RU2784884C1 - Способ автоматического управления продольным движением беспилотного летательного аппарата при наличии ветрового возмущения - Google Patents
Способ автоматического управления продольным движением беспилотного летательного аппарата при наличии ветрового возмущения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784884C1 RU2784884C1 RU2022113441A RU2022113441A RU2784884C1 RU 2784884 C1 RU2784884 C1 RU 2784884C1 RU 2022113441 A RU2022113441 A RU 2022113441A RU 2022113441 A RU2022113441 A RU 2022113441A RU 2784884 C1 RU2784884 C1 RU 2784884C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- longitudinal movement
- signal
- automatic control
- input
- fed
- Prior art date
Links
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу автоматического управления продольным движением БЛА при наличии ветрового возмущения. Для этого формируют сигнал управления, при формировании которого применяют сигнал оценки приращения угла атаки, вызванного ветровым возмущением, пропущенный через изодромное звено и умноженный на передаточный коэффициент, а также формируют дискретный оптимальный фильтр Калмана. Далее сформированный сигнал управления поступает на вход привода руля высоты. Обеспечивается повышение безопасности полетов при наличии ветрового возмущения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к системам автоматического управления беспилотными летательными аппаратами (БЛА).
Наиболее близким к данному изобретению является способ [1], базирующийся на следующих положениях:
1. Система автоматического управления формирует сигналы управления продольным движением летательного аппарата (ЛА) на различных режимах.
2. Сформированные сигналы управления подаются на входы соответствующих приводов и под их воздействием отклоняют элероны и руль направления.
К недостаткам известного способа следует отнести тот факт, что наличие сильного ветрового возмущения в режиме посадки приводит к большим отклонениям ЛА от заданной высоты полета, что может привести к необходимости ухода на второй круг или к возникновению аварийной ситуации. Это связано с тем, что при известном способе управления происходит большое отклонение ЛА от заданной высоты полета, а классическое управление по сигналам обратных связей медленно возвращает ЛА на заданную высоту, и ЛА может не успеть вернуться на заданную траекторию посадки. Указанные недостатки не позволяют обеспечить требуемые характеристики процессов управления при наличии ветрового возмущения, особенно в режиме посадки.
Задачей изобретения является обеспечение требуемого качества процессов управления в системе автоматического управления продольным движением БЛА в режиме посадки и маршрутного полета при наличии сильного ветрового возмущения для повышения безопасности выполнения полетов.
Технический результат достигается тем, что сформированные сигналы управления продольным движением подают на входы соответствующих приводов и под их воздействием отклоняют элероны и руль направления, в канале руля высоты при формировании сигнала управления применяют сигнал оценки приращения угла атаки, вызванного ветровым возмущением, пропущенный через изодромное звено и умноженный на передаточный коэффициент, а также формируют дискретный оптимальный фильтр Калмана, далее сформированный сигнал управления поступает на вход привода руля высоты.
Сущность изобретения поясняется приведенным ниже описанием, фигурой 1, на которой представлена блок-схема системы, реализующей заявляемый способ управления боковым движением БЛА.
Система содержит первый усилитель 1, первый сумматор 2, блок задающих сигналов 3, датчик 4 измерения высоты полета БЛА (барометрической и радиовысоты), ограничитель 5, второй сумматор 6, третий сумматор 7, четвертый сумматор 8, привод руля высоты 9, второй усилитель 10, третий усилитель 11, четвертый усилитель 12, изодромный фильтр 13, датчик 14 угла наклона траектории, датчик 15 угловой скорости тангажа, датчик 16 вертикальной скорости, датчик 17 угла атаки, датчик 18 угла тангажа, дискретный оптимальный фильтр Калмана (ОФК) 19.
В режиме посадки или маршрутного полета для формирования сигнала управления рулем высоты из блока задающих сигналов 3 на второй инвертирующий вход первого сумматора 2 подается сигнал заданной высоты полета, при этом на первый вход первого сумматора 2 поступает сигнал с датчика 4 высоты полета, разность этих сигналов, через первый усилитель 1 поступает на ограничитель 5, сигнал с выхода которого поступает на первый вход второго сумматора 6, на второй вход которого поступает сигнал приращения угла атаки, вызванного ветровым возмущением, сформированный в ОФК 19 и пропущенный через изодромный фильтр 13 и второй усилитель 10, выходной сигнал второго сумматора 6 поступает на первый вход третьего сумматора 7, второй вход которого через третий усилитель 11 соединен с выходом датчика 14 угла наклона траектории, выходной сигнал третьего сумматора 7 поступает на первый вход четвертого сумматора 8, второй вход которого через четвертый усилитель 12 соединен с первым выходом датчика 15 угловой скорости тангажа, второй выход которого соединен с первым входом ОФК 19, сигнал с выхода четвертого сумматора 8 поступает на вход привода руля высоты 9, выходной сигнал которого поступает на пятый вход ОФК 19, второй вход которого соединен с выходом датчика 16 вертикальной скорости, третий вход соединен с выходом датчика 17 угла атаки, а четвертый вход соединен с выходом датчика 18 угла тангажа. Таким образом, наличие в стандартном законе управления рулем высоты сигнала оценки приращения угла атаки, вызванного воздействием вертикальной составляющей скорости ветра, пропущенного через изодромное звено и передаточный коэффициент, позволяет минимизировать отклонение БЛА по высоте, как при выполнении посадки, так и при маршрутном полете, когда на БЛА накладываются требования точного выдерживания заданной высоты полета.
Как показали результаты моделирования, указанный способ позволяет достичь заданных характеристик качества процессов управления и обеспечить безопасное выполнение посадки при наличии сильного ветрового возмущения до 15 м/с.
Для реализации заявляемого способа автоматического управления продольным движением БЛА не требуется специального оборудования. В системе могут быть использованы стандартные датчики высоты, вертикальной скорости, угловых скоростей и углов, выпускаемые промышленностью. Функции вычислителей могут быть реализованы с помощью бортовой цифровой вычислительной машины.
Источники информации
1. Патент RU 2588173 С1, 2016.
Claims (1)
- Способ автоматического управления продольным движением БЛА при наличии ветрового возмущения, заключающийся в том, что сформированные сигналы управления продольным движением подают на входы соответствующих приводов и под их воздействием отклоняют элероны и руль направления, отличающийся тем, что в канале руля высоты при формировании сигнала управления применяют сигнал оценки приращения угла атаки, вызванного ветровым возмущением, пропущенный через изодромное звено и умноженный на передаточный коэффициент, а также формируют дискретный оптимальный фильтр Калмана, далее сформированный сигнал управления поступает на вход привода руля высоты.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784884C1 true RU2784884C1 (ru) | 2022-11-30 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2344460C1 (ru) * | 2007-04-04 | 2009-01-20 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Способ продольного управления самолетом |
| RU2394263C1 (ru) * | 2009-07-03 | 2010-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Адаптивное устройство формирования сигнала управления продольно-балансировочным движением летательного аппарата |
| CN102520726B (zh) * | 2011-12-19 | 2013-07-03 | 南京航空航天大学 | 大攻角飞行状态下的大气攻角及侧滑角估计方法 |
| CN103391880A (zh) * | 2011-03-14 | 2013-11-13 | 三菱重工业株式会社 | 航空器的控制系统、航空器、航空器的控制程序及航空器的控制方法 |
| RU2769452C1 (ru) * | 2021-04-05 | 2022-03-31 | Акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" (АО "РСК "МиГ") | Система продольного управления летательного аппарата |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2344460C1 (ru) * | 2007-04-04 | 2009-01-20 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Способ продольного управления самолетом |
| RU2394263C1 (ru) * | 2009-07-03 | 2010-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Адаптивное устройство формирования сигнала управления продольно-балансировочным движением летательного аппарата |
| CN103391880A (zh) * | 2011-03-14 | 2013-11-13 | 三菱重工业株式会社 | 航空器的控制系统、航空器、航空器的控制程序及航空器的控制方法 |
| RU2561168C2 (ru) * | 2011-03-14 | 2015-08-27 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Система управления самолетом, самолет и способ управления самолетом |
| CN102520726B (zh) * | 2011-12-19 | 2013-07-03 | 南京航空航天大学 | 大攻角飞行状态下的大气攻角及侧滑角估计方法 |
| RU2769452C1 (ru) * | 2021-04-05 | 2022-03-31 | Акционерное общество "Российская самолетостроительная корпорация "МиГ" (АО "РСК "МиГ") | Система продольного управления летательного аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109085849B (zh) | 一种舰载无人机定点着陆的自主控制方法 | |
| US5008825A (en) | Apparatus and methods for automatically maintaining aircraft track angle | |
| US8165733B2 (en) | Stall, buffeting, low speed and high attitude protection system | |
| US5060889A (en) | Apparatus and methods for maintaining aircraft track angle during an asymmetric flight condition | |
| DE3881667T2 (de) | Steuerungssystem für Hubschrauber. | |
| EP0037159B1 (en) | Control system for aircraft vertical path guidance | |
| CN102393641A (zh) | 基于甲板运动补偿的舰载机自动着舰引导控制方法 | |
| DE1267128B (de) | Einrichtung zur automatischen Steuerung und Stabilisierung von Tragflaechenbooten | |
| Lungu | Backstepping and dynamic inversion control techniques for automatic landing of fixed wing unmanned aerial vehicles | |
| DE3687278T2 (de) | Sink-flugbahnregelung fuer flugzeuge. | |
| DE3787741T2 (de) | Verfahren und Gerät zur Steuerung eines Flugzeuges im Bereich der Windscherung. | |
| US3618878A (en) | Aircraft throttle control | |
| CN111352437A (zh) | 用于飞行器的纵向控制的方法和系统 | |
| US3837603A (en) | Lateral axis rollout, go-around, takeoff control for aircraft | |
| RU2784884C1 (ru) | Способ автоматического управления продольным движением беспилотного летательного аппарата при наличии ветрового возмущения | |
| CN112947073B (zh) | 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法 | |
| Steinleitner et al. | Automatic take-off and landing of tailwheel aircraft with incremental nonlinear dynamic inversion | |
| US3658280A (en) | Altitude and glide slope track controller | |
| Rogalski et al. | Control system for aircraft take-off and landing based on modified PID controllers | |
| US4266743A (en) | Pitch attitude stabilization system utilizing engine pressure ratio feedback signals | |
| RU2784883C1 (ru) | Система автоматического управления по крену и курсу беспилотного летательного аппарата при посадке | |
| DE102016117638A1 (de) | Verminderung von an einem Luftfahrzeug auftretenden Böenlasten | |
| DE2310828B2 (de) | Steueranordnung zum Heranführen eines Flugzeuges an einen Leitstrahl | |
| RU2611459C1 (ru) | Модернизированная бортовая адаптивная система стабилизации бокового движения летательного аппарата | |
| RU2765837C1 (ru) | Способ и система управления двухкилевого пилотируемого летательного аппарата в канале курса |