RU2661269C2 - Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane - Google Patents

Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane Download PDF

Info

Publication number
RU2661269C2
RU2661269C2 RU2015132450A RU2015132450A RU2661269C2 RU 2661269 C2 RU2661269 C2 RU 2661269C2 RU 2015132450 A RU2015132450 A RU 2015132450A RU 2015132450 A RU2015132450 A RU 2015132450A RU 2661269 C2 RU2661269 C2 RU 2661269C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uav
trajectory
rectangle
angle
controlled
Prior art date
Application number
RU2015132450A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015132450A (en
Inventor
Владимир Иванович Меркулов
Дмитрий Николаевич Сузанский
Ольга Алексеевна Иванова
Виктор Юрьевич Попов
Ольга Олеговна Царева
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
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 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" filed Critical Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
Priority to RU2015132450A priority Critical patent/RU2661269C2/en
Publication of RU2015132450A publication Critical patent/RU2015132450A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2661269C2 publication Critical patent/RU2661269C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C19/00—Aircraft control not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04—Anti-collision systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft engineering.
SUBSTANCE: invention relates to a method for trajectory control of an unmanned aerial vehicle (UAV). Above method consists in placing the UAV from the control center to a trajectory with a given inclination angle, correcting the angle of the trajectory when the UAV is approaching a group of obstacles, each of which is approximated in a certain way.
EFFECT: durability of the UAV is improved due to the automation of the process of flying over groups of obstacles in the vertical plane during a low altitude flight.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам траекторного управления беспилотными летательными аппаратами (БЛА) и может быть использовано для повышения их безопасности при выполнении маловысотных полетов.The invention relates to methods for trajectory control of unmanned aerial vehicles (UAVs) and can be used to increase their safety when performing low-altitude flights.

Повышение живучести летательных аппаратов в процессе управления ЛА [1] является одной из основных тенденций развития систем с БЛА. Одним из направлений повышения живучести БЛА при совершении маловысотных полетов (МВП) в условиях местности с типичной городской застройкой является облет групп препятствий в вертикальной плоскости. В пилотируемых летательных аппаратах (ЛА) для осуществления МВП над пересеченной местностью и местностью с городской застройкой используется специальный радиолокационный комплекс - радиоэлектронная система управления маловысотным полетом (РЭСУ МВП), основной задачей которой является формирование профильного полета ЛА, при котором траектория полета летательного аппарата повторяет профиль рельефа местности. Важно отметить, что РЭСУ МВП должна обеспечивать решение задач в любое время года, суток и любых метеоусловиях. Указанные требования предопределяют многоканальный принцип построения вычислительной системы радиолокационного комплекса с использованием РЛС для определения расстояния до препятствий и радиовысотомеров для контроля текущей высоты [2]. Таким образом, в состав указанной системы входит оборудование, которое характеризуется достаточно большими массогабаритными и стоимостными характеристиками. Очевидно, что применение аналогичного комплекса в составе бортового оборудования БЛА представляется нецелесообразным по критерию «стоимость-эффективность». Кроме того, при решении некоторых специальных задач использование активного радиолокатора не рекомендуется, так как это может служить сильным демаскирующим фактором.Increasing the survivability of aircraft in the process of controlling an aircraft [1] is one of the main trends in the development of systems with UAVs. One of the ways to increase the survivability of UAVs during low-altitude flights (MVP) in an area with typical urban development is to fly around obstacle groups in a vertical plane. In manned aircraft (LA), a special radar system — a low-altitude flight electronic control system (RESU MVP) —is used to create a profile flight of an aircraft in which the flight path of the aircraft repeats the profile, is used to carry out the MEP over rough terrain and urban areas; terrain. It is important to note that RESU MVP should ensure the solution of tasks at any time of the year, days and any weather conditions. These requirements predetermine the multichannel principle of constructing a computing system for a radar system using radar to determine the distance to obstacles and radio altimeters to control the current altitude [2]. Thus, the composition of the specified system includes equipment that is characterized by sufficiently large weight and size and cost characteristics. Obviously, the use of a similar complex as part of the onboard equipment of the UAV seems inappropriate according to the criterion of "cost-effectiveness". In addition, when solving some special tasks, the use of an active radar is not recommended, since this can serve as a strong unmasking factor.

В существующих системах с БЛА [2] (прототип) (см. фиг. 1), включающих пункт управления 1 и беспилотный летательный аппарат 2, для облета объектов городской застройки 3 при маловысотном полете, как правило, используется маршрутный метод, который осуществляется в два этапа. На первом (подготовительном) этапе диспетчером (оператором, офицером боевого управления) намечается ряд контрольных точек 4, которые должен пройти БЛА с заданным углом наклона траектории. Далее для обеспечения последовательного прохождения БЛА намеченных точек в штурманском расчете реализуются алгоритмы наведения на неподвижные цели (поочередно на каждую соответствующую контрольную точку). На втором этапе осуществляется непосредственно управление летательным аппаратом 2 для обхода группы препятствий в вертикальной плоскости 3 по рассчитанным траекториям 5 при помощи команд управления с диспетчерского (командного) пункта управления 1. Процедуру существующего способа облета группы препятствий летательным аппаратом иллюстрирует фиг. 1.In existing systems with UAVs [2] (prototype) (see Fig. 1), including a control point 1 and an unmanned aerial vehicle 2, for flying around urban buildings 3 during low-altitude flight, as a rule, the route method is used, which is carried out in two stage. At the first (preparatory) stage, the dispatcher (operator, combat control officer) outlines a number of control points 4, which the UAV must pass with a given angle of inclination of the trajectory. Further, to ensure consistent UAV passage of the designated points in the navigational calculation, guidance algorithms for stationary targets (alternately for each corresponding control point) are implemented. At the second stage, the aircraft 2 is directly controlled to bypass the obstacle group in the vertical plane 3 along the calculated trajectories 5 using control commands from the control room (command) point 1. The procedure for the existing method of flying around an obstacle group by the aircraft is illustrated in FIG. one.

Следует отметить, что такой способ облета групп препятствий, связанный с нанесением контрольных точек, предполагает непосредственное участие человека и представляет собой довольно трудоемкую задачу, поскольку такие действия необходимо производить для каждого БЛА. При этом нанесение таких точек требует наличия большого опыта у оператора, и, в общем случае, это является нетривиальной задачей.It should be noted that this method of flying around obstacle groups associated with the application of control points involves the direct participation of a person and is a rather laborious task, since such actions must be performed for each UAV. Moreover, the application of such points requires extensive experience with the operator, and, in the general case, this is a non-trivial task.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение живучести БЛА за счет использования командного управления и автоматизации процесса облета групп препятствий в вертикальной плоскости при маловысотном полете БЛА по запланированному маршруту.The technical result of the invention is to increase the survivability of the UAV through the use of command control and automation of the process of flying around groups of obstacles in a vertical plane at low altitude flight of the UAV along the planned route.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что при планировании маршрута полета БЛА каждое препятствие группы в вертикальной плоскости аппроксимируется прямоугольником, расположенным в верхней части координатной плоскости OXY, одна из сторон которого лежит на оси ОХ (совпадающей с нулевой выстой). Оператор для описания выбранного препятствия указывает только центр такого прямоугольника и длины его сторон. Далее осуществляется непосредственно управление летательным аппаратом с обходом групп препятствий путем коррекции рассчитанной траектории наведения.The claimed technical result is achieved due to the fact that when planning a UAV flight route, each obstacle of the group in the vertical plane is approximated by a rectangle located in the upper part of the OXY coordinate plane, one of whose sides lies on the OX axis (coinciding with the zero offset). The operator for describing the selected obstacle indicates only the center of such a rectangle and the length of its sides. Next, the aircraft is directly controlled by bypassing obstacle groups by correcting the calculated guidance trajectory.

Возможность достижения технического результата обусловлена следующими причинами:The possibility of achieving a technical result is due to the following reasons:

- существенным уменьшением времени описания оператором препятствий, что снижает нагрузку на оператора [3];- a significant reduction in the time the operator describes the obstacles, which reduces the load on the operator [3];

- универсальным (однотипным) способом описания препятствий, что дает возможность применять традиционные методы управления летательными аппаратами [2].- a universal (of the same type) way of describing obstacles, which makes it possible to apply traditional methods of controlling aircraft [2].

Вариант взаимного расположения управляемого летательного аппарата и группы препятствий иллюстрирует фиг. 2, на которой летательный аппарат движется равномерно со скоростью VЛА, прямолинейно и параллельно земной поверхности на заданной высоте Н. Препятствия имеют вид типичных объектов городской застройки.A variant of the mutual arrangement of the steered aircraft and the group of obstacles is illustrated in FIG. 2, on which the aircraft moves uniformly with a speed of V LA , rectilinearly and parallel to the earth's surface at a given height N. Obstacles look like typical urban buildings.

Для таких условий одним из возможных способов управления, повышающим живучесть беспилотного летательного аппарата, является новый способ, полученный на основе математического аппарата метода обратных задач динамики [4] с использованием результатов [7], в котором траектория управляемого БЛА корректируется при сближении его с группой препятствий путем совмещения его вектора скорости с касательной, построенной к желаемой траектории. Вычисление требуемого приращения угла наклона траектории (параметра рассогласования) управляемого БЛА производится по правилу:For such conditions, one of the possible control methods that increases the survivability of an unmanned aerial vehicle is a new method, obtained on the basis of the mathematical apparatus of the dynamic inverse problem method [4] using the results of [7], in which the trajectory of the controlled UAV is corrected when it approaches a group of obstacles by combining its velocity vector with a tangent constructed to the desired trajectory. The calculation of the required increment of the angle of inclination of the trajectory (mismatch parameter) of the controlled UAV is carried out according to the rule:

Figure 00000001
Figure 00000001

где переменные w1 и w2 вычисляются путем дифференцирования функции ψ(х,у) от координат БЛА. Система координат OXY выбирается таким образом, чтобы координата у соответствовала высоте полета, а направление оси координат х - направлению полета БЛА. Выражение для переменных w1 и w2 имеет вид:where the variables w 1 and w 2 are calculated by differentiating the function ψ (x, y) from the coordinates of the UAV. The OXY coordinate system is chosen so that the coordinate y corresponds to the flight altitude, and the direction of the x coordinate axis corresponds to the flight direction of the UAV. The expression for the variables w 1 and w 2 has the form:

Figure 00000002
Figure 00000002

Функция ψ(х,у) - функция тока потока идеальной жидкости при обтекании нескольких прямоугольных параллелепипедов, которая может быть получена на основе положений теории функций комплексного переменного и выражения для комплексного потенциала бесциркуляционного обтекания нескольких прямоугольных параллелепипедов, будучи выделена как его мнимая часть.The function ψ (x, y) is the stream function of the ideal fluid flow around several rectangular parallelepipeds, which can be obtained on the basis of the provisions of the theory of functions of a complex variable and the expression for the complex potential of the circulationless flow around several rectangular parallelepipeds, highlighted as its imaginary part.

Выражение для комплексного потенциала и зависимости для функции тока и потенциала скорости результирующего потока идеальной жидкости, в свою очередь, с использованием конформного отображения внешности сечения прямоугольного параллелепипеда на внешность кругового цилиндра [5, 6, 7], в рассматриваемом случае записываются следующим образом:The expression for the complex potential and the dependence for the stream function and the velocity potential of the resulting ideal fluid flow, in turn, using the conformal mapping of the exterior of the rectangular parallelepiped section to the exterior of the circular cylinder [5, 6, 7], in the case under consideration are written as follows:

Figure 00000003
Figure 00000003

где z=x+iy - комплексная переменная на комплексной плоскости OXY, N - количество аппроксимирующих объекты прямоугольников,where z = x + iy is the complex variable on the complex plane OXY, N is the number of rectangles approximating the objects,

Figure 00000004
- угол, зависящий от соотношения сторон j-ого прямоугольника (Xj - длина, Yj - высота прямоугольника), V и
Figure 00000005
- скорость БЛА (до и после облета рельефа) и его сопряженная скорость, соответственно;
Figure 00000006
, z0j=x0j+iy0j (х0j, y0j - смещение центра j-ого прямоугольника относительно начала выбранной системы координат OXY),
Figure 00000007
.
Figure 00000004
is the angle depending on the aspect ratio of the j-th rectangle (X j is the length, Y j is the height of the rectangle), V and
Figure 00000005
- UAV speed (before and after overflown terrain) and its conjugate speed, respectively;
Figure 00000006
, z 0j = x 0j + iy 0j (x 0j , y 0j is the offset of the center of the j-th rectangle relative to the origin of the selected coordinate system OXY),
Figure 00000007
.

Указанные параметры определяются на диспетчерском пункте (ДП).The specified parameters are determined at the control room (DP).

Корректировка угла наклона траектории БЛА начинается тогда, когда расстояние от управляемого БЛА до центра аппроксимирующего препятствие прямоугольника становится меньше определенной величины:Correction of the angle of inclination of the UAV trajectory begins when the distance from the controlled UAV to the center of the rectangle approximating the obstacle becomes less than a certain value:

Figure 00000008
Figure 00000008

где хП и уП - координаты центра прямоугольника аппроксимации; х и у - координаты БЛА; L - заданное расстояние.where x P and y P are the coordinates of the center of the approximation rectangle; x and y - UAV coordinates; L is the given distance.

Примерный вид траектории облета 7 группы препятствий, которые аппроксимированы прямоугольниками 6, представлен на фиг. 3. Здесь же показано требуемое приращение Δϑ угла наклона траектории (параметра рассогласования) управляемого БЛА, сформированного по правилу (1).An exemplary view of the trajectory of flying around 7 of a group of obstacles that are approximated by rectangles 6 is shown in FIG. 3. It also shows the required increment Δϑ of the angle of inclination of the trajectory (mismatch parameter) of the controlled UAV formed according to rule (1).

Таким образом, для коррекции угла наклона траектории при облете групп препятствий в вертикальной плоскости описанным способом (1) - (4) необходимо учитывать:Thus, to correct the angle of inclination of the trajectory when flying around obstacle groups in a vertical plane using the described method (1) - (4), it is necessary to take into account:

1) параметры движения БЛА - координаты х и у, значение1) UAV motion parameters - x and y coordinates, value

2) параметры групп препятствий - координаты центров прямоугольников аппроксимации z0j и длины их сторон Xj и Yj.2) the parameters of the obstacle groups are the coordinates of the centers of the approximation rectangles z 0j and the lengths of their sides X j and Y j .

Величины, необходимые для реализации (1) - (4) и составляющие первую группу параметров, измеряются штатными средствами на диспетчерских пунктах, а величины, составляющие вторую группу, расположены в памяти ЭВМ КП ВП, куда они заносятся непосредственно диспетчером (оператором, офицером боевого управления).The values necessary for the implementation of (1) - (4) and constituting the first group of parameters are measured by regular means at the control centers, and the quantities making up the second group are located in the memory of the KP VP computer, where they are entered directly by the dispatcher (operator, combat control officer) )

Коррекция угла наклона траектории управляемого БЛА прекращается, когда его высота становится равной начальной (заданной) высоте Н полета беспилотного летательного аппарата, определяемой запланированным маршрутом полета.Correction of the angle of the trajectory of the controlled UAV stops when its height becomes equal to the initial (predetermined) height H of the flight of the unmanned aerial vehicle, determined by the planned flight route.

Спецификой описанного способа является то, что зависимости (1) - (4) построены на основе аппроксимации групп препятствий в вертикальной плоскости. Такой подход позволяет унифицировать и автоматизировать процесс описания препятствий, тем самым существенно снизив нагрузку на диспетчера.The specificity of the described method is that the dependencies (1) - (4) are based on the approximation of groups of obstacles in the vertical plane. This approach allows you to unify and automate the process of describing obstacles, thereby significantly reducing the load on the dispatcher.

Заявленный технический результат обеспечивается предлагаемым способом (1) - (4) управления беспилотным летательным аппаратом, а также использованием универсального (однотипного) способа описания групп препятствий в вертикальной плоскости, что дает возможность существенно уменьшить время описания рельефа городской застройки диспетчером, тем самым снизив нагрузку на него.The claimed technical result is provided by the proposed method (1) - (4) for controlling an unmanned aerial vehicle, as well as using a universal (of the same type) method for describing obstacle groups in a vertical plane, which makes it possible to significantly reduce the time for describing the relief of urban buildings by a dispatcher, thereby reducing the load on him.

Таким образом, указанный технический результат достигается тем, что на основе измеренных значений скорости полета VЛА и высоты полета Н беспилотного ЛА, а также заданных диспетчером (оператором, офицером боевого управления) значений координат центров прямоугольников аппроксимации и их сторон, с использованием (3), вычисляется функция тока ψ(х,у). Затем с помощью (2) определяются значения переменных w1 и w2, на основании которых и измеренного значения текущего угла наклона траектории ϑ, с помощью (1) формируется сигнал требуемого приращения угла наклона траектории Δϑ для БЛА, позволяющий произвести облет группы объектов городской застройки.Thus, the indicated technical result is achieved by the fact that, based on the measured values of the flight speed V of the aircraft and the flight height H of the unmanned aircraft, as well as the coordinates of the centers of the approximation rectangles and their sides specified by the dispatcher (operator, combat control officer) using (3) , the stream function ψ (x, y) is calculated. Then, using (2), the values of the variables w 1 and w 2 are determined, based on which the measured value of the current trajectory angle ϑ is formed, using (1) a signal is generated of the required increment of the trajectory angle Δ Б for the UAV, allowing flying around a group of urban buildings .

Это позволяет использовать описанный способ управления для коррекции траекторий полета летательных аппаратов при облете ими групп объектов городской застройки в вертикальной плоскости при маловысотном полете.This allows you to use the described control method to correct the flight paths of aircraft when flying around them groups of urban buildings in a vertical plane at low altitude flight.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

[1] Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Состояние и тенденции развития. М.: Радиотехника. 2008. 432 с.[1] Verba V.S. Aviation complexes of radar patrol and guidance. Status and development trends. M .: Radio engineering. 2008.432 s.

[2] Авиационные системы радиоуправления. Т. 3. Системы командного радиоуправления. Автономные и комбинированные системы наведения / В.И. Меркулов, А.И. Канащенков [и др.]. М.: Радиотехника, 2004. 317 с.[2] Aircraft radio control systems. T. 3. Command radio control systems. Autonomous and combined guidance systems / V.I. Merkulov, A.I. Kanashchenkov [et al.]. M .: Radio engineering, 2004.317 s.

[3] Авиация ПВО России и научно-технический прогресс. Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра / Е.А. Федосов [и др.]. М.: Дрофа, 2001.[3] Air defense of Russia and scientific and technological progress. Combat complexes and systems yesterday, today, tomorrow / E.A. Fedosov [et al.]. M.: Bustard, 2001.

[4] Крутько П.Д. Обратные задачи динамики в теории автоматического управления. М.: Машиностроение, 2004.[4] Krutko P.D. Inverse problems of dynamics in the theory of automatic control. M .: Engineering, 2004.

[5] Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Физматгиз, 1959.[5] Loytsyansky L.G. Mechanics of fluid and gas. Fizmatgiz, 1959.

[6] Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 1965, 716 с.[6] Lavrentiev M.A., Shabat B.V. Methods of the theory of functions of a complex variable. M .: Nauka, 1965, 716 p.

[7] Сузанский Д.Н., Попов В.Ю. Способ построения опорной траектории движения сложной системы // Труды XV Международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах». Самара: Самарский научный центр РАН, 2013. С. 543-547.[7] Suzansky D.N., Popov V.Yu. A method of constructing a reference motion path of a complex system // Proceedings of the XV International Conference "Problems of Control and Modeling in Complex Systems". Samara: Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2013.S. 543-547.

Claims (10)

Способ траекторного управления беспилотным летательным аппаратом (БЛА) с облетом групп объектов городской застройки в вертикальной плоскости заключается в том, что вывод БЛА на запланированную прямолинейную и параллельную земной поверхности траекторию полета производят с диспетчерского пункта (ДП) по траектории облета группы препятствий с заданным углом наклона траектории, отличающийся тем, что траекторию управляемого БЛА корректируют при сближении его с группой препятствий, каждое из которых аппроксимируют прямоугольником, для чего вычисление требуемого приращения угла наклона траектории управляемого БЛА производят по правилу:The method of trajectory control of an unmanned aerial vehicle (UAV) with flying around groups of urban development objects in a vertical plane is that the UAV is brought to the planned rectilinear and parallel to the earth’s surface flight path from the control station along the path of flying around an obstacle group with a given angle of inclination trajectories, characterized in that the trajectory of the controlled UAV is adjusted when it approaches a group of obstacles, each of which is approximated by a rectangle, for which o the calculation of the required increment of the angle of inclination of the trajectory of the controlled UAV is performed according to the rule:
Figure 00000009
Figure 00000009
 гдеWhere
Figure 00000010
Figure 00000010
 здесь w1 и w2 - составляющие вектора скорости управляемого летательного аппарата; ψ(х,y) - функция координат х и y управляемого БЛА в неподвижной системе координат OXY, определяемая как мнимая часть выражения для комплексного потенциала:here w 1 and w 2 are the components of the velocity vector of the controlled aircraft; ψ (x, y) is the function of the x and y coordinates of the controlled UAV in the fixed coordinate system OXY, defined as the imaginary part of the expression for the complex potential:
Figure 00000011
Figure 00000011
 где z=x+iy - комплексная переменная на комплексной плоскости OXY, where z = x + iy is a complex variable on the complex plane OXY, N - количество аппроксимирующих объекты прямоугольников,
Figure 00000012
- угол, зависящий от соотношения сторон j-ого прямоугольника (Xj - длина, Yj - высота прямоугольника), V и
Figure 00000013
- скорость БЛА (до и после облета рельефа) и его сопряженная скорость, соответственно;
Figure 00000014
, z0j=x0j+iy0j (x0j, y0j - смещение центра j-ого прямоугольника относительно начала выбранной системы координат OXY),
Figure 00000015
, при этом корректировку угла наклона траектории БЛА начинают тогда, когда расстояние от управляемого БЛА до центра, аппроксимирующего препятствие прямоугольника, становится меньше определенной величины L:N is the number of rectangles approximating the objects,
Figure 00000012
is the angle depending on the aspect ratio of the j-th rectangle (X j is the length, Y j is the height of the rectangle), V and
Figure 00000013
- UAV speed (before and after overflown terrain) and its conjugate speed, respectively;
Figure 00000014
, z 0j = x 0j + iy 0j (x 0j , y 0j is the offset of the center of the j-th rectangle relative to the origin of the selected coordinate system OXY),
Figure 00000015
, while the adjustment of the angle of inclination of the UAV trajectory begins when the distance from the controlled UAV to the center approximating the obstacle of the rectangle becomes less than a certain value L:
Figure 00000016
Figure 00000016
 где хП и yП - координаты центра прямоугольника аппроксимации, x и y - координаты БЛА, и осуществляют до момента, когда высота полета БЛА становится равной начальной высоте Н.where x P and y P are the coordinates of the center of the approximation rectangle, x and y are the coordinates of the UAV, and they are carried out until the UAV’s flight height becomes equal to the initial height N.
RU2015132450A 2015-08-04 2015-08-04 Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane RU2661269C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132450A RU2661269C2 (en) 2015-08-04 2015-08-04 Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015132450A RU2661269C2 (en) 2015-08-04 2015-08-04 Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015132450A RU2015132450A (en) 2017-02-09
RU2661269C2 true RU2661269C2 (en) 2018-07-13

Family

ID=58453594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015132450A RU2661269C2 (en) 2015-08-04 2015-08-04 Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2661269C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110398980A (en) * 2019-06-05 2019-11-01 西安电子科技大学 A kind of unmanned aerial vehicle group cooperates with the path planning method of detection and avoidance
RU2749990C1 (en) * 2020-04-03 2021-06-21 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Method for correcting the formed configuration of the route of an unmanned gliding aircraft
RU2794300C2 (en) * 2021-06-01 2023-04-14 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Method for obtainment of probabilistic assessment of possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by maneuvering unmanned aerial vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061401B2 (en) * 2003-08-07 2006-06-13 BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH Method and apparatus for detecting a flight obstacle
RU2356099C1 (en) * 2007-12-07 2009-05-20 ООО "Фирма "НИТА" Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface
RU2490170C2 (en) * 2011-11-17 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method of aircraft trajectory control in flights over zones with unfavorable weather
CN104390640A (en) * 2014-11-13 2015-03-04 沈阳航空航天大学 Unmanned aerial vehicle three-dimensional air route planning method based on calculation of ideal fluid numerical value
US9014880B2 (en) * 2010-12-21 2015-04-21 General Electric Company Trajectory based sense and avoid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061401B2 (en) * 2003-08-07 2006-06-13 BODENSEEWERK GERäTETECHNIK GMBH Method and apparatus for detecting a flight obstacle
RU2356099C1 (en) * 2007-12-07 2009-05-20 ООО "Фирма "НИТА" Method for prevention of threat of aircraft collision with obstacles of underlying surface
US9014880B2 (en) * 2010-12-21 2015-04-21 General Electric Company Trajectory based sense and avoid
RU2490170C2 (en) * 2011-11-17 2013-08-20 Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method of aircraft trajectory control in flights over zones with unfavorable weather
CN104390640A (en) * 2014-11-13 2015-03-04 沈阳航空航天大学 Unmanned aerial vehicle three-dimensional air route planning method based on calculation of ideal fluid numerical value

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110398980A (en) * 2019-06-05 2019-11-01 西安电子科技大学 A kind of unmanned aerial vehicle group cooperates with the path planning method of detection and avoidance
CN110398980B (en) * 2019-06-05 2020-11-24 西安电子科技大学 Flight path planning method for cooperative detection and obstacle avoidance of unmanned aerial vehicle group
RU2749990C1 (en) * 2020-04-03 2021-06-21 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Method for correcting the formed configuration of the route of an unmanned gliding aircraft
RU2794300C2 (en) * 2021-06-01 2023-04-14 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Method for obtainment of probabilistic assessment of possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by maneuvering unmanned aerial vehicle
RU2822805C1 (en) * 2023-11-20 2024-07-15 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 Method of controlling low-altitude flight of aircraft in vertical plane

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015132450A (en) 2017-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060015247A1 (en) Bezier curve flightpath guidance using moving waypoints
Oh et al. Decentralised standoff tracking of moving targets using adaptive sliding mode control for UAVs
CN106774400B (en) Unmanned aerial vehicle three-dimensional track guidance method based on inverse dynamics
EP2715471B1 (en) Method and system for steering an unmanned aerial vehicle
EP2538298A1 (en) Method for acquiring images from arbitrary perspectives with UAVs equipped with fixed imagers
Curry et al. L+ 2, an improved line of sight guidance law for UAVs
CN106292701B (en) A kind of RLV approach section Guidance Law acquisition methods based on disturbance compensation thought
US10242578B2 (en) Flight path management system
CN107621198B (en) A kind of multistep decision trajectory planning method around more no-fly zones
CN105628045A (en) Unmanned plane following shot path planning and tracking method
Oh et al. Coordinated standoff tracking of groups of moving targets using multiple UAVs
Gautam et al. Application of guidance laws to quadrotor landing
RU2661269C2 (en) Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane
CN115857538A (en) Multi-aircraft cooperative guidance method meeting falling angle constraint in three-dimensional space
Chen et al. Formation reconfiguration for fixed-wing UAVs: A coordinated path following approach
Klein et al. Moving target approach for wind-aware flight path generation
Meenakshisundaram et al. Vector field guidance for path following of MAVs in three dimensions for variable altitude maneuvers
CN113126647B (en) Collaborative guidance method based on leader and follower principle
RU2571845C1 (en) Control over drone flight path at flyby over terrain relief in vertical plane
RU2490170C2 (en) Method of aircraft trajectory control in flights over zones with unfavorable weather
CN112258896A (en) Unmanned aerial vehicle fusion airspace operation method based on flight path
CN116009570A (en) Time cooperative control method of variable speed aircraft
Ma et al. Obstacle Avoidance and Formation Regrouping for Follower UAV in Leader-Follower Formation
Nowak et al. The selected innovative solutions in UAV control systems technologies
Xin et al. An optimal path planning method for UCAV in terminal of target strike

Legal Events

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

Effective date: 20200805