скорости на этапе посадки прицельная марка совмещается с началом посадочной полосы.To form a glide path, the indicator additionally displays an aiming mark, a glide path symbol, a virtual runway (runway) symbol and a current speed vector symbol. The aiming mark is combined by the operator-pilot with the start of the runway, observed with the help of a television or optical-electronic sighting device in the interests of obtaining additional information, which is used in the computer control system to form a virtual glide path. When piloting with a velocity vector aiming at the landing stage, the aiming mark is combined with the start of the landing strip.

Расположение и форма представления информации на индикаторе обеспечивают наиболее рациональные условия для восприятия внекабинной обстановки, параметрической и сигнальной информации, коррекции параметров траекторного движения и формирования образа полета, в соответствии с которым летчик осуществляет управляющие воздействия.The location and form of presentation of information on the indicator provides the most rational conditions for the perception of the extra-cabin environment, parametric and signal information, correction of the parameters of the trajectory movement and the formation of the flight image, in accordance with which the pilot exercises control actions.

Информационный кадр, приведенный на фиг.2 содержит:The information frame shown in figure 2 contains:

авиагоризонт - поз.14;flight horizon - item 14;

силуэт самолета - поз.15;the silhouette of the aircraft - pos.15;

символ «лидера» - поз.16;the symbol of the "leader" - pos.16;

шкала крена - поз.17;roll scale - pos.17;

счетчик тангажа - поз.18;pitch counter - pos. 18;

шкалу вертикальной скорости - поз.19;vertical speed scale - item 19;

счетчик перегрузки - поз.20;overload counter - pos.20;

высотомер - поз.21;altimeter - item 21;

указатель скорости - поз.22;speed indicator - item 22;

индикатор работы рулевых приводов системы автоматического управления - поз.23;an indicator of the operation of the steering drives of the automatic control system - pos.23;

указатель скорости и направления ветра - поз.24;wind speed and direction indicator - pos.24;

группа счетчиков системы VOR - поз.25;group of counters of the VOR system - item 25;

пилотажно-навигационный прибор - поз.26;flight and navigation device - item 26;

символ работы системы авиационного радиокомпаса - поз.27;symbol of the operation of the aircraft radio compass system - pos. 27;

символ взлетно-посадочной полосы (ВПП) - поз.28;the symbol of the runway (runway) - pos. 28;

символ глиссады - поз.29.glide path symbol - pos. 29.

Символ ВПП (поз.28) формируется как трапеция, вершинами которой являются проекции на фронтальную плоскость габаритных точек выбранного в процессе целеуказания или рассчитанного аэродрома. Ширина аэродрома при расчете - 45 (40) метров, длина зависит от текущей конфигурации ЛА. При выполнении условия, что длина расчетного аэродрома не превышает фактическую (визуально видимую), возможно выполнение посадки.The runway symbol (pos. 28) is formed as a trapezoid, the vertices of which are projections onto the frontal plane of the dimensional points of the selected airport during the target designation or calculated. The width of the aerodrome in the calculation is 45 (40) meters, the length depends on the current configuration of the aircraft. Under the condition that the length of the estimated airfield does not exceed the actual (visually visible), landing is possible.

Символ глиссады (поз.29) представляет собой линию, соединяющую расчетное место посадки (точку касания расчетной ВПП) с текущей точкой вхождения в глиссаду (продолжение оси ВПП от точки среза с углом наклона), но не далее точки четвертого разворота на больших дальностях. Размеры перекрестия соответствуют размерам среза курсоглиссадной зоны на этой дальности. При захвате радиотехнических средств аэродрома (при их наличии) появляются курсовые и глиссадные рамки соответственно.The glide path symbol (pos. 29) is a line connecting the estimated landing place (the touchdown point of the calculated runway) with the current point of entry into the glide path (continuation of the runway axis from the cut-off point with the angle of inclination), but not further than the fourth turn point at long ranges. The size of the crosshair corresponds to the size of the slice of the course-glide zone at this range. With the capture of radio equipment of the airfield (if any), course and glide path frames appear, respectively.

Комплекс управления летательными аппаратами функционирует следующим образом.The aircraft control complex operates as follows.

Управление полетом БПЛА осуществляется с рабочих мест операторов. С пульта управления производится:UAV flight control is carried out from operator workstations. From the control panel:

- задание полетного задания БПЛА;- task of the UAV flight mission;

- корректировка полетного задания;- adjustment of the flight mission;

- корректировка режимов полета (курса, угла наклона траектории, высоты, скорости полета и т.д.);- adjustment of flight modes (course, path angle, altitude, flight speed, etc.);

- корректировка текущей задачи управления;- adjustment of the current management task;

- целераспределение;- target allocation;

- управление группой БПЛА;- management of a UAV group;

- распознавание и привязка целей и др.;- recognition and target binding, etc .;

- управление траекторным движением БПЛА;- control of the UAV trajectory movement;

- управление полезной нагрузкой БПЛА;- UAV payload management;

- управление взаимодействующим БПЛА;- control of the interacting UAV;

- управление заходом на посадку и посадкой на необорудованное оперативное место посадки в сложных условиях путем целеуказания места посадки, формирования параметров посадочной полосы и виртуальной глиссады.- control of the approach and landing at an unequipped operational landing site in difficult conditions by targeting the landing site, forming the parameters of the landing strip and the virtual glide path.

Управляющие воздействия на БПЛА задаются с рабочего места оператора-летчика 1 на вычислительную управляющую систему 2, где обрабатываются, вводятся в управляющую программу и посредством аппаратуры связи 5 и 6а передаются на БПЛА 6 в систему управления 6в. Поступившие управляющие сигналы обрабатываются системой управления 6в и соответствующие управляющие сигналы передаются на элементы управления летательными аппаратами, которые управляют их положением в соответствии с поступившими сигналами управления. Пилотажные параметры летательных аппаратов постоянно определяются датчиками. Сигналы с датчиков передаются на систему управления 6в, расположенную на БПЛА, обрабатываются и посредством аппаратуры связи 6а и 5 через интерфейсный модуль 3 передаются на вычислительную управляющую систему 2, обрабатываются и передаются на рабочее место оператора-летчика 1, а также на рабочее место оператора полезной нагрузки 8.The control actions on the UAV are set from the workplace of the pilot-operator 1 to the computer control system 2, where they are processed, entered into the control program and transmitted via the communication equipment 5 and 6a to the UAV 6 to the control system 6c. The received control signals are processed by the control system 6c and the corresponding control signals are transmitted to the control elements of the aircraft, which control their position in accordance with the received control signals. The flight parameters of aircraft are constantly determined by sensors. The signals from the sensors are transmitted to the control system 6c, located on the UAV, are processed and through communication equipment 6a and 5 through the interface module 3 are transmitted to the computer control system 2, processed and transmitted to the workplace of the pilot-operator 1, as well as to the operator’s workplace load 8.

В процессе полета информацию о параметрах полета оператор-летчик получает от многофункциональных индикаторов 1а и 1в, а оператор полезной нагрузки - от многофункциональных индикаторов 8а и 8в.During the flight, information about the flight parameters is received by the pilot operator from the multifunction indicators 1a and 1b, and the payload operator from the multifunction indicators 8a and 8b.

Информация о пилотажных параметрах БПЛА выводится на цветной жидкокристаллический монитор индикатора 1а и 8а.Information about the flight parameters of the UAV is displayed on a color liquid crystal display monitor 1a and 8a.

Информация о навигационных параметрах БПЛА, цифровая картографическая, телевизионная и оптико-электронная информация выводится на цветные жидкокристаллические мониторы индикаторов 1в и 8в. Телевизионная и оптико-электронная информация поступает от телевизионного и оптико-электронного визирных устройств 6б, установленных на БПЛА 6, посредством аппаратуры связи 6а и 5 через интерфейсный модуль 3.Information on the navigation parameters of the UAV, digital cartographic, television and optoelectronic information is displayed on the color LCD monitors indicators 1v and 8v. Television and optoelectronic information comes from the television and optoelectronic sighting devices 6b installed on the UAV 6, through communication equipment 6a and 5 through the interface module 3.

Формирование кадров авиагоризонта и фрагментов индикации пилотажных параметров, а также формирование псевдообъемного изображения опасных состояний траекторного маневрирования производится по сигналам реального положения БПЛА, заданных значений пилотажных параметров и опасных состояний траекторного маневрирования.The formation of the horizon horizon and fragments of the indication of aerobatic parameters, as well as the formation of a pseudo-volume image of the dangerous states of the trajectory maneuvering, is performed based on the signals of the real UAV position, the given values of the aerobatic parameters and the dangerous states of the trajectory maneuvering.

На навигационный индикатор 8в из вычислительной управляющей системы 2 передаются данные электронной карты, навигационной обстановки и положения опасных состояний при нахождении БПЛА вблизи земли. Оператор получает визуализированные сведения о заданной траектории полета, реальной траектории, привязанной к электронной карте, а также сведения о нахождении БПЛА относительно земли.On the navigation indicator 8B from the computing control system 2, the data of the electronic map, the navigation situation and the position of the dangerous states when the UAV is near the ground are transmitted. The operator receives visualized information about the given flight path, the real path associated with the electronic map, as well as information about the location of the UAV relative to the ground.

Таким образом комплекс управления летательными аппаратами содержит:Thus, the aircraft control complex contains:

- рабочее место оператора-летчика,- workplace of the operator-pilot,

- рабочее место оператора полезной нагрузки,- workplace of the payload operator,

- вычислительную управляющую систему,- computing control system,

- интерфейсные блоки,- interface units,

- модули связи наземного пункта управления с летательными аппаратами,- communication modules of the ground control point with aircraft,

- беспилотные летательные аппараты,- unmanned aerial vehicles,

- автотранспортное средство.- a vehicle.

В кабине автотранспортного средства установлены:In the cab of the vehicle are installed:

- дисплей для отображения цифровой топографической карты- display for displaying a digital topographic map

- спутниковая навигационная система для определения местоположения,- satellite navigation system for determining the location,

а в кунге:and in the kung:

- система электроснабжения,- power supply system,

- дисплейный индикатор функционивания систем автотранспортного средства,- a display indicator of the functioning of vehicle systems,

- пульт управления вспомогательными устройствами, в торцевой части кунга установлен манипулятор для погрузки и разгрузки грузов на платформу или прицеп. На прицепе размещены:- control panel for auxiliary devices, a manipulator is installed in the end part of the kung for loading and unloading goods onto a platform or trailer. On the trailer are:

- катапультное устройство, используемое при старте ЛА,- ejection device used at launch;

- аэрофинишер, используемый при посадке.- The aerofinisher used during landing.

Основные составляющие наземной части комплекса:The main components of the ground part of the complex:

- рабочее место оператора-летчика,- workplace of the operator-pilot,

- рабочее место оператора полезной нагрузки,- workplace of the payload operator,

- вычислительную управляющую систему,- computing control system,

- интерфейсные блоки,- interface units,

- модули связи наземного пункта управления с летательными аппаратами,- communication modules of the ground control point with aircraft,

электрически связаны между собой и конструктивно объединены в единую механическую внешне защищенную мобильную конструкцию с возможностью обеспечения совместной и раздельной работы операторов по управлению ведущим и взаимодействующими летательными аппаратами как при размещении конструкции на автотранспортном средстве, так и отдельно от него.they are electrically interconnected and structurally combined into a single mechanical externally protected mobile structure with the possibility of ensuring joint and separate operation of operators to control leading and interacting aircraft, both when placing the structure on a motor vehicle or separately from it.

Такое техническое решение позволяет:This technical solution allows you to:

- повысить безаварийность и эффективность полетов,- increase accident-free safety and flight efficiency,

- расширить возможности авиационного комплекса,- expand the capabilities of the aviation complex,

- обеспечить управление групповым взаимодействием БПЛА,- provide management of group interaction of UAVs,

- обеспечить оперативный маневр применением БПЛА,- provide operational maneuver with the use of UAVs,

- проводить тренировки операторов без запусков БПЛА.- conduct training for operators without UAV launches.

С использованием материалов данного предложения проведено моделирование на диалоговом моделирующем стенде и получены положительные результаты, подтверждающие целесообразность предложенного изобретения.Using the materials of this proposal, modeling was carried out on an interactive modeling stand and positive results were obtained confirming the feasibility of the proposed invention.

Claims (1)

Комплекс управления летательными аппаратами (ЛА), содержащий рабочее место оператора-летчика со средствами задания полетных параметров для автоматического управления летательными аппаратами, органами ручного дистанционного управления ЛА, пилотажным индикатором и навигационным индикатором, вычислительную управляющую систему, интерфейсные блоки, модуль связи комплекса с летательными аппаратами для задания ведущему и взаимодействующим летательным аппаратам управляющих сигналов и получения от них информации о выполнении полетного задания, отличающийся тем, что в его состав включены рабочее место оператора полезной нагрузки, содержащее два многофункциональных индикатора для отображения цифровой картографической, телевизионной и оптико-электронной информации, дисплей для псевдообъемного отображения внешней визуальной обстановки и обучающей информации, пульт управления полезной нагрузкой и блок формирования полетного задания, а на рабочем месте оператора-летчика дополнительно установлен дисплей для визуализации процесса управления летательным аппаратом и пульт управления режимами целеуказания места посадки, коррекции информации и построения виртуальной глиссады, при этом функционирование вычислительной управляющей системы обеспечивает взаимодействие программных модулей самолетовождения и диспетчеризации управления летательными аппаратами при групповом полете, эталонной модели траекторного управления, базы геоинформационных данных, оценки опасных состояний, формирования информации для предупреждения столкновений с земной поверхностью и вывода летательных аппаратов из опасных состояний, формирования электронной аэронавигационной карты с тактической обстановкой и топографической карты для вождения автотранспортного средства, подготовки полетного и тренировочного задания, построения виртуальной глиссады для режимов целеуказания, коррекции полетной информации и посадки по глиссаде, формирования псевдообъемного отображения внешней визуальной обстановки и модуля обучающей информации, а также включено автотранспортное средство, в кабине которого установлены дисплей для отображения цифровой топографической карты и спутниковая навигационная система для определения местоположения, в кунге - система электроснабжения, дисплей для отображения функционивания систем автотранспортного средства и пульт управления, в торцевой части кунга - манипулятор для погрузки и разгрузки грузов, а на прицепе - катапультное устройство и аэрофинишер, при этом основные составляющие наземной части комплекса электрически связаны между собой и конструктивно объединены в единую механическую внешне защищенную мобильную конструкцию с возможностью обеспечения совместной и раздельной работы операторов по управлению ведущим и взаимодействующими летательными аппаратами как при размещении конструкции на автотранспортном средстве, так и отдельно от него.Aircraft control system (Aircraft), containing the workplace of a pilot-operator with means for setting flight parameters for automatic control of aircraft, manual remote control bodies of an aircraft, flight indicator and navigation indicator, computer control system, interface units, communication module of the complex with aircraft for assigning control signals to the leading and interacting aircraft and receiving information from them about the flight Adania, characterized in that it includes the workplace of the payload operator, containing two multifunctional indicators for displaying digital cartographic, television and optoelectronic information, a display for pseudo-volume display of the external visual environment and training information, a payload control panel and a formation unit flight mission, and at the workplace of the operator-pilot an additional display is installed to visualize the control process of the aircraft and the pool control the modes of target designation of the landing site, correcting information and constructing a virtual glide path, while the functioning of the computational control system ensures the interaction of program modules for aircraft navigation and dispatching control of aircraft during group flight, a reference model of trajectory control, a base of geo-information data, assessment of dangerous conditions, and the formation of information for preventing collisions with the earth's surface and the withdrawal of aircraft from dangerous loyalty, the formation of an electronic aeronautical map with a tactical setting and a topographic map for driving a vehicle, preparing a flight and training task, building a virtual glide path for target designation modes, correcting flight information and landing along the glide path, forming a pseudo-volume display of the external visual situation and the training information module, and Also included is a motor vehicle in the cab of which a display is installed to display a digital topographic mouths and a satellite navigation system for determining the location, in the kung - the power supply system, a display for displaying the functioning of the vehicle systems and a control panel, in the end of the kung - a manipulator for loading and unloading goods, and on the trailer - an ejection device and an aerofinisher, while the main the components of the ground part of the complex are electrically interconnected and structurally combined into a single mechanical externally protected mobile structure with the possibility of providing Noah and the split of the operators to manage the driving and interacting with the aircraft as the placement of the design on the vehicle or separate from it.
RU2004126262/28A 2004-09-01 2004-09-01 Flight vehicle control complex RU2270471C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126262/28A RU2270471C1 (en) 2004-09-01 2004-09-01 Flight vehicle control complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126262/28A RU2270471C1 (en) 2004-09-01 2004-09-01 Flight vehicle control complex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2270471C1 true RU2270471C1 (en) 2006-02-20

Family

ID=36051111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126262/28A RU2270471C1 (en) 2004-09-01 2004-09-01 Flight vehicle control complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270471C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7493196B2 (en) * 2003-03-28 2009-02-17 Thales On-board flight management system for aircraft
RU2476920C1 (en) * 2011-09-16 2013-02-27 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Multi-task aircraft control data system
RU198963U1 (en) * 2020-03-24 2020-08-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации ON-BOARD MONITORING SYSTEM
RU2747760C1 (en) * 2020-07-14 2021-05-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Comprehensive system of preparation and correction of flight missions, navigation and aircraft control
RU2772594C1 (en) * 2021-09-07 2022-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина» Method for organizing the air traffic of a group of unmanned aerial vehicles in the landing zone

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоуправление ракетами. - М.: Сов. радио, 1964, с.518-521, рис.10.4. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7493196B2 (en) * 2003-03-28 2009-02-17 Thales On-board flight management system for aircraft
RU2476920C1 (en) * 2011-09-16 2013-02-27 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Multi-task aircraft control data system
CN104106012A (en) * 2011-09-16 2014-10-15 航空集团联合控股公司 Information and control system for a multifunctional aircraft
CN104106012B (en) * 2011-09-16 2016-10-12 航空集团联合控股公司 Information and control system for multifunction aircraft
EA024786B1 (en) * 2011-09-16 2016-10-31 Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" Information and control system for a multifunctional aircraft
RU198963U1 (en) * 2020-03-24 2020-08-05 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации ON-BOARD MONITORING SYSTEM
RU2747760C1 (en) * 2020-07-14 2021-05-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Comprehensive system of preparation and correction of flight missions, navigation and aircraft control
RU2772594C1 (en) * 2021-09-07 2022-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина» Method for organizing the air traffic of a group of unmanned aerial vehicles in the landing zone
RU2776621C1 (en) * 2021-12-30 2022-07-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Method for landing a group of unmanned aerial vehicles with a random structure on a landing platform
RU2784221C1 (en) * 2022-06-01 2022-11-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" Information-measuring and control system for landing a group of unmanned aerial vehicles on a landing platform

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6584382B2 (en) Intuitive vehicle and machine control
RU2550887C2 (en) On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft
EP2148175B1 (en) Aircraft display systems and methods for enhanced display of landing information
CN101371283B (en) System for piloting an aircraft and the aircraft
US10119833B2 (en) Projected synthetic vision
US8810435B2 (en) Apparatus and method for displaying a helicopter approach to an airport landing pad
US20170096237A1 (en) Tactile and peripheral vision combined modality hover drift cueing
KR102229268B1 (en) Automatic camera-driven aircraft control for radar activation
RU2497175C1 (en) Flight display system and cognitive flight display for single-rotor helicopter
RU2351000C2 (en) Method and system of aircraft control apparatus
Gross et al. Cooperative operations in urban terrain (counter)
KR101908340B1 (en) Method for controling real time of working object unmanned and working flight vehicle for agriculture
RU49297U1 (en) INFORMATION AND MANAGEMENT COMPLEX OF AIRCRAFT
RU2270471C1 (en) Flight vehicle control complex
RU39960U1 (en) INFORMATION TEAM LEADER SYSTEM
RU2392586C1 (en) Aircraft information-control system
RU2232104C1 (en) Portable air observation complex and independently piloted flying micro-vehicle
RU5976U1 (en) AIRCRAFT SIGHTING AND NAVIGATION COMPLEX
WO2007030028A1 (en) Method and a set of means for piloting an aircraft
Haydar Important issues in unmanned aerial vehicle user education and training
Ertem An airborne synthetic vision system with HITS symbology using X-Plane for a head up display
Ammann et al. Using an UAV for testing an autonomous terrain-based optical navigation system for lunar landing
Archdeacon et al. Aerospace Cognitive Engineering Laboratory (ACELAB) Simulator for Electric Vertical Takeoff and Landing (eVOTL) Research and Development
RU44842U1 (en) INFORMATION TEAM LEADER SYSTEM
RU2614194C1 (en) Complex system of preparation, navigation, and control of aerial vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120731

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20200826