RU2725640C1 - Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions - Google Patents

Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions Download PDF

Info

Publication number
RU2725640C1
RU2725640C1 RU2019128296A RU2019128296A RU2725640C1 RU 2725640 C1 RU2725640 C1 RU 2725640C1 RU 2019128296 A RU2019128296 A RU 2019128296A RU 2019128296 A RU2019128296 A RU 2019128296A RU 2725640 C1 RU2725640 C1 RU 2725640C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uav
emergency
landing
controlled
site
Prior art date
Application number
RU2019128296A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Сузанский
Ольга Алексеевна Иванова
Филипп Михайлович Александровский
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "АйТи Десижн"
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 Закрытое акционерное общество "АйТи Десижн" filed Critical Закрытое акционерное общество "АйТи Десижн"
Priority to RU2019128296A priority Critical patent/RU2725640C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725640C1 publication Critical patent/RU2725640C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.SUBSTANCE: invention relates to control systems of aircraft drone type (UAV). UAV landing approach method in emergency conditions consists in that the UAV output to the descending start point for the emergency landing on the unprepared platform in the horizontal plane is made along the trajectory. At that, the trajectory of the controlled UAV is corrected as it approaches the landing site, for which calculation of the required increment Δφ of the heading angle (mismatch parameter) of the controlled UAV is carried out according to the rule:(1)where(2),here φ is the current heading angle of the UAV;andare required elements of the UAV speed vector ;is a constant which determines the required flight trajectory of the UAV, which is found from solving the system of equations(3)whereare coordinates of the controlled UAV in the fixed OXY coordinate system associated with the emergency landing site, which is described by a rectangle of width h, at that, the UAV course angle correction begins at the moment of the emergency landing command reception, and stops at the beginning of the drop point.EFFECT: invention can be used in solving problem of UAV saving in emergency (emergency) situations, when flight is impossible to continue and emergency landing is required.1 cl

Description

Изобретение относится к области систем управления беспилотными летательными аппаратами самолетного типа (БЛА) и может быть использовано при решении задачи сохранения БЛА в аварийных (нештатных) ситуациях, при которых полет продолжать невозможно и необходима экстренная посадка.The invention relates to the field of control systems for unmanned aerial vehicles of aircraft type (UAVs) and can be used to solve the problem of preserving UAVs in emergency (emergency) situations in which flight is impossible to continue and emergency landing is necessary.

Беспилотные летательные аппараты широко применяются при выполнении различного рода задач, связанных с мониторингом земной поверхности, природных зон или зон населенных пунктов и др. Полет в указанном режиме осуществляется, как правило, на постоянной высоте и на значительных расстояниях от точки взлета. Маршрут полета может задаваться заранее и заноситься в память бортовой вычислительной системы, либо корректироваться с пункта управления командами оператора по радиоканалу. При возникновении аварийной (нештатной) ситуации, в условиях нахождения БЛА от взлетно-посадочной полосы (ВПП) - места взлета - на значительных расстояниях, оператору в целях сохранения техники и функционального оборудования приходится принимать решение о посадке БЛА на неподготовленные площадки – лесные просеки, участки дорог, поляны и др. Для осуществления указанной посадки оператору необходимо передать на борт БЛА место посадки (координаты, размеры, ориентацию площадки и др.), а также информацию, каким образом до нее долететь до указанной площадки (команды управления курсом, высотой, либо требуемую траекторию полета и др.), при условии знания оператором местонахождения (координат) БЛА. Переданная информация на борт БЛА позволит не только сохранить сам аппарат и его бортовые системы, но и предотвратить угрозу для безопасности людей и населенных пунктов, вблизи которых он применяется.Unmanned aerial vehicles are widely used in various tasks related to monitoring the earth's surface, natural zones or zones of settlements, etc. Flight in this mode is usually carried out at a constant height and at considerable distances from the take-off point. The flight route can be set in advance and stored in the onboard computer system, or adjusted from the control point of the operator’s commands over the air. In the event of an emergency (contingency) situation, when the UAV is located from the runway (runway) —the take-off location is considerable distances, the operator must decide to land the UAV on unprepared sites — forest clearings, sections in order to preserve the equipment and functional equipment roads, glades, etc. To perform the indicated landing, the operator must transfer the landing place (coordinates, sizes, orientation of the site, etc.) to the UAV, as well as information on how to reach it to the specified site (heading, altitude, or required flight path, etc.), provided that the operator knows the location (coordinates) of the UAV. The information transmitted on board the UAV will not only save the device itself and its airborne systems, but also prevent a threat to the safety of people and the settlements near which it is used.

Полет БЛА можно разделить на взлет, полет по маршруту и посадку. Посадка состоит из этапов: предпосадочное маневрирование, заход на посадку и непосредственно приземление. При этом целью захода на посадку является вывод БЛА в заданную точку воздушного пространства, которая расположена на линии, совпадающей с продолжением оси взлетно-посадочной полосы (ВПП). Такую точку называют точкой начала снижения (ТНС), которая расположена на установленной высоте относительно торца ВПП [1]. Успешное завершение посадки во многом зависит от точности выхода БЛА как на линию, направленную вдоль продольной оси ВПП, так и в ТНС.UAV flight can be divided into take-off, en-route flight and landing. Landing consists of the stages: pre-landing maneuvering, approach and landing directly. In this case, the purpose of the approach is to bring the UAV to a given point in the airspace, which is located on the line coinciding with the continuation of the axis of the runway. This point is called the start point of decline (TNS), which is located at a set height relative to the end of the runway [1]. Successful completion of the landing largely depends on the accuracy of the UAV exit both to the line directed along the longitudinal axis of the runway and to the HPS.

Стоит отметить, что применительно к рассматриваемым способам применения БЛА, а также учитывая небольшие высоты и скорости его полета, ТНС может быть расположена на торце площадки ВПП и смещена относительно её оси.It is worth noting that with regard to the considered methods of using UAVs, as well as taking into account the small altitudes and speeds of its flight, the HPS can be located at the end of the runway site and offset relative to its axis.

Известен способ управления летательным аппаратом (ЛА), реализующие вывод ЛА на линию, направленную вдоль продольной оси взлетно-посадочной полосы, при заходе на посадку [3]. Данный способ характеризуется тем, что самолет, заходящий на посадку, оборудован бортовым радиолокатором, который измеряет расстояние до уголкового отражателя или радиоответчика и курсовой угол на него. Зная собственное положение, курс ВПП и расстояние до отражателя (радиомаяка), на борту самолета формируются сигналы управления для выхода самолета на заданную линию. Недостатком описанного способа является то, что для его реализации требуется наличие дополнительного как бортового оборудования - радиолокатор, что усложняет конструкцию самолета, так и наземного оборудования - уголковый отражатель или радиомаяк, что отсутствует на неподготовленных посадочных площадках.A known method of controlling an aircraft (LA), realizing the conclusion of the aircraft on a line directed along the longitudinal axis of the runway, when approaching [3]. This method is characterized in that the aircraft approaching is equipped with an airborne radar that measures the distance to the corner reflector or radio transponder and the heading angle to it. Knowing their own position, runway course and distance to the reflector (beacon), control signals are formed on board the aircraft to exit the aircraft on a given line. The disadvantage of the described method is that its implementation requires the presence of additional on-board equipment — a radar, which complicates the design of the aircraft, and ground-based equipment — a corner reflector or a beacon, which is absent on unprepared landing sites.

Известны способы захода на посадку (RU 2 559 196, RU 2 341 774, RU 2 273 590, RU 2 156 720, RU 2 242 800), для реализации которых так же требуется дополнительное радиотехническое оборудование как бортовое, так и наземное. Указанные способы не могут быть применимы к БЛА по причине невозможности размещения указанного дополнительного бортового оборудования на БЛА из-за его значительных массогабаритных характеристик, и полным отсутствием дополнительного наземного оборудования на неподготовленных площадках, выбранных оператором для посадки БЛА. При отсутствии дополнительного оборудования указанные способы не могут быть реализованы.Known approach methods (RU 2 559 196, RU 2 341 774, RU 2 273 590, RU 2 156 720, RU 2 242 800), for the implementation of which additional radio equipment is also required, both airborne and ground. These methods cannot be applied to UAVs because of the impossibility of placing the specified additional avionics equipment on the UAV due to its significant weight and size characteristics, and the complete absence of additional ground equipment at unprepared sites selected by the operator for UAV landing. In the absence of additional equipment, these methods cannot be implemented.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является изобретение RU 2 509 684, в котором описывается способ захода самолета на посадку в аварийных условиях (варианты), обеспечивающий возможность выполнения посадки самолетами при отказах их бортовых средств радиосвязи и автоматических радиокомпасов или выходе из строя штатного радиотехнического оборудования аэродромов (РЛС, ДПРМ) за счет использования для вывода в ТНС штатной станции предупреждения о радиолокационном облучении (СПО) самолета и двух непрерывно работающих на разнесенных частотах, перекрываемых частотным диапазоном СПО, источников радиоизлучения (ИРИ), размещаемых на позициях приводных радиомаяков (дальнего и ближнего) и предназначенных для определения на борту самолета; оснащенного СПО, направления продольной оси ВПП, а также специальных правил выполнения экипажем самолета маневров захода на посадку по информации, отображаемой на индикаторе СПО.The closest analogue to the proposed method is the invention RU 2 509 684, which describes a method of landing an aircraft in emergency conditions (options), which allows landing by aircraft in the event of failure of their on-board radio communications and automatic radio compasses or the failure of standard radio equipment of airfields (Radar, DPRM) due to the use of a warning for radar exposure (STR) of the aircraft and two continuously operating at separated frequencies, covered by the frequency range of STR, radio emission sources (IRI) placed at the positions of the driving radio beacons (far and near) ) and intended to be determined on board the aircraft; equipped with STR, the direction of the longitudinal axis of the runway, as well as special rules for the aircraft crew to perform approach maneuvers according to the information displayed on the STR indicator.

Недостатком такого способа так же является необходимость использования наземного оборудования – источников радиоизлучения, которые излучают сигналы для ориентирования самолета. Для приема указанных сигналов на каждом БЛА необходимо наличие дополнительного оборудования, что усложняет конструкцию управляемого объекта.The disadvantage of this method is the need to use ground-based equipment - radio sources that emit signals to orient the aircraft. To receive these signals on each UAV, additional equipment is necessary, which complicates the design of the managed object.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности выполнения посадки беспилотными летательными аппаратами самолетного типа на неподготовленные площадки в аварийных (нештатных) ситуациях, при которых полет продолжать невозможно, за счет автоматизации процесса вывода БЛА в ТНС.The technical result of the invention is the possibility of landing unmanned aerial vehicles of aircraft type on unprepared sites in emergency (emergency) situations in which the flight cannot continue, due to the automation of the process of outputting UAVs to the HPS.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что при возникновении аварийной ситуации при выполнении полета БЛА оператор, находящийся на пункте управления, выбирает место для посадки БЛА, представляющее собой прямоугольный горизонтальный участок местности (участок шоссе, просеки, поляны и др.), который пригоден для посадки БЛА по самолетному, и передает на борт БЛА его параметры - координаты середины торца площадки, ближайшего к БЛА, ширину и длину площадки, ориентацию площадки. Далее в бортовой вычислительной системе БЛА указанные данные обрабатываются, строится требуемая траектория вывода БЛА в ТНС, которая записывается в систему автоматического управления (САУ). Затем осуществляется непосредственно управление БЛА путем сравнения текущей траектории полета (определяется штатными бортовыми средствами) с требуемой траекторией, записанной в САУ, и при их расхождении выработкой управляющего сигнала коррекции курса.The claimed technical result is achieved due to the fact that when an emergency occurs during a UAV flight, the operator at the control point selects a UAV landing site, which is a rectangular horizontal section of terrain (highway, clearings, clearings, etc.), which is suitable to land a UAV on an airplane, and transmits its parameters aboard the UAV — the coordinates of the middle of the butt end of the site closest to the UAV, the width and length of the site, and the orientation of the site. Further, in the onboard computing system of the UAV, these data are processed, the required path of the output of the UAV in the HPS is built, which is recorded in the automatic control system (ACS). Then, the UAV is directly controlled by comparing the current flight path (determined by standard on-board means) with the desired path recorded in the ACS, and when they diverge, by generating a control signal for course correction.

Возможность достижения технического результата обусловлена следующими причинами:The ability to achieve a technical result is due to the following reasons:

- отсутствие необходимости использования дополнительного бортового оборудования БЛА;- no need to use additional onboard equipment UAV;

- инвариантностью к методу наведения, что позволяет не изменять систему управления и алгоритмы применяемых методов управления [3];- invariance to the guidance method, which allows not to change the control system and algorithms of the applied control methods [3];

- универсальным (однотипным) способом описания всех площадок, пригодных для приземления, что дает возможность применять традиционные методы управления летательными аппаратами [4];- a universal (of the same type) way of describing all areas suitable for landing, which makes it possible to apply traditional methods of controlling aircraft [4];

- существенным снижением нагрузки на оператора из-за отсутствия необходимости вручную строить требуемые траектории вывода БЛА в ТНС.- a significant reduction in the load on the operator due to the lack of the need to manually build the required trajectory of the output of the UAV in the HPS.

Для таких условий одним из возможных способов управления БЛА, обеспечивающий выход его в ТНС, является новый способ, полученный на основе математического аппарата метода обратных задач динамики [5], в котором траектория управляемого БЛА корректируется для выхода его в ТНС путем совмещения его вектора скорости с касательной, построенной к требуемой траектории. Вычисление требуемого приращения Δ φ

Figure 00000001
угла курса (параметра рассогласования) управляемого БЛА производится по правилу:For such conditions, one of the possible UAV control methods providing its output to the HPS is a new method obtained on the basis of the mathematical apparatus of the dynamic inverse problem method [5], in which the trajectory of the controlled UAV is corrected for its output to the HPS by combining its velocity vector with tangent constructed to the desired trajectory. Calculation of the required increment Δ φ
Figure 00000001
course angle (mismatch parameter) of a controlled UAV is made according to the rule:

Δ φ = φ Т φ = arctg ( υ 2 υ 1 ) φ ,

Figure 00000002
(1) Δ φ = φ T - φ = arctg ( υ 2 υ 1 ) - φ ,
Figure 00000002
(1)

где φ Т

Figure 00000003
- требуемый угол курса БЛА, φ
Figure 00000004
- текущий угол курса БЛА, переменные υ 1
Figure 00000005
и υ 2
Figure 00000006
- требуемые элементы вектора скорости БЛА, которые равны:Where φ T
Figure 00000003
- the required angle of the UAV course, φ
Figure 00000004
- current UAV course angle, variables υ 1
Figure 00000005
and υ 2
Figure 00000006
- the required elements of the UAV speed vector, which are equal to:

{ υ 1 = h π ( 1 + e u cos ν 0 ) , υ 2 = h π e u sin ν 0 .

Figure 00000007
(2) { υ 1 = h π ( 1 + e u cos ν 0 ) , υ 2 = h π e u sin ν 0 .
Figure 00000007
(2)

Элементы вектора скорости БЛА вычисляются путем дифференцирования параметрических уравнений эквипотенциальных кривых, описывающих электростатическое поле конденсатора, у которого расстояние между пластинами равно h

Figure 00000008
[6]:The elements of the UAV velocity vector are calculated by differentiating the parametric equations of equipotential curves describing the electrostatic field of the capacitor, in which the distance between the plates is h
Figure 00000008
[6]:

{ x = h π ( u + e u cos ν 0 ) , y = h π ( ν 0 + e u sin ν 0 ) , < u <

Figure 00000009
(3) { x = h π ( u + e u cos ν 0 ) , y = h π ( ν 0 + e u sin ν 0 ) , - < u <
Figure 00000009
(3)

где значение ν 0

Figure 00000010
определяет искомую эквипотенциальную линию.where is the meaning ν 0
Figure 00000010
determines the desired equipotential line.

Вычисления производятся в построенной прямоугольной системе координат OXY: система координат правая, центр координат находится в середине торца площадки, ближайшего к БЛА, ось ОХ направлена по оси площадки приземления. Все курсовые углы БЛА отсчитываются от положительного направления оси OY по часовой стрелке.The calculations are performed in the constructed rectangular coordinate system OXY: the coordinate system is right, the center of coordinates is in the middle of the end face of the site closest to the UAV, the OX axis is directed along the axis of the landing site. All heading angles of the UAV are counted from the positive direction of the OY axis clockwise.

Требуемая траектория полета БЛА строится путем решения системы нелинейных уравнений (3) относительно значений ν 0

Figure 00000011
и u
Figure 00000012
при подстановке в систему (3) координат ( x , y )
Figure 00000013
положения БЛА. Один из способов решения системы нелинейных уравнений описан в [7].The required UAV flight path is constructed by solving a system of nonlinear equations (3) with respect to the values ν 0
Figure 00000011
and u
Figure 00000012
when substituting the coordinate system (3) ( x , y )
Figure 00000013
UAV provisions. One of the methods for solving a system of nonlinear equations is described in [7].

Полученные значения ν 0

Figure 00000014
и u
Figure 00000015
используются в (2) для вычисления требуемых элементов вектора скорости БЛА.Values obtained ν 0
Figure 00000014
and u
Figure 00000015
are used in (2) to calculate the required elements of the UAV velocity vector.

Корректировка угла курса БЛА начинается тогда, когда поступает команда оператора об осуществлении аварийной посадки.Correction of the UAV heading angle begins when the operator receives an emergency landing.

Таким образом, для коррекции угла курса при заходе на посадку в горизонтальной плоскости описанным способом (1) - (3) на борту управляемого БЛА необходимо учитывать:Thus, in order to correct the course angle when approaching in the horizontal plane using the described method (1) - (3) on board a controlled UAV, it is necessary to take into account:

1) параметры движения БЛА – координаты x

Figure 00000016
и y
Figure 00000017
, значение скорости V Л А
Figure 00000018
и текущий угол курса φ
Figure 00000019
;1) UAV motion parameters - coordinates x
Figure 00000016
and y
Figure 00000017
, speed value V L AND
Figure 00000018
and current course angle φ
Figure 00000019
;

2) параметры места (площадки) для посадки – координаты середины торца площадки, ближайшего к БЛА, ширину и длину площадки, ориентацию площадки.2) the parameters of the place (site) for landing - the coordinates of the middle of the end face of the site closest to the UAV, the width and length of the site, the orientation of the site.

Величины, необходимые для реализации (1) - (3) и составляющие первую группу параметров, измеряются штатными средствами на борту каждого управляемого БЛА, а величины, составляющие вторую группу, определяются на пункте управления оператором и передаются на борт БЛА. The values necessary for the implementation of (1) - (3) and constituting the first group of parameters are measured by regular means on board each controlled UAV, and the values making up the second group are determined at the operator’s control point and transferred to the UAV.

Коррекция угла курса управляемого БЛА прекращается, когда БЛА пролетит всю траекторию и выйдет в точку начала снижения, совпадающую с торцом площадки для приземления.Correction of the angle of the course of the controlled UAV stops when the UAV flies the entire trajectory and reaches the point where the descent begins, which coincides with the end of the landing site.

Спецификой описанного способа является то, что в качестве требуемых траекторий полета БЛА использованы линии эквипотенциальных кривых, которые описывают электростатическое поле конденсатора. Указанные линии, во-первых являются гладкими кривыми, что позволяет использовать их в качестве траекторий полета БЛА, во-вторых исходя из физических свойств конденсатора, все указанные линии проходят между его параллельными поверхностями, что позволяет БЛА, двигающимся по таким траекториям, оказываться на выбранной оператором площадке приземления вне зависимости от начального положения БЛА.The specificity of the described method is that as the required UAV flight paths, lines of equipotential curves are used that describe the electrostatic field of the capacitor. The indicated lines, firstly, are smooth curves, which allows them to be used as UAV flight paths, and secondly, based on the physical properties of the capacitor, all these lines pass between its parallel surfaces, which allows UAVs moving along such trajectories to appear on the selected the operator of the landing site, regardless of the initial position of the UAV.

Заявленный технический результат обеспечивается предлагаемым способом (1) - (4) управления БЛА, а также использованием универсального (однотипного) способа описания площадок местности для совершения посадки, что дает возможность существенно уменьшить время построения траекторий полета БЛА оператором, тем самым снизив нагрузку на него.The claimed technical result is provided by the proposed method (1) - (4) of UAV control, as well as by using a universal (of the same type) method for describing terrain sites for landing, which makes it possible to significantly reduce the time for constructing UAV flight paths by the operator, thereby reducing the load on it.

Таким образом, указанный технический результат достигается тем, что на основе измеренных значений координат x

Figure 00000020
и y
Figure 00000021
БЛА, а также заданных оператором параметров прямоугольной площадки для приземления - координаты середины торца площадки, ближайшего к БЛА, ширину и длину площадки, ориентацию площадки, с использованием (3), вычисляются параметры нужной траектории полета (эквипотенциальной линии), затем с помощью (2) определяются значения переменных υ 1
Figure 00000022
и υ 2
Figure 00000023
, на основании которых и измеренного значения текущего угла курса φ
Figure 00000024
с помощью (1) формируется сигнал требуемого приращения угла курса Δ φ
Figure 00000025
для БЛА, позволяющий двигаться БЛА по требуемой траектории для осуществления посадки.Thus, the specified technical result is achieved by the fact that based on the measured coordinate values x
Figure 00000020
and y
Figure 00000021
UAVs, as well as the parameters of a rectangular landing pad set by the operator for landing — the coordinates of the middle of the end face of the landing pad closest to the UAV, the width and length of the landing pad, the orientation of the landing pad using (3), the parameters of the desired flight path (equipotential line) are calculated, then using (2 ) the values of the variables are determined υ 1
Figure 00000022
and υ 2
Figure 00000023
based on which and the measured value of the current course angle φ
Figure 00000024
with the help of (1) a signal is formed of the required increment of the course angle Δ φ
Figure 00000025
for UAVs, allowing UAVs to move along the required trajectory for landing.

Важно отметить, что указанный способ траекторного управления беспилотным летательным аппаратом не зависит от размеров БЛА, его функционального предназначения и может быть использован для БЛА любой ведомственной принадлежности.It is important to note that the indicated method of trajectory control of an unmanned aerial vehicle does not depend on the size of the UAV, its functional purpose and can be used for UAVs of any departmental affiliation.

ЛитератураLiterature

[1] Справочник летчика и штурмана. Под ред. засл. воен. штурмана СССР генерал-лейтенанта авиации М.В. Лавского. - М.: Воениздат, 1974 г, с. 390.[1] Directory of pilot and navigator. Ed. merit military man. navigator of the USSR aviation lieutenant general M.V. Lavsky. - M .: Military Publishing House, 1974, p. 390

[2] Батенко А.П. Управление конечным состоянием движущихся объектов. М.: Советское радио, 1977 г., 256 с.[2] Batenko A.P. Management of the final state of moving objects. M .: Soviet radio, 1977, 256 p.

[3] 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.[3] 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.

[4] Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Состояние и тенденции развития. М.: Радиотехника. 2008. 432 с.[4] Verba V.S. Aviation complexes of radar patrol and guidance. Status and development trends. M .: Radio engineering. 2008.432 s.

[5] Крутько П.Д. Обратные задачи динамики в теории автоматического управления. М.: Машиностроение, 2004.[5] Krutko P.D. Inverse problems of dynamics in the theory of automatic control. M .: Mechanical Engineering, 2004.

[6] Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. М.: Энергия, 1968.[6] Govorkov V.A. Electric and magnetic fields. M .: Energy, 1968.

[7] Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.[7] Bakhvalov N.S., Zhidkov N.P., Kobelkov G.M. Numerical methods. M .: BINOM. Knowledge Laboratory, 2008.

Claims (7)

Способ захода на посадку беспилотного летательного аппарата (БЛА) в аварийных условиях, заключающийся в том, что вывод БЛА в точку начала снижения для осуществления аварийной посадки на неподготовленную площадку в горизонтальной плоскости производится по траектории, отличающийся тем, что траектория управляемого БЛА корректируется при приближении его к площадке приземления, для чего вычисление требуемого приращения Δ φ
Figure 00000026
угла курса (параметра рассогласования) управляемого БЛА производится по правилу:
A method of approaching an unmanned aerial vehicle (UAV) in emergency conditions, namely, that the UAV is brought to the start point of descent to make an emergency landing on an unprepared site in a horizontal plane along a path, characterized in that the path of the controlled UAV is corrected when it approaches to the landing site, for which the calculation of the required increment Δ φ
Figure 00000026
course angle (mismatch parameter) of a controlled UAV is made according to the rule:
Δ φ = φ Т φ = arctg ( υ 2 υ 1 ) φ ,
Figure 00000027
(1)
Δ φ = φ T - φ = arctg ( υ 2 υ 1 ) - φ ,
Figure 00000027
(1)
гдеWhere { υ 1 = h π ( 1 + e u cos ν 0 ) υ 2 = h π e u sin ν 0
Figure 00000028
, (2)
{ υ 1 = h π ( 1 + e u cos ν 0 ) υ 2 = h π e u sin ν 0
Figure 00000028
, (2)
здесь φ
Figure 00000029
- текущий угол курса БЛА; υ 1
Figure 00000030
и υ 2
Figure 00000031
- требуемые элементы вектора скорости БЛА; ν 0
Figure 00000032
- константа, определяющая требуемую траекторию полета БЛА, которая находится из решения системы уравнений:
here φ
Figure 00000029
- current angle of the UAV course; υ 1
Figure 00000030
and υ 2
Figure 00000031
- required elements of the UAV speed vector; ν 0
Figure 00000032
- a constant that determines the required UAV flight path, which is found from the solution of the system of equations:
{ x = h π ( u + e u cos ν 0 ) , y = h π ( ν 0 + e u sin ν 0 ) , < u <
Figure 00000033
(3)
{ x = h π ( u + e u cos ν 0 ) , y = h π ( ν 0 + e u sin ν 0 ) , - < u <
Figure 00000033
(3)
где ( x , y )
Figure 00000034
- координаты управляемого БЛА в неподвижной системе координат OXY, связанной с площадкой для аварийного приземления, которая описывается прямоугольником шириной h
Figure 00000035
, при этом корректировка угла курса БЛА начинается в момент получения команды на аварийную посадку, а прекращается в момент нахождения в точке начала снижения.
Where ( x , y )
Figure 00000034
- coordinates of the controlled UAV in the fixed coordinate system OXY associated with the platform for emergency landing, which is described by a rectangle of width h
Figure 00000035
, while the adjustment of the angle of the UAV course begins at the moment of receiving the emergency landing command, and stops when it is at the point where the descent begins.
RU2019128296A 2019-09-09 2019-09-09 Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions RU2725640C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128296A RU2725640C1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128296A RU2725640C1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725640C1 true RU2725640C1 (en) 2020-07-03

Family

ID=71510382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128296A RU2725640C1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725640C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111982100A (en) * 2020-07-07 2020-11-24 广东工业大学 Course angle resolving algorithm of unmanned aerial vehicle
CN113777932A (en) * 2021-11-15 2021-12-10 南京信息工程大学 Four-rotor self-adaptive sliding mode fault-tolerant control method based on Delta operator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050033489A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-10 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Landing-control device and landing-control method for aircraft
WO2010043812A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-22 Dcns Method and system for controlling the automatic landing/take-off of a drone on or from a circular landing grid of a platform, in particular a naval platform
WO2014102437A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Universidad Pablo De Olavide System for controlling rotary-wing unmanned aircraft for vertical landing on moving surfaces by feeding forward forces in the control system
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050033489A1 (en) * 2003-08-08 2005-02-10 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Landing-control device and landing-control method for aircraft
WO2010043812A1 (en) * 2008-10-13 2010-04-22 Dcns Method and system for controlling the automatic landing/take-off of a drone on or from a circular landing grid of a platform, in particular a naval platform
WO2014102437A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Universidad Pablo De Olavide System for controlling rotary-wing unmanned aircraft for vertical landing on moving surfaces by feeding forward forces in the control system
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111982100A (en) * 2020-07-07 2020-11-24 广东工业大学 Course angle resolving algorithm of unmanned aerial vehicle
CN111982100B (en) * 2020-07-07 2022-05-06 广东工业大学 Course angle resolving algorithm of unmanned aerial vehicle
CN113777932A (en) * 2021-11-15 2021-12-10 南京信息工程大学 Four-rotor self-adaptive sliding mode fault-tolerant control method based on Delta operator
CN113777932B (en) * 2021-11-15 2022-02-22 南京信息工程大学 Four-rotor self-adaptive sliding mode fault-tolerant control method based on Delta operator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7818127B1 (en) Collision avoidance for vehicle control systems
US7412324B1 (en) Flight management system with precision merging
RU2550887C2 (en) On-board integrated crew support information system and cognitive format of presenting flight information at take-off phase of multi-engine aircraft
US11900823B2 (en) Systems and methods for computing flight controls for vehicle landing
US8527118B2 (en) Automated safe flight vehicle
US11928976B2 (en) Cross-checking localization during aircraft terminal operations
JPH06224697A (en) Integrated aircraft guidance system
US10502584B1 (en) Mission monitor and controller for autonomous unmanned vehicles
RU2725640C1 (en) Approach method of unmanned aerial vehicle in emergency conditions
US8633835B1 (en) Display of climb capability for an aircraft based on potential states for the aircraft
US10562642B2 (en) Prediction of vehicle maneuvers based on signal characteristics
US11535394B2 (en) Aircraft landing assistance method and memory storage device including instructions for performing an aircraft landing assistance method
US5522567A (en) Energy management system for a gliding vehicle
WO2017021955A1 (en) Constraints driven autonomous aircraft navigation
CN113739799A (en) Global positioning denied navigation
US20220309931A1 (en) Systems and methods for guiding vehicles to charging points
Williams Self-separation in terminal areas using CDTI
RU49297U1 (en) INFORMATION AND MANAGEMENT COMPLEX OF AIRCRAFT
US11822352B2 (en) Engine out go around vertical clearance system and method
RU2644048C2 (en) Control system in longitudinal channel of manned and unmanned aircrafts in mode of creeping from dangerous height at work on ground objects
Finke et al. Application of visual and instrument flight rules to remotely piloted aircraft systems: A conceptual approach
RU2611453C1 (en) Formation method of aerial vehicle flight trajectory
EP4006879A1 (en) Autonomous taxiing method and apparatus
US20240021095A1 (en) Autonomous taxiing method and apparatus
EP4064245A1 (en) Systems and methods for detect and avoid system for beyond visual line of sight operations of urban air mobility in airspace