RU2390815C1 - Method to control pilotless aircraft and device to this end - Google Patents

Method to control pilotless aircraft and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2390815C1
RU2390815C1 RU2008140595/28A RU2008140595A RU2390815C1 RU 2390815 C1 RU2390815 C1 RU 2390815C1 RU 2008140595/28 A RU2008140595/28 A RU 2008140595/28A RU 2008140595 A RU2008140595 A RU 2008140595A RU 2390815 C1 RU2390815 C1 RU 2390815C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
data
input
control
unmanned aerial
well
Prior art date
Application number
RU2008140595/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008140595A (en
Inventor
Анатолий Иванович Красов (RU)
Анатолий Иванович Красов
Михаил Игоревич Макеев (RU)
Михаил Игоревич Макеев
Сергей Григорьевич Пятко (RU)
Сергей Григорьевич Пятко
Мария Анатольевна Смольникова (RU)
Мария Анатольевна Смольникова
Юрий Петрович Токарев (RU)
Юрий Петрович Токарев
Константин Рустамович Юмаев (RU)
Константин Рустамович Юмаев
Original Assignee
ООО "Фирма "НИТА"
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 ООО "Фирма "НИТА" filed Critical ООО "Фирма "НИТА"
Priority to RU2008140595/28A priority Critical patent/RU2390815C1/en
Publication of RU2008140595A publication Critical patent/RU2008140595A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2390815C1 publication Critical patent/RU2390815C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: control signal is generated in the form of macro instructions to be sent to shared radio channel. Radio channel receives also messages from all participants of air traffic that contain data on their location, height, speed and flight direction, as well as extra data. Note here that using narrow-band data transmission channel allows a high noise immunity at limited power of radio transmitter.
EFFECT: higher efficiency of control and safety.
9 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к системам управления полетом беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и системам наблюдения за движением в воздушном пространстве.The invention relates to the field of aeronautical engineering, namely to flight control systems for unmanned aerial vehicles (UAVs) and systems for monitoring movement in airspace.

БПЛА получают все большее распространение в различных областях народного хозяйства и в военной технике. БПЛА применяют для мониторинга и охраны транспортных сетей топливно-энергетического комплекса, патрулирования транспортных магистралей, лесных массивов и охраняемых территорий, для наблюдения за погодными условиями, в разведывательных целях и для аэрофотосъемок. Широко используют БПЛА в деятельности таких ведомств, как ФСБ, МВД, МЧС, Таможенная служба.UAVs are becoming more widespread in various areas of the national economy and in military equipment. UAVs are used to monitor and protect the transport networks of the fuel and energy complex, to patrol highways, forests and protected areas, to monitor weather conditions, for reconnaissance purposes, and for aerial photography. UAVs are widely used in the activities of such departments as the FSB, the Ministry of Internal Affairs, the Ministry of Emergencies, and the Customs Service.

Известно большое разнообразие различных БПЛА, отличающихся по назначению, габаритам, массе, скорости, высоте и дальности полета. Они могут совершать полеты, как в верхнем воздушном пространстве, так и в нижнем. В связи с этим актуальной становится проблема обеспечения безопасности полетов, прежде всего, предотвращения непреднамеренных столкновений БПЛА с другими участниками воздушного движения, в том числе с гражданскими воздушными судами (ВС). Как показывает анализ технических решений бортового автономного оборудования БПЛА и наземных средств управления полетом БПЛА, эффективные технические решения указанной проблемы снижения риска опасных сближений и столкновений БПЛА с другими ВС отсутствуют.There is a wide variety of different UAVs that differ in purpose, size, weight, speed, altitude and range. They can fly both in the upper airspace and in the lower. In this regard, the issue of ensuring flight safety, primarily, the prevention of unintended collisions of UAVs with other participants in air traffic, including civil aircraft (Aircraft), becomes urgent. As an analysis of the technical solutions of onboard autonomous UAV equipment and ground UAV flight control means shows, there are no effective technical solutions to this problem of reducing the risk of dangerous proximity and UAV collisions with other aircraft.

Типовая структура управляющего комплекса для БПЛА (www.ruav.ru) состоит из источников данных, в качестве которых используют инерциальные датчики измерения ускорений и угловых скоростей, магнитные датчики, датчики температуры, датчики давления, встроенный GPS-приемник. Полученные данные через блок аналого-цифрового преобразования сигналов попадают в блок бортовой автоматической системы управления (БАСУ), где производится оценка параметров движения объекта и выработка управляющих воздействий на исполнительные механизмы объекта. В качестве входных данных блок системы управления также может принимать внешние управляющие воздействия. Выработанные значения сигналов управления подаются на органы управления полетом БПЛА. В энергонезависимой памяти БАСУ хранятся программы выполнения полета и конфигурации блока управления, изменяющиеся под воздействием определенных событий, происходящих на БПЛА в полете.The typical structure of the control complex for UAVs (www.ruav.ru) consists of data sources that use inertial sensors for measuring acceleration and angular velocities, magnetic sensors, temperature sensors, pressure sensors, and an integrated GPS receiver. The data obtained through the block of analog-to-digital signal conversion fall into the block of the on-board automatic control system (BASU), where the parameters of the object’s movement are evaluated and control actions are generated on the actuators of the object. As input, the control unit can also take external control actions. The generated control signal values are fed to the UAV flight controls. The non-volatile memory of the BASU contains flight execution programs and control unit configurations that change under the influence of certain events that occur on the UAV in flight.

Известны система и метод беспроводного управления БПЛА и доступа к данным наблюдения по патенту №WO 2007146538, МПК B64C 39/00; B64C 39/00, опубл. 2007-12-21 (ep.espacenet.com). Система включает в себя наземный пункт управления (НПУ), БПЛА, оборудованный устройствами управления, устройствами передачи и приема информации, а также беспроводную систему связи между БПЛА и НПУ. Метод заключается в том, что беспроводная система связи, ручные устройства ввода, приема и передачи данных (например, сотовый телефон или PDA), а также другие аналогичные технологии используют для связи БПЛА и НПУ, передачи команд управления параметрами полета БПЛА и для получения данных наблюдения с БПЛА. В качестве сети для передачи данных предлагается использовать mobile communications (GSM) network, a general packet radio service (GPRS) network, a code division multiple access (CDMA) network, an evolution-data optimized (EV-DO) network, enhanced data rates for GSM evolution (EDGE) network, a third generation global system for mobile communications (3GSM) network, a digital IS-136/time division multiple access (IS-136/TDMA) network, an integrated digital enhanced network (iDEN).A known system and method for the wireless control of UAVs and access to surveillance data according to patent No. WO 2007146538, IPC B64C 39/00; B64C 39/00, publ. 2007-12-21 (ep.espacenet.com). The system includes a ground control station (NPU), an UAV equipped with control devices, devices for transmitting and receiving information, as well as a wireless communication system between the UAV and the NPU. The method consists in the fact that a wireless communication system, handheld data input, reception and transmission devices (for example, a cell phone or PDA), as well as other similar technologies are used to communicate UAVs and NPUs, transmit commands to control UAV flight parameters and to obtain surveillance data with an UAV. It is proposed to use mobile communications (GSM) network, a general packet radio service (GPRS) network, a code division multiple access (CDMA) network, an evolution-data optimized (EV-DO) network, enhanced data rates as a data network for GSM evolution (EDGE) network, a third generation global system for mobile communications (3GSM) network, a digital IS-136 / time division multiple access (IS-136 / TDMA) network, an integrated digital enhanced network (iDEN).

Аналогу присущ существенный недостаток. Для передачи команд управления в реальном времени требуется широкополосная система радиосвязи, для которой характерны по определению низкие помехозащищенность и помехоустойчивость. Другим недостатком является сложность сбора и передачи полной информации о воздушной обстановке, что неизбежно снижает уровень безопасности полетов.An analogue has a significant drawback. To transmit control commands in real time, a broadband radio communication system is required, which by definition is characterized by low noise immunity and noise immunity. Another disadvantage is the difficulty of collecting and transmitting complete information about the air situation, which inevitably reduces the level of flight safety.

Наиболее близкими по своей технической сущности к заявленному являются система и метод для безопасных полетов БПЛА в гражданском воздушном пространстве по патенту США №US2008033604, МПК G05D 1/00; G06F 17/00; G05D 1/00; G06F 17/00, опубл. 2008-02-07 (ep.espacenet.com). В состав указанной системы входит наземная станция управления (НСУ), оборудованная устройством визуализации, удаленный пилот-оператор на НСУ и система передачи данных между БПЛА и НСУ.The closest in technical essence to the claimed are the system and method for the safe flight of UAVs in civilian airspace according to US patent No. US2008033604, IPC G05D 1/00; G06F 17/00; G05D 1/00; G06F 17/00, publ. 2008-02-07 (ep.espacenet.com). The system includes a ground control station (NSC) equipped with a visualization device, a remote pilot operator on the NSC, and a data transmission system between the UAV and the NSC.

Метод позволяет пилоту-оператору контролировать полет БПЛА с помощью трехмерного синтезируемого изображения. Во время полета бортовая система БПЛА периодически транслирует свой идентификатор, местоположение, высоту и азимут. По полученным от БПЛА данным в системе визуализации генерируется и отображается на экране монитора обстановка вокруг текущего местоположения БПЛА. Пилот-оператор, анализируя данное изображение, воздействует на органы системы управления полетом, чьи сигналы транслируются обратно на БПЛА. В течение тех фаз полета БПЛА, когда система визуализации не используется для управления, он выполняет полет под управлением бортовой автономной системы. Дополнительно обеспечивается канал связи с системой УВД и пилотами других летательных аппаратов (ЛА), имеющих прямую связь с указанным пилотом-оператором.The method allows the operator-pilot to control the UAV flight using a three-dimensional synthesized image. During the flight, the onboard UAV system periodically broadcasts its identifier, location, altitude and azimuth. Based on the data received from the UAV, the situation around the current UAV location is generated and displayed on the monitor screen in the visualization system. The pilot-operator, analyzing this image, acts on the organs of the flight control system, whose signals are transmitted back to the UAV. During those phases of a UAV flight when the visualization system is not used for control, it performs a flight under the control of an onboard autonomous system. In addition, a communication channel is provided with the air traffic control system and pilots of other aircraft, having direct communication with the specified pilot-operator.

Недостаток прототипа состоит в том, что для передачи управляющих сигналов на борт БПЛА от органов управления, на которые воздействует пилот-оператор, требуется широкополосная радиолиния, которая по сравнению с узкополосной линией передачи данных (ЛПД) имеет при той же мощности передатчика меньшую дальность действия, а также низкую помехозащищенность. Другим недостатком является необходимость использования дополнительных каналов передачи данных о воздушной обстановке и для связи с системой УВД и пилотами других ЛА, что снижает уровень надежности и безопасности полетов в воздушном пространстве.The disadvantage of the prototype is that for the transmission of control signals on board the UAV from the controls that are affected by the pilot operator, a broadband radio line is required, which, compared to a narrow-band data line (LPD), has a shorter range for the same transmitter power, as well as low noise immunity. Another drawback is the need to use additional channels for transmitting data on the air situation and for communication with the air traffic control system and pilots of other aircraft, which reduces the level of reliability and safety of flights in airspace.

Заявленное техническое решение расширяет арсенал средств данного предназначения.The claimed technical solution expands the arsenal of tools for this purpose.

Цель изобретения состоит в повышении эффективности управления БПЛА и уровня безопасности выполнения полетов в воздушном пространстве путем использования новых информационных технологий сбора, обработки и передачи данных.The purpose of the invention is to increase the efficiency of UAV control and the level of safety of flights in airspace by using new information technologies for collecting, processing and transmitting data.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления одним или несколькими БПЛА, каждый из которых оборудован бортовой автоматической системой управления, спутниковой навигационной системой (СНС), высокоточными синхронизированными часами, а также бортовым вычислителем и приемо-передающей радиостанцией, с помощью которой осуществляется цифровая радиосвязь с базовой радиостанцией, со стационарным или подвижным пунктом управления, оборудованным автоматизированным рабочим местом (АРМ) оператора, передача команд управления движением БПЛА, передача данных о координатах и параметрах его движения, а также передача идентификационных номеров и данных о координатах и параметрах движения других подвижных объектов, оборудованных приемо-передающими радиостанциями и находящихся в пределах радиовидимости, производится в один или несколько общих радиоканалов. Трансляция сообщений каждой передающей радиостанцией производится в заранее заданный отрезок дискретной шкалы единого времени с временным упреждением, которого достаточно для компенсации запаздывания в получении и исполнении указанных команд.This goal is achieved by the fact that in the known method of controlling one or more UAVs, each of which is equipped with an on-board automatic control system, satellite navigation system (SNA), a high-precision synchronized clock, as well as an on-board computer and a radio transceiver with which digital radio communication with the base radio station, with a stationary or mobile control station equipped with an automated workstation (AWS) of the operator, transmission of control commands UAV movement, data on the coordinates and parameters of its movement, as well as the transmission of identification numbers and data on the coordinates and parameters of the movement of other moving objects equipped with transceiver radios and within radio visibility, is carried out in one or more common radio channels. Messages are transmitted by each transmitting radio station to a predetermined interval of a single time scale with a time lead, which is sufficient to compensate for the delay in the receipt and execution of these commands.

Новым также является то, что команды управления БПЛА содержат навигационные данные об одном или нескольких поворотных пунктах маршрута с указанием их географической широты и долготы, заданных ортодромических путевых углов, величин бокового упреждения разворота, ограничений на величину крена при выполнении разворота, а также заданные значения высоты полета, вертикальной скорости и угла наклона траектории.Also new is that UAV control commands contain navigation data about one or several turning points of a route with an indication of their geographical latitude and longitude, given orthodromic track angles, lateral anticipation of a turn, restrictions on the amount of roll when performing a turn, as well as specified values of altitude flight, vertical speed and inclination of the trajectory.

Передаваемые на БПЛА команды управления содержат код каждого из заранее определенных маневров в горизонтальной и вертикальной плоскостях, параметры указанного маневра, данные о моменте начала маневра и его окончании. По данным наблюдений вычисляют отклонения от программного движения БПЛА, а в случае, когда указанные отклонения превышают допустимые, вырабатывают и подают в радиоканал дополнительно корректирующие разовые команды, которые формируют таким образом, чтобы уменьшить величину указанных отклонений.The control commands transmitted to the UAV contain the code of each of the predefined maneuvers in the horizontal and vertical planes, the parameters of the specified maneuver, data on the moment the maneuver began and its end. According to the observations, deviations from the UAV programmed motion are calculated, and in the case when the indicated deviations exceed the permissible ones, additional corrective one-time commands are generated and transmitted to the radio channel, which are formed in such a way as to reduce the magnitude of these deviations.

Каждый из участников движения передает в общий канал в заранее заданный интервал времени или по запросу свой идентификационный номер, данные о собственных пространственных координатах, а именно широту, долготу и высоту, параметры собственного движения, а именно собственную путевую скорость, угол пути, угол наклона траектории и вертикальную скорость, а также отсчет момента измерения указанных данных по шкале единого времени.Each of the participants in the movement transmits to the common channel in a predetermined time interval or upon request, its identification number, data on its own spatial coordinates, namely latitude, longitude and altitude, parameters of its own movement, namely its own ground speed, path angle, path angle and vertical speed, as well as the countdown of the moment of measurement of the specified data on a single time scale.

По данным о текущих координатах и параметрах движения подвижных объектов, которые получены по общему радиоканалу, в пункте управления (ПУ) формируют двух или трехмерное изображение воздушной обстановки на экране монитора АРМ оператора, рассчитывают прогнозируемые траектории всех участников движения, после чего проверяют критерии сближения. При обнаружении прогноза опасного сближения, вырабатывают команды маневра уклонения БПЛА и транслируют их в общий радиоканал.According to the data on the current coordinates and parameters of the movement of moving objects that were obtained via a common radio channel, a two-dimensional or three-dimensional image of the air situation is formed on the operator’s workstation monitor at the control center (PU), the predicted trajectories of all the participants in the movement are calculated, and then the approach criteria are checked. Upon detection of a forecast of a dangerous approach, they develop the UAV evasion maneuver commands and broadcast them to a common radio channel.

При наличии требования скрытости и конфиденциальности сообщения о командах управления и данных о координатах и параметрах движения БПЛА перед передачей в общий радиоканал зашифровывают, а на приемном конце дешифруют.If there is a requirement for secrecy and confidentiality, messages about control commands and data on the coordinates and parameters of the UAV movement are encrypted before being transmitted to the common radio channel, and decrypted at the receiving end.

Сообщение, передаваемое бортовой радиостанцией БПЛА содержит данные о параметрах внешней среды, такие как скорость и направление ветра, температуру и атмосферное давление на высоте полета, а также дополнительную информацию о режимах, неисправностях и отказах бортового оборудования.The message transmitted by the UAV's on-board radio station contains data on environmental parameters, such as wind speed and direction, temperature and atmospheric pressure at altitude, as well as additional information about the modes, malfunctions and failures of on-board equipment.

При вычислении команд управления учитывают динамические характеристики БПЛА, заложенные в память БАСУ алгоритмы, а также внешние возмущения, возможные неисправности и отказы бортового оборудования.When calculating control commands, the dynamic characteristics of the UAV, the algorithms stored in the BASU memory, as well as external disturbances, possible malfunctions and failures of the onboard equipment are taken into account.

Комплекс управления полетом БПЛА состоит из оборудования стационарного или подвижного ПУ, в состав которого входит АРМ пилота-оператора, включающее в себя антенный блок, соединенный с первым входом транспондера, пульт управления вводом и выводом данных и метеостанция, выходы которых подключены к первому и второму входам формирователя команд управления соответственно, третий вход формирователя команд управления подключен к выходу устройства хранения аэронавигационных данных и пилотажно-навигационных характеристик беспилотного летательного аппарата, к первому и второму входам блока шифрования подключены транспондер и формирователь команд управления соответственно, а первый и второй выходы блока шифрования соединены со вторым входом транспондера и с четвертым входом формирователя команд управления соответственно, вход пульта управления вводом и выводом данных соединен со вторым выходом формирователя команд управления, а выход подключен к входу устройства отображения. Бортовая аппаратура беспилотного летательного аппарата включает в себя антенный блок, к первому и второму входам блока шифрования подключены транспондер и вычислитель соответственно, а первый и второй выходы блока шифрования соединены со вторым входом транспондера и со вторым входом вычислителя соответственно, второй вход блока вычислителя, соединенный с блоком датчиков параметров внешней среды, спутниковую навигационную систему, выход которой подключен к третьему входу вычислителя, автопилот, вход которого подключен к выходу вычислителя, а выход - к исполнительным устройствам рулевых приводов. Транспондеры содержат высокоточные часы и получают сообщения из одного или нескольких радиоканалов с временным разделением и передают в указанный канал собственные сообщения, которые содержат данные о положении, координатах и параметрах движения, а также команды управления.The UAV flight control complex consists of stationary or mobile launcher equipment, which includes the operator’s automated workstation, which includes an antenna unit connected to the first transponder input, a data input and output control panel and a weather station, the outputs of which are connected to the first and second inputs control command shaper, respectively, the third input of the control command shaper is connected to the output of the aeronautical data storage device and the flight and navigation characteristics of unmanned summer of the apparatus, the transponder and the shaper of control commands are connected to the first and second inputs of the encryption block, respectively, and the first and second outputs of the encryption block are connected to the second input of the transponder and to the fourth input of the shaper of control commands, respectively, the input of the data input and output control panel is connected to the second output control command generator, and the output is connected to the input of the display device. The onboard equipment of the unmanned aerial vehicle includes an antenna unit, a transponder and a computer are connected to the first and second inputs of the encryption unit, and the first and second outputs of the encryption unit are connected to the second input of the transponder and to the second input of the computer, respectively, the second input of the computer unit connected to a set of sensors for environmental parameters, a satellite navigation system, the output of which is connected to the third input of the computer, an autopilot, the input of which is connected to the output of the computer rer and an output - to the actuators of steering actuators. The transponders contain a high-precision clock and receive messages from one or more radio channels with a time division and transmit their own messages to the specified channel, which contain data on the position, coordinates and motion parameters, as well as control commands.

Проведенный анализ технических решений позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных носителях информации, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности "новизна".The analysis of technical solutions made it possible to establish that analogues, characterized by a combination of features that are identical to all the features of the claimed technical solution, are absent in known information carriers, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability "novelty".

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".The search results for well-known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototype, showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided by the essential features of the claimed invention, the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - рисунок, поясняющий обмен информацией между подвижными объектами, пунктом управления и базовыми радиостанциями, а также работу спутниковой системы GPS;figure 1 is a drawing explaining the exchange of information between mobile objects, a control center and base radio stations, as well as the operation of the GPS satellite system;

фиг.2 - рисунок, поясняющий распределение слотов в общем радиоканале;figure 2 is a drawing explaining the distribution of slots in a common radio channel;

фиг.3 - структурная схема устройства, реализующего заявленный способ;figure 3 is a structural diagram of a device that implements the claimed method;

фиг.4 - циклограмма передачи однослотового сообщения;4 is a transmission diagram of a single-slot message;

фиг.5 - циклограммы работы приемопередающего оборудования.5 is a sequence diagram of the operation of the transceiver equipment.

Эффективным путем решения указанной выше проблемы является повышение информативности средств наблюдения за воздушной обстановкой, а также применение эффективных способов управления БПЛА.An effective way to solve the above problem is to increase the information content of airborne surveillance equipment, as well as the use of effective UAV control methods.

Эта задача решается в заявленном способе. Возможность реализации заявленного способа с достижением указанного технического результата объясняется следующим образом.This problem is solved in the claimed method. The possibility of implementing the inventive method with the achievement of the specified technical result is explained as follows.

Наиболее высокой точностью определения координат местоположения в настоящее время обладают спутниковые навигационные системы. Причем с их помощью автоматически определяют высоту полета, а также вычисляют параметры движения, такие как вертикальная скорость, путевая скорость и угол пути. С помощью указанных систем также выполняют синхронизацию бортовых часов, а именно их привязку к шкале единого точного времени.The highest accuracy in determining location coordinates is currently possessed by satellite navigation systems. Moreover, with their help, the flight altitude is automatically determined, and motion parameters, such as vertical speed, ground speed and track angle, are also calculated. Using these systems, the onboard clocks are also synchronized, namely, they are tied to a single accurate time scale.

В состав бортового оборудования БПЛА и гражданских ВС входит также инерциальная навигационная система, датчики статического давления, измерители температуры окружающего воздуха и вычислители скорости и направления ветра.The onboard equipment of UAVs and civilian aircraft also includes an inertial navigation system, static pressure sensors, air temperature meters, and wind speed and direction calculators.

На земле располагаются одна или несколько базовых радиостанций (БРС) 1.4 (см. фиг.1), предназначенных для выработки дифференциальных поправок спутниковых систем позиционирования и навигации, а также для координации работы радиоканалов. Пункт управления 1.5 полетом БПЛА 1.3 может располагаться как на земле, так и на другом подвижном объекте. В случае расположения на земле он может быть совмещен с БРС 1.4. На БПЛА 1.3, БРС 1.4, ПУ 1.5 и каждом из ВС 1.2 устанавливают транспондеры. Каждый транспондер содержит приемник спутниковой навигационной системы (CHC-GNSS) типа NAVSTAR и/или ГЛОНАСС, а также приемопередающее устройство. Обмен информацией между ПУ 1.5, БПЛА 1.3, подвижными и базовыми радиостанциями 1.4 и работа спутниковой навигационной системы 1.1 поясняется на фиг.1.On the ground are one or more basic radio stations (BRS) 1.4 (see figure 1), designed to generate differential corrections of satellite positioning and navigation systems, as well as to coordinate the operation of radio channels. The control center 1.5 flight UAV 1.3 can be located both on the ground and on another moving object. If located on the ground, it can be combined with BRS 1.4. Transponders are installed on UAV 1.3, BRS 1.4, PU 1.5 and each of aircraft 1.2. Each transponder contains a satellite navigation system (CHC-GNSS) receiver of the NAVSTAR and / or GLONASS type, as well as a transceiver. The exchange of information between the PU 1.5, UAV 1.3, mobile and base radio stations 1.4 and the operation of the satellite navigation system 1.1 is illustrated in figure 1.

Все транспондеры работают на одной частоте, так что БПЛА и другие объекты наблюдения, находящиеся в пределах радиовидимости друг от друга, оказываются связанными одним или несколькими общими радиоканалами.All transponders operate at the same frequency, so that UAVs and other objects of observation that are within the range of radio visibility from each other turn out to be connected by one or more common radio channels.

Каждый БПЛА прослушивает радиоканал, получает координатную информацию о других участниках движения, находящихся в зоне радиовидимости и транслирует в радиоканал информацию о своем идентификаторе, собственных координатах, высоте, скорости и направлении движения и дополнительную информацию.Each UAV listens to the radio channel, receives coordinate information about other traffic participants located in the radio visibility zone and transmits information about its identifier, own coordinates, altitude, speed and direction of movement and additional information to the radio channel.

На ПУ полетом БПЛА получают сообщения с БПЛА, а также координаты и параметры движения других ЛА, вырабатывают команды управления, которые также транслируются в общий радиоканал и принимаются транспондером, который установлен на борту БПЛА. Использование общего узкополосного радиоканала с временным разделением позволяет существенно повысить помехозащищенность по сравнению с широкополосными ЛПД. Общий канал с временным разделением может быть организован различными способами. Наиболее полно его достоинства проявляются в случае системы автоматического зависимого наблюдения (АЗН) в режиме радиовещания. Трансляция указанных сообщений, также как и сообщения с борта ВС, производится в отрезки дискретной шкалы единого времени, которые объединяются в кадры, с известным периодом повторения.At the control station, UAV flight receives messages from UAVs, as well as coordinates and motion parameters of other aircraft, generates control commands that are also transmitted to a common radio channel and received by a transponder that is installed on board the UAV. The use of a common narrow-band radio channel with time division allows to significantly increase noise immunity compared to broadband LPDs. A shared channel with time division can be organized in various ways. Its advantages are most fully manifested in the case of a system of automatic dependent monitoring (ADS) in the broadcast mode. The broadcast of these messages, as well as messages from the aircraft, is carried out in segments of the discrete time scale, which are combined into frames, with a known repetition period.

Процесс распределения отрезков времени поясняется фиг.2 и более подробно Приложением. Приемник СНС обеспечивает каждому транспондеру точную привязку к шкале единого времени (UTS).The process of distributing time periods is illustrated in FIG. 2 and in more detail by the Appendix. The SNA receiver provides each transponder with an exact reference to the time scale (UTS).

Каждый транспондер прослушивает эфир и в пределах кадра определяет свободные слоты, а именно не занятые другими транспондерами, резервирует их, о чем сообщает в эфир и в последующем транслирует в зарезервированных слотах 2.2 сообщения о собственных координатах и команды управления полетом БПЛА, как показано на фиг.2.Each transponder listens for air and within the frame determines free slots, namely, not occupied by other transponders, reserves them, reports them on the air and subsequently transmits its own coordinates and UAV flight control commands in reserved slots 2.2, as shown in FIG. 2.

Наряду с участниками движения 2.1, транспондер устанавливают и на наземной базовой радиостанции 2.3, которая может быть совмещена с ПУ 2.4. Базовая радиостанция может передавать дифференциальные поправки, синхросигналы точного времени, команды о занятии слотов и иную информацию.Along with the participants of movement 2.1, the transponder is also installed on the ground-based base station 2.3, which can be combined with the control panel 2.4. The base station can transmit differential corrections, accurate time signals, slot occupation commands, and other information.

Для определенных фаз полета БПЛА план и программу его движения закладывают в память бортового вычислителя заранее, при этом полет выполняется в автономном режиме с помощью автопилота. В реальных условиях требуется корректировать параметры движения БПЛА и перестраивать программу в зависимости от изменившейся обстановки и возникновения новых задач. С учетом повышения точности и надежности измерения координат и параметров движения, которые обеспечиваются спутниковыми системами наблюдения, реальным становится получение достоверного и точного прогноза движения БПЛА на некотором интервале времени с учетом его динамики и влияния внешней среды. Это позволяет использовать дискретный способ управления, при котором управляющая информация подается на борт БПЛА в сжатой форме, а именно в виде макрокоманд. Указанные команды содержат необходимые данные об изменении программы движения и выполняются БАСУ в соответствии с заранее заданными алгоритмами.For certain phases of the UAV flight, the plan and the program of its movement are stored in advance in the memory of the on-board computer, while the flight is performed offline using the autopilot. In real conditions, it is necessary to adjust the UAV motion parameters and rebuild the program depending on the changed situation and the emergence of new tasks. Given the increase in accuracy and reliability of the measurement of coordinates and motion parameters, which are provided by satellite observation systems, it becomes real to obtain reliable and accurate forecast of UAV movement over a certain time interval taking into account its dynamics and the influence of the external environment. This allows you to use a discrete control method in which control information is fed to the UAV in a compressed form, namely in the form of macros. The indicated commands contain the necessary data on the change of the movement program and are executed by the BASU in accordance with predefined algorithms.

Указанный способ передачи команд в сжатой закодированной форме позволяет снизить скорость передачи данных и, как следствие, полосу частот, что приводит к увеличению дальности передачи и помехозащищенности по сравнению с широкополосной линией при той же мощности передатчика.The specified method for transmitting commands in compressed encoded form allows to reduce the data transfer rate and, as a result, the frequency band, which leads to an increase in transmission distance and noise immunity compared to a broadband line at the same transmitter power.

Для полета по маршруту или для его изменения макрокоманды содержат навигационные данные о поворотных пунктах маршрута с указанием их географической широты и долготы, заданных ортодромических путевых углов, величин бокового упреждения разворота, углов упреждения выхода из разворота, ограничений на величину крена при выполнении разворота, а также заданные значения высоты полета, вертикальной скорости и угла наклона траектории.For flight along a route or for changing it, macros contain navigation data about the turning points of the route with an indication of their geographical latitude and longitude, given orthodromic directional angles, lateral anticipation of a u-turn, angles of anticipated exit from a u-turn, restrictions on the amount of roll during a u-turn, and also set values of flight altitude, vertical speed and inclination of the trajectory.

По указанным данным и по известным алгоритмам в вычислителе БАСУ вырабатываются в реальном времени управляющие воздействия на изменение параметров движения и подаются на автопилот.According to the indicated data and according to well-known algorithms, in the BASU computer, control actions for changing the motion parameters are generated in real time and fed to the autopilot.

Для расширения возможности применения БПЛА предусматривают макрокоманды управления, которые содержат код каждого из заранее определенных маневров в горизонтальной и вертикальных плоскостях, параметры указанного маневра и данные о моменте начала маневра и его окончания. Такие маневры необходимы при облете препятствий, уклонений от непреднамеренных столкновений с другими ЛА, а также при решении БПЛА специальных задач. В качестве указанных параметров при выполнении маневра в вертикальной плоскости выступают заданные вертикальные скорости или угол наклона траектории, а для маневра в горизонтальной плоскости - заданный путевой угол, а также угловая скорость или радиус разворота. Макрокоманды формируются на АРМе в ПУ оператором с помощью клавиатуры или других устройств ввода данных. По данным наблюдений вычисляют отклонения от программного движения, а в случае, когда указанные отклонения превышают допустимые, вырабатывают и подают в радиоканал дополнительно корректирующие разовые команды, которые формируют таким образом, чтобы уменьшить величину указанных отклонений.To expand the possibility of using UAVs, macro control commands are provided that contain the code of each of the predefined maneuvers in horizontal and vertical planes, the parameters of the specified maneuver, and data on the moment the maneuver begins and ends. Such maneuvers are necessary when flying around obstacles, avoiding inadvertent collisions with other aircraft, as well as when solving UAV special tasks. When performing a maneuver in the vertical plane, the specified parameters are the specified vertical speeds or the angle of inclination of the trajectory, and for the maneuver in the horizontal plane, the specified path angle, as well as the angular velocity or the turning radius. Macro commands are formed on the workstation in the control room by the operator using the keyboard or other data input devices. According to the observations, deviations from the programmed motion are calculated, and in the case when the indicated deviations exceed the permissible ones, additional corrective one-time commands are generated and transmitted to the radio channel, which are formed in such a way as to reduce the magnitude of these deviations.

Достоинством предлагаемого способа управления и наблюдения является доступность информации для всех участников движения, оборудованных транспондером.The advantage of the proposed control and monitoring method is the availability of information for all traffic participants equipped with a transponder.

В случае когда к передаваемым данным предъявляются требования скрытности и конфиденциальности, доступ внешних наблюдателей к командам управления и данным о координатах и параметрах движения БПЛА ограничивают путем шифрования соответствующих сообщений. Для шифрования и дешифрования сигналов используют специальные программно-аппаратные средства, системы или комплексы, реализующие алгоритмы криптографического преобразования информации при ее передаче по каналам связи.In the case when the requirements for secrecy and confidentiality are imposed on the transmitted data, the access of external observers to the control commands and data on the coordinates and parameters of the UAV movement is limited by encrypting the corresponding messages. For encryption and decryption of signals using special software and hardware, systems or complexes that implement algorithms for cryptographic conversion of information when it is transmitted through communication channels.

Скорость передачи данных по ЛПД АЗН широковещательного режима составляет 19200 бит в секунду. Вследствие временного разделения канала (разбиения каждой секунды на слоты вещания) и оформления каждого слота в виде цифрового пакета с заголовком и контролем целостности данных, в каждом слоте вещания (а их в секунде 75) может быть передано порядка 200 бит полезной информации. Исходя из того, что в стандартном режиме работы ЛПД каждому участнику радиообмена выделяется не более одного слота в секунду, можно говорить об ограничении пропускной способности канала сверху скоростью 200 бит в секунду. Данная скорость является усредненным значением, поскольку информационный пакет передается в течение 13,5 мс, а в остальное время радиоканал предоставляется для использования другим участникам радиообмена. Таким образом, при использовании системы управления можно рассчитывать на быструю доставку коротких команд управления, быструю доставку коротких информационных пакетов, содержащих данные о состоянии управляемого БПЛА.The data transfer rate on the LPD of the AZN of the broadcast mode is 19,200 bits per second. Due to the time division of the channel (dividing each second into broadcast slots) and the design of each slot as a digital packet with a header and data integrity control, about 200 bits of useful information can be transmitted in each broadcast slot (and there are 75 seconds). Based on the fact that in the standard mode of operation of the LPD, no more than one slot per second is allocated to each participant in the radio exchange, we can talk about limiting the channel bandwidth from above at a speed of 200 bits per second. This speed is an average value, since the information packet is transmitted within 13.5 ms, and the rest of the time the radio channel is provided for use by other participants in the radio exchange. Thus, when using the control system, you can rely on the fast delivery of short control commands, fast delivery of short information packets containing data on the status of the controlled UAV.

На передачу и исполнение команд управления требуется определенное время, которое рассчитывают для каждой команды. Для БПЛА самолетного типа время переходных процессов между установившимися режимами полета (например, горизонтальным полетом и разворотом или набором высоты и снижением) находится в пределах нескольких секунд (1-3 с).The transmission and execution of control commands requires a certain time, which is calculated for each command. For aircraft-type UAVs, the time of transients between steady-state flight modes (for example, horizontal flight and a turn or climb or descent) is within a few seconds (1-3 s).

При необходимости срочного исполнения разовых команд используют дополнительный радиоканал.If necessary, urgent execution of one-time commands use an additional radio channel.

Предлагаемый способ реализуется устройством, блок-схема которого представлена на фиг.3.The proposed method is implemented by the device, a block diagram of which is presented in figure 3.

На схеме изображено оборудование ПУ полетом БПЛА, состоящее из антенного блока 3.1, соединенного с входом "а" транспондера 3.2, пульта управления вводом и выводом данных 3.8 и метеостанции 3.3, выходы которых подключены к входам "в" и "а" формирователя команд управления 3.7 соответственно, вход "г" формирователя команд управления 3.7 подключен к выходу устройства памяти для хранения аэронавигационных данных и пилотажно-навигационных характеристик БПЛА 3.6, к входам "а" и "б" блока шифрования 3.4 подключены транспондер 3.2 и формирователь команд управления 3.7 соответственно, а первый и второй выходы блока шифрования 3.4 соединены с входом "б" транспондера 3.2 и с входом "б" формирователя команд управления 3.7 соответственно, вход пульта управления вводом и выводом данных 3.8 соединен со вторым выходом формирователя команд управления 3.7, а выход подключен к входу устройства отображения 3.5.The diagram shows the PU equipment by UAV flight, consisting of antenna unit 3.1 connected to transponder 3.2 input “a”, data input and output control panel 3.8 and weather station 3.3, the outputs of which are connected to inputs “b” and “a” of control command generator 3.7 accordingly, input “g” of control command generator 3.7 is connected to the output of a memory device for storing aeronautical data and flight and navigation characteristics of UAV 3.6, transponder 3.2 and control command generator are connected to inputs “a” and “b” of encryption unit 3.4 3.7, respectively, and the first and second outputs of the encryption block 3.4 are connected to the input “b” of the transponder 3.2 and to the input “b” of the control command generator 3.7, respectively, the input of the data input and output control panel 3.8 is connected to the second output of the control command generator 3.7, and the output connected to the input of the display device 3.5.

Бортовое оборудование, установленное на БПЛА, включает в себя антенный блок 3.9, соединенный с входом "а" транспондера 3.10, подключенные к входам "а" и "б" блока шифрования 3.12 транспондер 3.10 и вычислитель 3.15 соответственно, а первый и второй выходы блока шифрования 3.12 соединены с входом "б" транспондера 3.10 и с входом "б" вычислителя 3.15 соответственно, вход "в" блока вычислителя 3.15 соединен с блоком датчиков параметров внешней среды 3.14, спутниковую навигационную систему 3.11, выход которой подключен к входу "а" вычислителя 3.15, автопилот 3.16, вход которого подключен к выходу вычислителя 3.15, а выход к исполнительным устройствам рулевых приводов 3.13.The onboard equipment installed on the UAV includes an antenna unit 3.9 connected to the input “a” of the transponder 3.10, connected to the inputs “a” and “b” of the encryption unit 3.12, the transponder 3.10 and the calculator 3.15, respectively, and the first and second outputs of the encryption unit 3.12 are connected to the input “b” of the transponder 3.10 and to the input “b” of the calculator 3.15, respectively, the input “c” of the block of the calculator 3.15 is connected to the block of sensors of environmental parameters 3.14, the satellite navigation system 3.11, the output of which is connected to the input “a” of the calculator 3.15 autopilot 3.16, input of which go connected to the output of the calculator 3.15, and the output to the actuators of the steering drives 3.13.

Устройство работает следующим образом. Транспондеры содержат высокоточные часы и получают сообщения из одного или нескольких радиоканалов с временным разделением и передают в указанный канал собственные сообщения, которые содержат данные о положении, координатах и параметрах движения.The device operates as follows. Transponders contain high-precision clocks and receive messages from one or several radio channels with time division and transmit their own messages to the specified channel, which contain data on the position, coordinates and motion parameters.

В ПУ по данным о текущих координатах и параметрах движения подвижных объектов, которые получены по общему радиоканалу, формируют двух или трехмерное изображение воздушной обстановки на экране монитора АРМ оператора.In the control room, according to the data on the current coordinates and motion parameters of moving objects, which were obtained via a common radio channel, form a two or three-dimensional image of the air situation on the operator's workstation monitor screen.

В соответствии с назначением БПЛА и конкретными задачами, которые он должен решать на данном этапе полета, пилот-оператор устанавливает тип маневра и его параметры, включая момент начала и окончания его выполнения. С помощью клавиатуры, мыши, мониторов "touch screen" или других устройств пилот-оператор вводит их блок формирования команд управления. В вычислителе, входящем в указанный блок, рассчитывают время упреждения, а команды передают в транспондер. По полученным транспондером данным, в вычислителе также рассчитывают прогнозируемые траектории всех участников движения, проверяют критерии сближения. При обнаружении прогноза опасного сближения вырабатывают команды маневра уклонения беспилотного летательного аппарата и транслируют их в общий радиоканал.In accordance with the purpose of the UAV and the specific tasks that it must solve at this stage of the flight, the pilot-operator sets the type of maneuver and its parameters, including the moment it begins and ends. Using the keyboard, mouse, touch screen monitors or other devices, the pilot operator enters their control command generation unit. In the calculator included in the indicated block, the lead time is calculated, and the commands are transmitted to the transponder. According to the data received by the transponder, the calculator also calculates the predicted trajectories of all participants in the movement, and checks the criteria for convergence. When a forecast of a dangerous approach is found, they develop teams to maneuver the evasion of the unmanned aerial vehicle and broadcast them to a common radio channel.

Таким образом, в соответствии с данным техническим предложением оператор пункта управления полетом БПЛА и другие участники воздушного движения получают из одного или нескольких общих радиоканалов полную и достоверную информацию о координатах и параметрах полета всех участников воздушного движения. С АРМ оператора в указанный канал передают макрокоманды управления, причем за счет использования узкополосного канала передачи данных достигается высокая помехозащищенность при ограниченной мощности передатчика. В результате чего обеспечивается эффективное управление БПЛА и как следствие высокий уровень безопасности полетов в воздушном пространстве.Thus, in accordance with this technical proposal, the operator of the UAV flight control center and other air traffic participants receive from one or several common radio channels complete and reliable information about the coordinates and flight parameters of all air traffic participants. Macro control commands are transmitted from the operator’s workstation to the specified channel, and due to the use of a narrow-band data transmission channel, high noise immunity with limited transmitter power is achieved. As a result, effective UAV control is ensured and, as a result, a high level of flight safety in airspace.

Claims (9)

1. Способ управления одним или несколькими беспилотными летательными аппаратами, каждый из которых оборудован бортовой автоматической системой управления, спутниковой навигационной системой, высокоточными синхронизированными часами, а также бортовым вычислителем и приемо-передающей радиостанцией, с помощью которой осуществляется цифровая радиосвязь с базовой радиостанцией, с стационарным или подвижным пунктом управления, который оборудован автоматизированным рабочим местом оператора, отличающийся тем, что передача команд управления движением беспилотного летательного аппарата, передача данных о координатах и параметрах его движения, а также передача идентификационных номеров и данных о координатах и параметрах движения других подвижных объектов, оборудованных приемопередающими радиостанциями и находящихся в пределах радиовидимости, производится в один или несколько общих радиоканалов, причем трансляция сообщений каждой передающей радиостанцией производится в заранее заданный отрезок дискретной шкалы единого времени с временным упреждением, которого достаточно для компенсации запаздывания в получении и исполнении указанных команд.1. A method for controlling one or more unmanned aerial vehicles, each of which is equipped with an on-board automatic control system, a satellite navigation system, a high-precision synchronized clock, as well as an on-board computer and a radio transmitter-receiver, with which digital radio communication with the base radio station is carried out, with a stationary or a mobile control center, which is equipped with an automated workstation of the operator, characterized in that the transmission of commands to the control movement of an unmanned aerial vehicle, the transmission of data on the coordinates and parameters of its movement, as well as the transmission of identification numbers and data on the coordinates and parameters of the movement of other mobile objects equipped with transceiver radios and within radio visibility, is carried out in one or more common radio channels, and broadcast messages of each transmitting radio station is made in a predetermined interval of a discrete scale of a single time with a time lead, which enough to compensate for the delay in receiving and executing these commands. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что команды управления беспилотным летательным аппаратом содержат навигационные данные об одном или нескольких поворотных пунктах маршрута с указанием их географической широты и долготы, заданных ортодромических путевых углов, величин бокового упреждения разворота, ограничений на величину крена при выполнении разворота, а также заданные значения высоты полета, вертикальной скорости и угла наклона траектории.2. The method according to claim 1, characterized in that the control commands of the unmanned aerial vehicle contain navigation data about one or more turning points of the route with an indication of their geographical latitude and longitude, given orthodromic track angles, lateral anticipation of a turn, restrictions on the amount of roll at performing a turn, as well as the set values of the flight altitude, vertical speed and the angle of inclination of the trajectory. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что команды управления содержат код каждого из заранее определенных маневров в горизонтальной и вертикальной плоскостях, параметры указанного маневра, данные о моменте начала маневра и его окончании, причем по данным наблюдений вычисляют отклонения от программного движения, а в случае, когда указанные отклонения превышают допустимые, вырабатывают и подают в радиоканал дополнительно корректирующие разовые команды, которые формируют таким образом, чтобы уменьшить величину указанных отклонений.3. The method according to claim 1, characterized in that the control commands contain a code for each of the predetermined maneuvers in the horizontal and vertical planes, the parameters of the specified maneuver, data about the moment the maneuver begins and ends, and according to the observations, deviations from the programmed movement are calculated, and in the case when the indicated deviations exceed the permissible ones, they develop and submit to the radio channel additional corrective one-time commands, which are formed in such a way as to reduce the magnitude of these deviations. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый из участников движения передает в общий канал в заранее заданный интервал времени или по запросу свой идентификационный номер, данные о собственных пространственных координатах, а именно широту, долготу и высоту, параметры собственного движения, а именно собственную путевую скорость, угол пути, угол наклона траектории и вертикальную скорость, а также отсчет момента измерения указанных данных по шкале единого времени.4. The method according to claim 1, characterized in that each of the participants in the movement transmits to the common channel in a predetermined time interval or upon request, its identification number, data on its own spatial coordinates, namely latitude, longitude and height, parameters of its own movement, namely, its own ground speed, the path angle, the angle of inclination of the trajectory and vertical speed, as well as the countdown of the moment of measurement of these data on a single time scale. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в пункте управления по данным о текущих координатах и параметрах движения подвижных объектов, которые получены по общему радиоканалу, формируют двух- или трехмерное изображение воздушной обстановки на экране монитора автоматизированного рабочего места оператора, рассчитывают прогнозируемые траектории всех участников движения, проверяют критерии сближения, причем при обнаружении прогноза опасного сближения вырабатывают команды маневра уклонения беспилотного летательного аппарата и транслируют их в общий радиоканал.5. The method according to claim 1, characterized in that in the control center according to the data on the current coordinates and motion parameters of the moving objects, which are obtained via a common radio channel, form a two- or three-dimensional image of the air situation on the monitor screen of the operator’s workstation, calculate the predicted the trajectories of all participants in the movement, check the approximation criteria, and upon detection of a forecast of a dangerous approximation, they develop teams to evade the unmanned aerial vehicle and broadcast x in the common radio channel. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщения о командах управления и данных о координатах и параметрах движения беспилотного летательного аппарата перед передачей в общий радиоканал зашифровывают, а на приемном конце дешифруют.6. The method according to claim 1, characterized in that messages about control commands and data on the coordinates and motion parameters of the unmanned aerial vehicle are encrypted before being transmitted to a common radio channel, and decrypted at the receiving end. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщение, передаваемое бортовой радиостанцией беспилотного летательного аппарата, содержит данные о параметрах внешней среды, а именно скорость и направление ветра, температуру и атмосферное давление на высоте полета, а также данные о состоянии бортового оборудования.7. The method according to claim 1, characterized in that the message transmitted by the on-board radio station of the unmanned aerial vehicle contains data on environmental parameters, namely wind speed and direction, temperature and atmospheric pressure at altitude, as well as data on the state of on-board equipment . 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что команды управления вычисляют с учетом динамических характеристик беспилотного летательного аппарата и его бортовой автоматической системы управления, а также с учетом внешних возмущений, неисправностей и отказов бортового оборудования.8. The method according to claim 1, characterized in that the control commands are calculated taking into account the dynamic characteristics of the unmanned aerial vehicle and its on-board automatic control system, as well as taking into account external disturbances, malfunctions and failures of the on-board equipment. 9. Комплекс управления полетом беспилотного летательного аппарата, реализующий способ по п.1, состоящий из оборудования стационарного или подвижного пункта управления, в состав которого входит автоматизированное рабочее место пилота-оператора, включающее в себя антенный блок, соединенный с первым входом транспондера, пульт управления вводом и выводом данных и метеостанция, выходы которых подключены к первому и второму входам формирователя команд управления соответственно, третий вход формирователя команд управления подключен к выходу устройства хранения аэронавигационных данных и пилотажно-навигационных характеристик беспилотного летательного аппарата, к первому и второму входам блока шифрования подключены транспондер и формирователь команд управления соответственно, а первый и второй выходы блока шифрования соединены со вторым входом транспондера и с четвертым входом формирователя команд управления соответственно, вход пульта управления вводом и выводом данных соединен с вторым выходом формирователя команд управления, а выход подключен к входу устройства отображения, а также установленные на борту беспилотного летательного аппарата антенный блок, соединенный с первым входом транспондера, подключенные к первому и второму входам блока шифрования транспондер и вычислитель соответственно, а первый и второй выходы блока шифрования соединены с вторым входом транспондера и с вторым входом вычислителя соответственно, второй вход блока вычислителя соединен с блоком датчиков параметров внешней среды, спутниковую навигационную систему, выход которой подключен к третьему входу вычислителя, автопилот, вход которого подключен к выходу вычислителя, а выход - к исполнительным устройствам рулевых приводов, отличающийся тем, что транспондеры содержат высокоточные часы и получают сообщения из одного или нескольких радиоканалов с временным разделением и передают в указанный канал собственные сообщения, которые содержат данные о положении, координатах и параметрах движения, а также команды управления. 9. The flight control system of an unmanned aerial vehicle that implements the method according to claim 1, consisting of equipment of a stationary or mobile control center, which includes an automated workstation of a pilot-operator, which includes an antenna unit connected to the first input of the transponder, a control panel data input and output and a weather station, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the control command generator, respectively, the third input of the control command generator is connected to the output storage devices for aeronautical data and flight and navigation characteristics of an unmanned aerial vehicle, a transponder and a command shaper are connected to the first and second inputs of the encryption block, respectively, and the first and second outputs of the encryption block are connected to the second input of the transponder and to the fourth input of the control command shaper, respectively, the input the data input and output control panel is connected to the second output of the control command generator, and the output is connected to the input of the device imagery, as well as an antenna unit mounted on board an unmanned aerial vehicle, connected to the first input of the transponder, connected to the first and second inputs of the encryption unit of the transponder and the computer, respectively, and the first and second outputs of the encryption unit are connected to the second input of the transponder and to the second input of the computer, respectively , the second input of the calculator block is connected to the block of sensors of environmental parameters, the satellite navigation system, the output of which is connected to the third input of the calculator, a slot, the input of which is connected to the output of the calculator, and the output - to the actuators of the steering drives, characterized in that the transponders contain a high-precision clock and receive messages from one or more radio channels with time division and transmit their own messages to the specified channel that contain position data , coordinates and motion parameters, as well as control commands.
RU2008140595/28A 2008-10-13 2008-10-13 Method to control pilotless aircraft and device to this end RU2390815C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140595/28A RU2390815C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Method to control pilotless aircraft and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008140595/28A RU2390815C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Method to control pilotless aircraft and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008140595A RU2008140595A (en) 2010-04-20
RU2390815C1 true RU2390815C1 (en) 2010-05-27

Family

ID=42680569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008140595/28A RU2390815C1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Method to control pilotless aircraft and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2390815C1 (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475802C1 (en) * 2011-06-10 2013-02-20 Владимир Евгеньевич Куликов Method of drone remote control and drone system
RU2504814C1 (en) * 2012-09-06 2014-01-20 Алексей Вячеславович Бытьев Control method of unmanned aircraft movement
RU2537124C1 (en) * 2013-07-11 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Missile remote control method
RU2562890C2 (en) * 2013-06-14 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт" (ОАО "МНИРТИ") Method of control over drone
RU2647390C1 (en) * 2016-11-18 2018-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "Космотехтранс" Method of automated control and management of remotely piloted systems
RU2657093C1 (en) * 2017-02-17 2018-06-08 Александр Иванович Ильин Method of integrated management of operation of an unmanned aircraft with the use of information technologies
RU2657164C1 (en) * 2016-12-27 2018-06-08 Общество с ограниченной ответственностью "Аэроксо" System of remote observation and control of uncrewed aerial vehicles
RU2662611C1 (en) * 2017-08-23 2018-07-26 Александр Иванович Ильин Unmanned aircraft automated control in the public airspace operation method to provide the safe flight with the flight traffic unauthorized change cases identification
RU2666091C1 (en) * 2017-03-30 2018-09-05 Александр Иванович Ильин Method for automated control of operation of an unmanned aircraft for flights in common airspace, combining all stages of the life cycle
RU2669478C1 (en) * 2017-04-21 2018-10-11 Александр Иванович Ильин Method of unmanned aircraft operation automated control in common airspace to provide safe authorized flight traffic
RU2676519C1 (en) * 2018-01-10 2018-12-29 Александр Александрович Алдюхов Automatic control method of traffic of unmanned aerial vehicles and vehicles by air and surface traffic control centre
RU2710035C1 (en) * 2018-02-12 2019-12-24 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Method for wireless transmission of energy from one unmanned aerial vehicle to another
RU2719605C1 (en) * 2017-03-16 2020-04-21 Гуанчжоу Иксэркрафт Текнолоджи Ко., Лтд. Flight control method and unmanned aerial vehicle flight control device and unmanned aerial vehicle
RU2733453C1 (en) * 2020-07-07 2020-10-01 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Automatic control method of robotic drone in autonomous mode
RU2752645C2 (en) * 2017-05-16 2021-07-29 Бейджинг Джингдонг Цяньши Текнолоджи Ко., Лтд. Communication system of unmanned aerial vehicles and communication system of the server of unmanned aerial vehicles
RU2754430C1 (en) * 2018-05-10 2021-09-02 Бейдзин Сяоми Мобайл Софтвэр Ко., Лтд. Method and device for information transmitting
RU2767605C1 (en) * 2021-07-12 2022-03-18 Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" Small-sized radio station for transmitting control commands of an unmanned aerial vehicle
RU2793068C1 (en) * 2022-04-15 2023-03-28 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Unified terminal for information exchange and delivery

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2656288C1 (en) * 2017-06-05 2018-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) Method for forming chiral structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛЕБЕДЕВ А.А., КАРАБАНОВ В.А. Динамика систем управления беспилотными летательными аппаратами. - М.: Машиностроение, 1965, с.218-223. *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475802C1 (en) * 2011-06-10 2013-02-20 Владимир Евгеньевич Куликов Method of drone remote control and drone system
RU2504814C1 (en) * 2012-09-06 2014-01-20 Алексей Вячеславович Бытьев Control method of unmanned aircraft movement
RU2562890C2 (en) * 2013-06-14 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Московский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт" (ОАО "МНИРТИ") Method of control over drone
RU2537124C1 (en) * 2013-07-11 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Missile remote control method
RU2647390C1 (en) * 2016-11-18 2018-03-15 Общество с ограниченной ответственностью "Космотехтранс" Method of automated control and management of remotely piloted systems
RU2657164C1 (en) * 2016-12-27 2018-06-08 Общество с ограниченной ответственностью "Аэроксо" System of remote observation and control of uncrewed aerial vehicles
RU2657093C1 (en) * 2017-02-17 2018-06-08 Александр Иванович Ильин Method of integrated management of operation of an unmanned aircraft with the use of information technologies
RU2719605C1 (en) * 2017-03-16 2020-04-21 Гуанчжоу Иксэркрафт Текнолоджи Ко., Лтд. Flight control method and unmanned aerial vehicle flight control device and unmanned aerial vehicle
RU2666091C1 (en) * 2017-03-30 2018-09-05 Александр Иванович Ильин Method for automated control of operation of an unmanned aircraft for flights in common airspace, combining all stages of the life cycle
RU2669478C1 (en) * 2017-04-21 2018-10-11 Александр Иванович Ильин Method of unmanned aircraft operation automated control in common airspace to provide safe authorized flight traffic
RU2752645C2 (en) * 2017-05-16 2021-07-29 Бейджинг Джингдонг Цяньши Текнолоджи Ко., Лтд. Communication system of unmanned aerial vehicles and communication system of the server of unmanned aerial vehicles
US11429094B2 (en) 2017-05-16 2022-08-30 Beijing Jingdong Qianshi Technology Co., Ltd. Drone communication system and communication system of drone server
RU2662611C1 (en) * 2017-08-23 2018-07-26 Александр Иванович Ильин Unmanned aircraft automated control in the public airspace operation method to provide the safe flight with the flight traffic unauthorized change cases identification
RU2676519C1 (en) * 2018-01-10 2018-12-29 Александр Александрович Алдюхов Automatic control method of traffic of unmanned aerial vehicles and vehicles by air and surface traffic control centre
RU2710035C1 (en) * 2018-02-12 2019-12-24 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Method for wireless transmission of energy from one unmanned aerial vehicle to another
RU2754430C1 (en) * 2018-05-10 2021-09-02 Бейдзин Сяоми Мобайл Софтвэр Ко., Лтд. Method and device for information transmitting
RU2733453C1 (en) * 2020-07-07 2020-10-01 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Automatic control method of robotic drone in autonomous mode
RU2767605C1 (en) * 2021-07-12 2022-03-18 Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Новатор" Small-sized radio station for transmitting control commands of an unmanned aerial vehicle
RU2794287C1 (en) * 2021-12-17 2023-04-14 Акционерное общество "Аэронавигационные спутниковые технологии и разработки в авиации" Unified on-board module for aviation surveillance of unmanned aerial vehicles
RU2793068C1 (en) * 2022-04-15 2023-03-28 АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭЙРБУРГ" (АО "Эйрбург") Unified terminal for information exchange and delivery
RU2822720C1 (en) * 2023-08-11 2024-07-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of controlling movement of dynamic object along spatial trajectory

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008140595A (en) 2010-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2390815C1 (en) Method to control pilotless aircraft and device to this end
US11693402B2 (en) Flight management system for UAVs
US11482114B2 (en) Automated un-manned air traffic control system
CN103592948B (en) Unmanned plane flight collision avoidance method
US11487016B2 (en) Systems and methods for distributed avionics processing
EP3258619B1 (en) Airbourne cellular communication system
RU2562890C2 (en) Method of control over drone
US20050230563A1 (en) Automatic formation flight control system
EP3485585A1 (en) Dynamic beam steering for unmanned aerial vehicles
EP0760955A1 (en) Aircraft location and identification system
EP3816970A1 (en) Systems and methods for distributed avionics processing
CN111819610A (en) Air situation information and traffic management system for unmanned aerial vehicles and manned aircraft
EP3816649A1 (en) Systems and methods for supplemental navigation using distributed avionics processing
RU100836U1 (en) COMPLEX OF CONTROL AND CONTROL FOR SELF-DRIVING ON LOCAL AIRLINES ON THE BASIS OF MODERN TECHNOLOGIES
Mykytyn et al. GPS-spoofing attack detection mechanism for UAV swarms
CN110850456A (en) Positioning equipment, positioning method and monitoring device of high-altitude unmanned aerial vehicle
RU2134911C1 (en) Collision avoidance system for flight tests
US20230290257A1 (en) Vehicle controller
US11719783B2 (en) Systems and methods for cross-reference navigation using low latency communications
RU2794287C1 (en) Unified on-board module for aviation surveillance of unmanned aerial vehicles
EP3968056A2 (en) Systems and methods for cross-reference navigation using low latency communications
EP4080483A1 (en) Systems and methods for strategic smart route planning service for urban airspace users
RU2239846C2 (en) Air-traffic control system in near zone of airfield
KR20110078824A (en) Automatic dependent surveillance broadcast system and method
Reitz et al. Collaborative Unmanned Aircraft Control for Deconfliction Ability in the National Airspace System

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101014

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120420