RU2792314C1 - Airmobile system with helicopter type unmanned aircraft - Google Patents

Airmobile system with helicopter type unmanned aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2792314C1
RU2792314C1 RU2022125897A RU2022125897A RU2792314C1 RU 2792314 C1 RU2792314 C1 RU 2792314C1 RU 2022125897 A RU2022125897 A RU 2022125897A RU 2022125897 A RU2022125897 A RU 2022125897A RU 2792314 C1 RU2792314 C1 RU 2792314C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
helicopter
unmanned aerial
aerial vehicle
uav
Prior art date
Application number
RU2022125897A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Кищинский
Владимир Германович Чернов
Владимир Юрьевич Субботин
Сергей Александрович Евхаритский
Илья Александрович Балыко
Original Assignee
Акционерное общество "Микроволновые системы"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Микроволновые системы" filed Critical Акционерное общество "Микроволновые системы"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792314C1 publication Critical patent/RU2792314C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: vehicles.
SUBSTANCE: airmobile system with a helicopter-type unmanned aerial vehicle comprises a manned carrier helicopter, a helicopter-type unmanned aerial vehicle, a ground control station, a multifunctional airborne radar station with additional modes of secondary radar and radio communication. The unmanned aerial vehicle comprises a radar beacon and a high-speed radio terminal.
EFFECT: increased stability of control of a helicopter-type unmanned aerial vehicle.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к авиационным комплексам с беспилотными летательными аппаратами вертолетного типа.The invention relates to aviation technology, namely to aircraft systems with unmanned aerial vehicles of the helicopter type.

Известно множество мобильных комплексов с беспилотными летательными аппаратами (БЛА), содержащих средства доставки их к месту применения и управления в процессе эксплуатации.There are a lot of mobile complexes with unmanned aerial vehicles (UAVs), containing means of delivering them to the place of application and control during operation.

В подавляющем большинстве своем комплексы с БЛА базируются на наземных транспортных средствах, которые осуществляют их доставку к месту применения и с них же осуществляется управление работой комплекса БЛА.The overwhelming majority of complexes with UAVs are based on ground vehicles that deliver them to the place of application and control the operation of the UAV complex from them.

Известен мобильный комплекс воздушной разведки «ТИПЧАК» с БЛА самолетного типа, базирующийся на четырех транспортных средствах типа «КАМАЗ» (Новости аэрокосмического салона МАКС 2005, №2 от 17.08.2005 г., стр. 20).Known mobile aerial reconnaissance complex "TIPCAK" with UAV aircraft type, based on four vehicles of the type "KAMAZ" (News of the Aerospace Salon MAKS 2005, No. 2 of 17.08.2005, p. 20).

Известен беспилотный авиационный комплекс вертикального взлета (патент РФ №2403182, МПК В64С 27/00, приоритет 18.06.2009 г.), базирующийся на наземном транспортном средстве типа платформы, буксируемой тягачом.Known unmanned aircraft complex vertical takeoff (RF patent No. 2403182, IPC V64S 27/00, priority 06/18/2009), based on a ground vehicle type platform towed by a tractor.

В приведенных выше аналогах основными недостатками являются низкая мобильность и малый радиус действия при применении БЛА на малых высотах, что заметно ухудшает возможности комплекса. Низкая мобильность возникает в силу того, что доставка к месту применения комплекса с БЛА осуществляется наземным транспортным средством, а малый радиус действия - из-за осуществления функционирования БЛА по радиоканалу с наземного пункта управления.In the above analogues, the main disadvantages are low mobility and short range when using UAVs at low altitudes, which significantly impairs the capabilities of the complex. Low mobility arises due to the fact that the delivery to the place of application of the complex with the UAV is carried out by a ground vehicle, and the short range is due to the operation of the UAV via a radio channel from the ground control point.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного технического решения является техническое решение, описывающее аэромобильный комплекс беспилотного вертолета (БВ), содержащееся в патенте РФ №2403181 (МПК В64С 27/00, приоритет 12.05.2009 г.).The closest analogue (prototype) of the claimed technical solution is a technical solution describing the airmobile complex of an unmanned helicopter (UV), contained in the patent of the Russian Federation No.

Указанный технический результат, описанный в этом изобретении, достигается за счет того, что предлагается техническое решение, содержащее беспилотный вертолет с блоком траекторного управления, пилотируемый вертолет с кабиной экипажа, оснащенной рабочим местом летчика с пультом управления полетом вертолета, автоматизируемым рабочим местом оператора с пультом управления БВ и индикатором слежения БВ, блок приема/передачи данных с пилотируемого вертолета, сопряженного радиоканалом с блоком передачи/приема данных БВ и блоком приема/передачи данных наземного командного пункта управления, а пилотируемый вертолет оснащен вторым автоматизированным рабочим местом оператора с пультом управления блоком оптико-электронной системы или радиолокационной станцией, установленным на БВ, и блоком индикации информационных данных с вышеупомянутого оборудования БВ, при этом оба автоматизированных рабочих места операторов информационно взаимосвязаны посредством аппаратурно-программных средств с бортовым пилотажно-навигационным и радиоэлектронным оборудованием пилотируемого вертолета и с интерфейсом БВ, а также наземным командным пунктом управления аэромобильным комплексом БВ.The specified technical result described in this invention is achieved due to the fact that a technical solution is proposed containing an unmanned helicopter with a trajectory control unit, a manned helicopter with a cockpit equipped with a pilot's workplace with a helicopter flight control panel, an automated operator's workplace with a control panel BV and a BV tracking indicator, a block for receiving / transmitting data from a manned helicopter, coupled by a radio channel with a block for transmitting / receiving data BV and a block for receiving / transmitting data from a ground command post, and a manned helicopter is equipped with a second automated operator’s workstation with a control panel for an optical- an electronic system or a radar station installed on the BV, and an information data display unit from the aforementioned BV equipment, while both automated workplaces of operators are informationally interconnected by means of hardware and software with an onboard pilot important navigational and radio-electronic equipment of a manned helicopter and with a BV interface, as well as a ground command post for controlling the BV airmobile complex.

Недостатком этого технического решения является недостаточная устойчивость управления беспилотным летательным аппаратом. Этот недостаток связан с тем, что в техническом решении, описанном в патенте РФ №2403181, контроль пространственного положения беспилотного вертолета (БВ) осуществляется оператором пилотируемого вертолета с помощью индикатора слежения БВ автоматизированного рабочего места, на который по радиоканалу приема/передачи с борта БВ передаются данные бортовой навигационной системы. Полученные данные о пространственном положении БВ не могут быть объективными и независимыми, т.к. в данном случае единственным источником информации является навигационная система БВ, которая может иметь отказы, ошибки определения пространственного положения, в том числе в результате активного воздействия помех или ложных сигналов спутниковой навигационной системы. Кроме того, управление БВ может быть полностью перехвачено.The disadvantage of this technical solution is the lack of control stability of the unmanned aerial vehicle. This drawback is due to the fact that in the technical solution described in the patent of the Russian Federation No. 2403181, the control of the spatial position of an unmanned helicopter (UU) is carried out by the operator of a manned helicopter using the UU tracking indicator of an automated workplace, to which the data from the onboard navigation system. The obtained data on the spatial position of BV cannot be objective and independent, since in this case, the only source of information is the BV navigation system, which may have failures, errors in determining the spatial position, including as a result of the active influence of interference or false signals of the satellite navigation system. In addition, the control of the BV can be completely intercepted.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение устойчивости управления беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа аэромобильного авиационного комплекса.The technical result of the claimed invention is to increase the stability of control of an unmanned aerial vehicle of a helicopter type of an airborne aviation complex.

Под устойчивостью управления понимается способность контура управления беспилотным летательным аппаратом, образованного навигационным, радиолокационным, радиосвязным, вычислительным и исполнительным оборудованием комплекса, выдерживать заданную или корректируемую оператором траекторию полета с необходимой точностью при возникновении частичных отказов оборудования или воздействии помех, в том числе преднамеренных.Control stability is understood as the ability of the control loop of an unmanned aerial vehicle, formed by navigation, radar, radio communication, computing and executive equipment of the complex, to maintain the flight path set or corrected by the operator with the necessary accuracy in the event of partial equipment failures or interference, including intentional ones.

Требуемый технический результат достигается за счет включения в состав аэромобильного комплекса с беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа (БЛА ВТ) многофункциональной бортовой радиолокационной станции (БРЛС) с дополнительными режимами вторичной радиолокации (работа БРЛС с объектами, излучающими ответный сигнал на запрос БРЛС) и радиосвязи, а также за счет оснащения БЛА ВТ радиолокационным маяком-ответчиком и терминалом высокоскоростной радиосвязи. Многофункциональная БРЛС, установленная на борту пилотируемого вертолета, обеспечивает независимое от параметров навигационной системы БЛА ВТ автоматическое радиолокационное слежение за траекторией полета БЛА ВТ по кодовому радиолокационному ответчику из состава БЛА ВТ в дополнение к параметрам бортовой навигационной системы передаваемым на автоматизированное рабочее место оператора полета БЛА ВТ, радиолокационный контроль воздушной и наземной обстановки с целью обеспечения безопасности полета БЛА ВТ и предупреждения столкновений с наземными объектами и другими летательными аппаратами. Также БРЛС обеспечивает общий радиолокационный контроль ситуационной обстановки в зоне работы для последующего детального обследования с помощью оптико-электронных и радиолокационных средств из состава БЛА ВТ, высокоточное определение координат БЛА ВТ, а также воздушных и наземных объектов в интересах контроля ситуационной обстановки. Кроме того, БРЛС обеспечивает режим радиосвязи пилотируемого вертолета с БЛА ВТ с использованием узких диаграмм направленности антенной системы БРЛС пилотируемого вертолета и антенной системы терминала связи БЛА ВТ, препятствующими перехвату передаваемой информации за счет пространственного закрытия. Тем самым повышая устойчивость управления беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа.The required technical result is achieved due to the inclusion of a multifunctional airborne radar station (BRLS) with additional modes of secondary radar (radar operation with objects emitting a response signal to the request of the radar) and radio communications, and also by equipping the UAV VT with a radar beacon and a high-speed radio terminal. The multifunctional radar installed on board a manned helicopter provides automatic radar tracking of the flight path of the UAV VT, independent of the parameters of the navigation system of the UAV VT, using the coded radar transponder from the UAV VT, in addition to the parameters of the onboard navigation system transmitted to the automated workplace of the operator of the UAV VT flight, radar monitoring of the air and ground situation in order to ensure the flight safety of the VT UAV and prevent collisions with ground objects and other aircraft. The radar also provides general radar monitoring of the situational situation in the work area for subsequent detailed examination using optoelectronic and radar tools from the UAV VT, high-precision determination of the coordinates of the UAV VT, as well as air and ground objects in the interests of monitoring the situational situation. In addition, the radar provides a radio communication mode for a manned helicopter with a UAV VT using narrow radiation patterns of the radar antenna system of a manned helicopter and the antenna system of the communication terminal of the UAV VT, which prevent the interception of transmitted information due to spatial closure. Thereby increasing the stability of control of a helicopter-type unmanned aerial vehicle.

Многофункциональная БРЛС пилотируемого вертолета реализована по технологии активных фазированных антенных решеток и позволяет совмещать работу в разных режимах за счет быстрого попеременного переключения режимов и изменения углов отклонения диаграммы направленности антенной системы.The multifunctional radar of a manned helicopter is implemented using the technology of active phased antenna arrays and allows you to combine operation in different modes due to fast alternate switching of modes and changes in the angles of deflection of the antenna system.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.

На фиг. 1 представлена структурная схема аэромобильного комплекса с беспилотными аппаратами вертолетного типа. Структурная схема состоит из пилотируемого вертолета - носителя (ПВН) 1, беспилотного летательного аппарата вертолетного типа (БЛА ВТ) 2 и наземного пункта управления (НПУ) 3, включающих в свой состав многофункциональные индикаторы рабочего места летчика-оператора пилотируемого вертолета-носителя 4, органы управления рабочего места летчика-оператора ПВН 5, многофункциональные индикаторы автоматизированного рабочего места оператора полетом БЛА ВТ 6, органы управления автоматизированного рабочего места оператора полетом БЛА ВТ 7, вычислительные средства автоматизированного рабочего места оператора полетом БЛА ВТ 8, многофункциональные индикаторы автоматизированного рабочего места оператора целевых нагрузок БЛА ВТ 9, органы управления автоматизированного рабочего места оператора целевых нагрузок БЛА ВТ 10, вычислительные средства автоматизированного рабочего места оператора целевых нагрузок БЛА ВТ 11, вычислительную систему комплекса бортового радиоэлектронного оборудования пилотируемого вертолета-носителя 12, пилотажно-навигационную систему пилотируемого вертолета-носителя 13, комплекс средств связи пилотируемого вертолета-носителя 14, командно-информационную радиолинию связи ПВН с БЛА ВТ 15, многофункциональную бортовую радиолокационную систему ПВН 16, командно-информационную радиолинию связи БЛА-ВТ с ПВН 17, радиолокационный маяк ответчик с терминалом связи БЛА ВТ 18, вычислительную систему комплекса бортового радиоэлектронного оборудования БЛА ВТ 19, пилотажно-навигационную систему БЛА ВТ 20, блок управления целевыми нагрузками (электронно-оптической и радиолокационной системами и другими системами) 21, блок траекторного управления полетом БЛА ВТ 22, электронно-оптическую систему БЛА ВТ 23, радиолокационную систему БЛА ВТ 24, систему радиосвязи взаимодействующего наземного пункта с комплексом средств связи пилотируемого вертолета-носителя 25, радиоэлектронное оборудование взаимодействующего наземного пункта управления пилотируемого вертолета-носителя 26.In FIG. 1 shows a block diagram of an airmobile complex with helicopter-type unmanned vehicles. The block diagram consists of a manned carrier helicopter (PVN) 1, a helicopter-type unmanned aerial vehicle (UAV VT) 2 and a ground control station (GCC) 3, which include multifunctional indicators of the workplace of the pilot-operator of a manned carrier helicopter 4, organs pilot-operator workstation controls PVN 5, multifunctional indicators of the automated workplace of the UAV VT 6 flight operator, controls of the automated workplace of the UAV VT 7 flight operator, computing means of the automated workplace of the UAV VT 8 flight operator, multifunctional indicators of the automated workplace of the target load operator UAV VT 9, controls of the automated workplace of the target load operator UAV VT 10, computing means of the automated workplace of the operator of the target loads UAV VT 11, computer system of the manned avionics complex carrier helicopter 12, the flight and navigation system of a manned carrier helicopter 13, a complex of communication facilities for a manned carrier helicopter 14, a command and information radio link for communication between a military personnel and a UAV VT 15, a multifunctional airborne radar system PVN 16, a command and information radio link for a UAV-VT with PVN 17, a radar beacon transponder with a communication terminal UAV VT 18, a computer system for the onboard radio-electronic equipment complex UAV VT 19, a flight and navigation system UAV VT 20, a target load control unit (electronic-optical and radar systems and other systems) 21, block VT 22 UAV trajectory flight control system, VT 23 UAV electronic-optical system, VT 24 UAV radar system, radio communication system of an interacting ground station with a complex of communication facilities of a manned carrier helicopter 25, electronic equipment of an interacting ground control station of a manned carrier helicopter 26.

На фиг. 2 показано техническое решение пилотируемого вертолета -носителя ПВН 1в варианте транспортирования двух БЛА ВТ 2.In FIG. 2 shows the technical solution of the manned carrier helicopter PVN 1 in the option of transporting two UAVs VT 2.

На фиг. 3 показано размещение БРЛС 16, БЛА ВТ 2, рабочих мест экипажа и оборудования в фюзеляже пилотируемого вертолета - носителя ПВН 1.In FIG. 3 shows the location of radar 16, UAV VT 2, crew jobs and equipment in the fuselage of a manned helicopter carrier PVN 1.

На фиг. 4 изображен пример функционирования пилотируемого вертолета-носителя ПВН 1 с беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа БЛА ВТ 2.In FIG. 4 shows an example of the operation of a manned carrier helicopter PVN 1 with an unmanned aerial vehicle of the helicopter type UAV VT 2.

Аэромобильный комплекс с БЛА ВТ содержит пилотируемый вертолет-носитель 1 (далее ПВН), один или два беспилотных летательных аппарата вертолетного типа 2 (БЛА ВТ). Кабина экипажа ПНВ оснащена рабочим местом летчика, рабочим местом летчика-оператора с многофункциональными индикаторами 4 и многофункциональными органами управления 5 из состава комплекса бортового радиоэлектронного оборудования ПВН, автоматизированным рабочим местом оператора полетом БЛА ВТ с многофункциональными индикаторами 6, органами управления 7 и вычислительными средствами 8, автоматизированным рабочим местом оператора целевых нагрузок (например, электронно-оптических и радиолокационных систем БЛА ВТ) с многофункциональными индикаторами 9, органами управления 10 и вычислительными средствами 11.The airmobile complex with UAV VT contains a manned carrier helicopter 1 (hereinafter referred to as PVN), one or two unmanned aerial vehicles of helicopter type 2 (UAV VT). The NVG cockpit is equipped with a pilot's workplace, a pilot-operator's workplace with 4 multifunctional indicators and 5 multifunctional controls from the complex of airborne radio-electronic equipment of the PVN, an automated workplace for the UAV VT flight operator with 6 multifunctional indicators, 7 controls and 8 computing facilities, an automated workplace for the operator of target loads (for example, electro-optical and radar systems of UAV VT) with multifunctional indicators 9, controls 10 and computing tools 11.

Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования ПВН 1 построен вокруг вычислительной системы 12, объединяющей посредством интерфейсов информационного взаимодействия (например, Gigabit Ethernet, МКИО, ARINC-825) функционирование систем и устройств комплекса, в том числе многофункциональных индикаторов 4 и органов управления 5 летчика-оператора ПВН, автоматизированных рабочих мест оператора полетом БЛА ВТ и оператора целевых нагрузок, комплекса пилотажно-навигационного оборудования 13, комплекса средств связи 14, командно-информационной радиолинии связи ПВН 1 с БЛА ВТ 2, многофункциональную радиолокационную систему 16.The complex of airborne radio-electronic equipment MPN 1 is built around a computer system 12, which combines, through interfaces of information interaction (for example, Gigabit Ethernet, MKIO, ARINC-825), the functioning of the systems and devices of the complex, including multifunctional indicators 4 and controls 5 of the pilot-operator of MPN, automated workplaces for the flight operator of the UAV VT and the operator of the target loads, the complex of flight and navigation equipment 13, the complex of communications 14, the command and information radio link of the PVN 1 with the UAV VT 2, the multifunctional radar system 16.

Комплекс бортового радиоэлектронного оборудования БЛА ВТ 2 построен вокруг вычислительной системы 19, объединяющей посредством интерфейсов информационного взаимодействия (например, Gigabit Ethernet, МКИО, ARINC-825) функционирование систем и устройств комплекса, в том числе аппаратуры командно-информационной радиолинии связи 17, радиолокационного маяка ответчика с терминалом высокоскоростной связи 18, пилотажно-навигационной системы 20, блока управления 21 целевыми нагрузками (электронно-оптической системой 23 и радиолокационной системой 24), блока траекторного управления 22.The complex of onboard radio-electronic equipment of UAV VT 2 is built around a computer system 19, which combines, through the interfaces of information interaction (for example, Gigabit Ethernet, MKIO, ARINC-825), the functioning of the systems and devices of the complex, including the equipment of the command and information radio link 17, the transponder radar beacon with a high-speed communication terminal 18, a flight and navigation system 20, a control unit 21 for target loads (electronic-optical system 23 and a radar system 24), a trajectory control unit 22.

Пилотажно-навигационный комплекс 13 ПВН включает в себя инерциальную систему, приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, доплеровский измеритель составляющих скорости, радиовысотомер, автоматический радиокомпас, магнетометр, систему воздушных сигналов.Pilot-navigation complex 13 PVN includes an inertial system, a signal receiver of the global navigation satellite system, a Doppler speed component meter, a radio altimeter, an automatic radio compass, a magnetometer, an air signal system.

Комплекс средств связи 14 ПВН включает в себя средства телефонной, и телекодовой радиосвязи для воздушных судов в метрового, дециметрового и декаметрового диапазонах радиоволн и служит для обеспечения радиосвязи между взаимодействующими летательными аппаратами и радиосвязным оборудованием 25 взаимодействующего наземного пункта управления.The complex of communication facilities 14 MP includes means of telephone and telecode radio communications for aircraft in the meter, decimeter and decameter radio wave bands and serves to provide radio communication between interacting aircraft and radio communication equipment 25 of an interacting ground control station.

Аппаратура командно-информационной радиолинии 15 ПНВ, состоящая из каналов радиосвязи, взаимодействует с аппаратурой командно-информационной радиолинии 17 БЛА ВТ.The equipment of the command information radio link 15 NVG, consisting of radio channels, interacts with the equipment of the command information radio link 17 UAV BT.

Многофункциональная бортовая радиолокационная система (далее БРЛС) 16 ПВН имеет режимы обзора воздушного пространства для обнаружения летательных аппаратов в зоне контроля, режимы обзора земной поверхности с низким и высоким (переднебоковой обзор с синтезированием антенного раскрыва) разрешением для обеспечения ситуационной осведомленности в зоне контроля и поиска объектов, режим обнаружения радиолокационного маяка ответчика 18 БЛА ВТ по кодовому сигналу запроса для дискретного слежения за траекторией полета БЛА ВТ, режим высокоскоростной пакетной радиосвязи с БЛА ВТ 2.Multifunctional airborne radar system (hereinafter referred to as radar) 16 PVN has airspace survey modes for detecting aircraft in the control zone, ground surface survey modes with low and high resolution (anterolateral survey with antenna aperture synthesis) to provide situational awareness in the control zone and search for objects , the mode of detection of the radar beacon of the transponder 18 UAV VT by the code signal of the request for discrete tracking of the flight path of the UAV VT, the mode of high-speed packet radio communication with the UAV VT 2.

В процессе работы аэромобильного комплекса с БЛА ВТ радиолокационная информация о воздушной и наземной обстановке в зоне контроля по маршруту полета аэромобильного комплекса отображается на одном из многофункциональных индикаторов 4 рабочего места летчика-оператора ПВН. По этой информации летчик-оператор осуществляет поиск объектов, представляющих интерес в соответствии с полетным заданием. При принятии решения об обследовании обнаруженного объекта оператор полета БЛА ВТ изменяет маршрут полета БЛА ВТ и направляет к этому объекту БЛА ВТ для детального обследования с помощью целевых нагрузок БЛА ВТ.During the operation of the airmobile complex with UAV VT, radar information about the air and ground situation in the control zone along the flight route of the airmobile complex is displayed on one of the multifunctional indicators 4 of the workplace of the air defense pilot-operator. Based on this information, the pilot-operator searches for objects of interest in accordance with the flight mission. When deciding to inspect a detected object, the VT UAV flight operator changes the VT UAV flight route and directs the VT UAV to this object for a detailed survey using the VT UAV target loads.

Радиолокационный маяк ответчик 18 БЛА ВТ по умолчанию находится в режиме приема запросного сигнала от БРЛС 16. Для обнаружения радиолокационного маяка ответчика 18 БЛА ВТ БРЛС 16 осуществляет электронное сканирование пространства, подавая кодовые запросные сигналы. БРЛС, получив кодовый ответный сигнал от радиолокационного маяка ответчика 18, осуществляет измерение относительного пространственного положения маяка ответчика (дальность, угол азимута и угол места) и дискретное сопровождение БЛА ВТ.Radar beacon transponder 18 UAV VT is by default in the mode of receiving a request signal from the radar 16. To detect the radar beacon transponder 18 UAV VT BRLS 16 performs electronic scanning of space, giving code interrogation signals. The radar, having received a code response signal from the radar beacon of the defendant 18, measures the relative spatial position of the beacon of the defendant (range, azimuth angle and elevation angle) and discrete tracking of the UAV VT.

Полученные координаты маяка ответчика пересчитываются в географические координаты по параметрам пилотажно-навигационного комплекса 13 ПВН вычислительной системой комплекса бортового радиоэлектронного оборудования 12 ПВН и поступают на многофункциональные индикаторы 6 автоматизированного рабочего места оператора полетом БЛА ВТ для объективного контроля траектории полета и оценки отклонений от заданной траектории.The obtained coordinates of the transponder beacon are recalculated into geographic coordinates according to the parameters of the flight and navigation complex 13 PVN by the computer system of the onboard radio-electronic equipment 12 PVN and are fed to multifunctional indicators 6 of the automated workplace of the operator of the VT UAV flight for objective control of the flight trajectory and assessment of deviations from the given trajectory.

Кроме того, на одном из многофункциональных индикаторов 6 автоматизированного рабочего места оператора полета БЛА ВТ отображается радиолокационная информация о воздушной и наземной обстановке для предупреждения возможных столкновений БЛА ВТ с другими летательными аппаратами или наземными препятствиями по маршруту полета БЛА ВТ. При возникновении угрозы столкновения оператор полета БЛА ВТ с помощью органов управления 7 автоматизированного рабочего места производит действия по изменению траектории полета БЛА ВТ для уклонения от столкновения.In addition, on one of the multifunctional indicators 6 of the automated workplace of the UAV VT flight operator, radar information about the air and ground situation is displayed to prevent possible collisions of the UAV VT with other aircraft or ground obstacles along the flight route of the UAV VT. In the event of a threat of collision, the UAV VT flight operator, using the controls 7 of the workstation, takes actions to change the flight path of the UAV VT to avoid a collision.

Аппаратура командно-информационной радиолинии 15 ПВН обеспечивает передачу команд траекторного управления от автоматизированного рабочего места (6, 7, 8) оператора траекторией полета БЛА ВТ на аппаратуру командно-информационной радиолинии 17 БЛА ВТ, вычислительную систему комплекса бортового радиоэлектронного оборудования 19 БЛА ВТ и блок траекторного управления 22 БЛА ВТ. Аппаратура командно-информационной радиолинии 15 ПНВ обеспечивает прием информации, поступающей через аппаратуру командно-информационной радиолинии 17 БЛА ВТ от пилотажно-навигационной системы 20 БЛА ВТ о пространственном положении БЛА ВТ, служебной информации о состоянии и функционировании бортового оборудования, а также информации от систем целевой нагрузки БЛА ВТ - электронно-оптической системы 23 и радиолокационной системы 24.The equipment of the command and information radio link 15 PVN ensures the transmission of trajectory control commands from the automated workplace (6, 7, 8) of the operator of the flight path of the UAV VT to the equipment of the command and information radio link 17 UAV VT, the computer system of the onboard radio electronic equipment complex 19 UAV VT and the trajectory block control 22 UAVs VT. The equipment of the command and information radio link 15 PNV ensures the reception of information coming through the equipment of the command and information radio line 17 of the UAV VT from the flight and navigation system 20 of the UAV VT about the spatial position of the UAV VT, service information about the state and functioning of the onboard equipment, as well as information from target systems load UAV VT - electron-optical system 23 and radar system 24.

Радиолокационный маяк ответчик с терминалом высокоскоростной связи 18 совместно с БРЛС 16 в режиме пакетной радиосвязи образуют дополнительный высокоскоростной канал радиосвязи ПВН и БЛА ВТ. Относительно высокие энергетические параметры и узкие диаграммы направленности БРЛС 16 по сравнению с параметрами командно-информационной радиолинии связи 14 обеспечивают высокую помехоустойчивость и пространственное закрытие передаваемой информации.The radar beacon transponder with the high-speed communication terminal 18 together with the radar 16 in the packet radio mode form an additional high-speed radio channel of the MP and UAV VT. Relatively high energy parameters and narrow radiation patterns radar 16 compared with the parameters of the command-information radio link 14 provide high noise immunity and spatial closure of the transmitted information.

Организация информационного взаимодействия аппаратурно-программных средств комплексов бортового радиоэлектронного оборудования ПВН 1 и БЛА ВТ 2 с помощью каналов высокоскоростной радиосвязи объединяет их в единую вычислительную систему, обеспечивает корреляцию параметров пилотажно-навигационной системы 20 БЛА ВТ с параметрами более оснащенной и высокоточной пилотажно-навигационной системы 13 ПВН.The organization of information interaction between the hardware and software of the on-board radio-electronic equipment complexes PVN 1 and UAV VT 2 using high-speed radio communication channels combines them into a single computing system, ensures the correlation of the parameters of the flight and navigation system 20 of the UAV VT with the parameters of a more equipped and high-precision flight and navigation system 13 PVN.

Дополнение информационного взаимодействия комплексов радиоэлектронного оборудования ПВН 1 и БЛА ВТ 2 высокоточным объективным радиолокационным измерением параметров траектории полета обеспечивает независимую обратную связь в контуре управления полетом БЛА ВТ 2, тем самым повышая устойчивость управления и точность заданной траектории полета БЛА ВТ 2.Supplementing the information interaction of the complexes of radio-electronic equipment PVN 1 and UAV VT 2 with high-precision objective radar measurement of the flight trajectory parameters provides independent feedback in the flight control loop of the UAV VT 2, thereby increasing the stability of control and the accuracy of the specified flight path of the UAV VT 2.

Совокупность указанных выше информационных связей совместно с объективным радиолокационным контролем ситуационной обстановки в зоне контроля, а также обнаружение опасного сближения БЛА ВТ с другими летательными аппаратами и наземными препятствиями позволяет обеспечить применение БЛА ВТ в единых порядках с пилотируемыми летательными аппаратами вертолетного типа при решении поисковых задач.The combination of the above information links, together with objective radar monitoring of the situational situation in the control zone, as well as the detection of a dangerous approach of UAV VT with other aircraft and ground obstacles, makes it possible to ensure the use of UAV VT in unified procedures with manned helicopter-type aircraft in solving search tasks.

В соответствии с функциональными задачами аэромобильного комплекса с БЛА ВТ техническое решение грузовой кабины ПВН 1 может быть решено для транспортирования и применения одного или двух БЛА ВТ. Решение ПВН 1 в варианте для транспортировки двух БЛА ВТ 2, приведено на фиг. 2.In accordance with the functional tasks of the airmobile complex with VT UAVs, the technical solution of the PVN 1 cargo compartment can be solved for the transportation and use of one or two VT UAVs. The solution of PVN 1 in the version for transporting two UAVs VT 2 is shown in Fig. 2.

Пилотируемый вертолет-носитель выполнен с транспортной кабиной, достаточной для размещения двух БЛА-ВТ 2 с демонтированными лопастями несущих винтов, размещаемыми на специальных устройствах крепления вдоль борта, двух дополнительных рабочих мест оператора полета БЛА ВТ 2 и оператора целевых нагрузок, а также стоек с аппаратурой автоматизированных рабочих мест и другой необходимой аппаратурой из состава комплекса (фиг. 3).The manned carrier helicopter is made with a transport cabin sufficient to accommodate two UAV-VT 2 with dismantled rotor blades placed on special mounting devices along the side, two additional jobs for the UAV VT 2 flight operator and target load operator, as well as racks with equipment workstations and other necessary equipment from the complex (Fig. 3).

Функционирование аэромобильного комплекса с БЛА ВТ осуществляется следующим образом.The functioning of the airmobile complex with UAV VT is carried out as follows.

В соответствии с полетным заданием, полученным на вертодроме базирования или по команде, полученной с взаимодействующего наземного пункта управления 3 ПВН 1 с одним или двумя БЛА ВТ 2 на борту осуществляет перелет, в том числе в составе вертолетной группы, в район применения аэромобильного комплекса. В районе применения экипаж ПВН 1 выбирает площадку, пригодную для приземления, производит посадку и выгрузку силами экипажа одного или двух БЛА ВТ 2. На БЛА ВТ устанавливаются лопасти несущей системы вертолета и другие работы по подготовке БЛА ВТ к полету. В вычислительную систему БЛА ВТ 19 загружаются параметры полетного задания. Далее производится запуск двигателя БЛА ВТ 2, взлет, полет на небольшое расстояние и зависание со стабилизацией на висении на высоте около 50 м. Экипаж ПВН производит взлет ПВН 1, оператор полета БЛА ВТ переводит БЛА ВТ в режим полета в зону поиска согласно полетного задания, ПВН осуществляет также полет в зону работы на удалении 20 - 30 км за БЛА ВТ. Летчик-оператор по информации от БРЛС 16 производит контроль ситуационной обстановки, наблюдая радиолокационную информацию на многофункциональных индикаторах 4 и управляя режимами ее работы с помощью органов управления 5 своего рабочего места. Оператор полета БЛА ВТ по радиолокационной информации, наблюдаемой на многофункциональных индикаторах 6 автоматизированного рабочего места, контролирует траекторию полета БЛА ВТ по сигналам от радиолокационного маяка ответчика, а также опасное сближение с другими летательными аппаратами и наземными препятствиями.In accordance with the flight task received at the home heliport or by command received from the interacting ground control station 3 PVN 1 with one or two UAVs VT 2 on board, performs a flight, including as part of a helicopter group, to the area of application of the airmobile complex. In the area of application, the crew of the PVN 1 selects a site suitable for landing, performs landing and unloading by the crew of one or two UAVs VT 2. The blades of the helicopter carrier system and other work to prepare the UAV VT for flight are installed on the UAV VT. The flight task parameters are loaded into the computer system of the UAV VT 19. Next, the engine of UAV VT 2 is started, takeoff, fly for a short distance and hover with stabilization in hover at a height of about 50 m. PVN also carries out a flight to the work area at a distance of 20 - 30 km behind the BT UAV. The pilot-operator, according to information from the radar 16, monitors the situational situation by observing the radar information on the multifunctional indicators 4 and controlling its modes of operation using the controls 5 of his workplace. According to the radar information observed on the multifunctional indicators 6 of the workstation, the UAV VT flight operator controls the flight path of the VT UAV according to signals from the defendant's radar beacon, as well as the dangerous approach to other aircraft and ground obstacles.

В случае возникновения угрозы столкновения БЛА ВТ оператор полета БЛА ВТ с помощью органов управления 7 автоматизированного рабочего места производит команды уклонения от столкновений, которые через командно-информационную линию 15, 17 воздействует на блок траекторного управления 22 БЛА ВТ. В случае сбоев в работе командно-информационной радиолинии 15, 17 используется канал радиосвязи, образованный БРЛС 16 и радиолокационным маяком ответчиком с терминалом связи 18.In the event of a threat of collision UAV VT flight operator UAV VT using the controls 7 of the workstation produces collision avoidance commands, which through the command-information line 15, 17 acts on the trajectory control unit 22 UAV VT. In case of failures in the operation of the command and information radio link 15, 17, the radio communication channel formed by the radar 16 and the transponder radar beacon with the communication terminal 18 is used.

При обнаружении летчиком-оператором признаков разыскиваемого объекта по радиолокационной информации, наблюдаемой на индикаторе 4, оператор полета БЛА ВТ направляет БЛА ВТ 2 к этому объекту. При приближении к исследуемому объекту оператор полезных нагрузок, управляя с помощью органов управления 10 автоматизированного рабочего места режимами работы электронно-оптической системы 23 и радиолокационной системы 24 производит детальное исследование объекта, наблюдая результаты исследования на индикаторах 9 автоматизированного рабочего места. Результаты исследования объекта могут быть доставлены на взаимодействующий наземный пункт управления 3 с помощью комплекса средств связи 14 ПВН.When the pilot-operator detects signs of the object being searched for by radar information observed on the indicator 4, the flight operator of the UAV VT directs the UAV VT 2 to this object. When approaching the object under study, the operator of the payloads, controlling the operating modes of the electro-optical system 23 and the radar system 24 with the help of the controls 10 of the workstation, performs a detailed study of the object, observing the results of the study on the indicators 9 of the workstation. The results of the study of the object can be delivered to the interacting ground control station 3 using a set of communications 14 PVN.

После выполнения задания пилотируемый вертолет-носитель 1 и БЛА ВТ 2 возвращаются на выбранную ПВН 1 посадочную площадку и производят посадку. Силами экипажа ПВН 1 БЛА ВТ 2 готовится к повторному полету, или загружается в транспортную кабину ПВН 1 и аэромобильный комплекс возвращается на базу дислокации.After completing the task, the manned carrier helicopter 1 and the UAV VT 2 return to the selected landing site 1 and land. By the forces of the crew of the PVN 1, the UAV VT 2 is preparing for a re-flight, or loaded into the transport cabin of the PVN 1 and the airmobile complex returns to the base of deployment.

Пример функционирования аэромобильного комплекса с БЛА по поиску объектов представлен на фиг. 4.An example of the operation of an airmobile complex with a UAV to search for objects is shown in Fig. 4.

Таким образом, при функционировании многофункциональной БРЛС, установленной на борту пилотируемого вертолета, обеспечивается независимое от параметров навигационной системы БЛА ВТ автоматическое радиолокационное слежение за траекторией полета БЛА ВТ по кодовому радиолокационному ответчику из состава БЛА ВТ, радиолокационный контроль воздушной и наземной обстановки с целью обеспечения безопасности полета БЛА ВТ и предупреждения столкновений с наземными объектами и другими летательными аппаратами. Также БРЛС обеспечивает общий радиолокационный контроль ситуационной обстановки в зоне работы для последующего детального обследования с помощью оптико-электронных и радиолокационных средств из состава БЛА ВТ, высокоточное определение координат БЛА ВТ, а также воздушных и наземных объектов в интересах контроля ситуационной обстановки, радиосвязь пилотируемого вертолета с БЛА ВТ узкими диаграммами направленности антенной системы БРЛС пилотируемого вертолета и антенной системы терминала связи БЛА ВТ, препятствующими перехвату передаваемой информации за счет пространственного закрытия. Тем самым повышая устойчивость управления беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа.Thus, the operation of a multifunctional radar installed on board a manned helicopter provides automatic radar tracking of the flight path of the UAV VT independent of the parameters of the navigation system of the UAV VT using a coded radar transponder from the composition of the UAV VT, radar control of the air and ground situation in order to ensure flight safety UAV VT and collision avoidance with ground objects and other aircraft. The radar also provides general radar monitoring of the situational situation in the work area for subsequent detailed examination using optoelectronic and radar tools from the UAV VT, high-precision determination of the coordinates of the UAV VT, as well as air and ground objects in the interests of monitoring the situational situation, radio communication of a manned helicopter with UAV VT with narrow radiation patterns of the radar antenna system of a manned helicopter and the antenna system of the communication terminal of UAV VT, which prevent the interception of transmitted information due to spatial closure. Thereby increasing the stability of control of a helicopter-type unmanned aerial vehicle.

Claims (1)

Аэромобильный комплекс с беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа, состоящий из пилотируемого вертолета - носителя, беспилотного летательного аппарата вертолетного типа и наземного пункта управления, отличающийся тем, что в состав аэромобильного комплекса с беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа включена многофункциональная бортовая радиолокационная станция с дополнительными режимами вторичной радиолокации и радиосвязи, обеспечивающими взаимодействие бортовой радиолокационной станции с объектами, излучающими ответный сигнал на запрос бортовой радиолокационной станции, при этом беспилотный летательный аппарат вертолетного типа оснащен радиолокационным маяком-ответчиком и терминалом высокоскоростной радиосвязи, позволяющими обеспечивать независимое от параметров навигационной системы беспилотного летательного аппарата вертолетного типа автоматическое радиолокационное слежение за траекторией полета беспилотного летательного аппарата вертолетного типа по кодовому радиолокационному ответчику из состава беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, радиолокационный контроль воздушной и наземной обстановки с целью обеспечения безопасности полета беспилотного летательного аппарата вертолетного типа и предупреждения столкновений с наземными объектами и другими летательными аппаратами, при этом бортовая радиолокационная станция с дополнительными режимами вторичной радиолокации и радиосвязи обеспечивает общий радиолокационный контроль ситуационной обстановки в зоне работы для последующего детального обследования с помощью оптико-электронных и радиолокационных средств из состава беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, высокоточное определение координат беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, а также воздушных и наземных объектов в интересах контроля ситуационной обстановки, при этом бортовая радиолокационная станция с дополнительными режимами вторичной радиолокации и радиосвязи обеспечивает радиосвязь пилотируемого вертолета с беспилотным летательным аппаратом вертолетного типа узкой диаграммой направленности антенной системы бортовой радиолокационной станции пилотируемого вертолета и антенной системы терминала связи беспилотного летательного аппарата вертолетного типа, препятствующими перехвату передаваемой информации за счет пространственного закрытия.An airmobile complex with a helicopter-type unmanned aerial vehicle, consisting of a manned carrier helicopter, a helicopter-type unmanned aerial vehicle and a ground control station, characterized in that the airmobile complex with a helicopter-type unmanned aerial vehicle includes a multifunctional airborne radar station with additional modes of secondary radar and radio communications that ensure the interaction of the onboard radar station with objects emitting a response signal to the request of the onboard radar station, while the unmanned aerial vehicle of the helicopter type is equipped with a radar beacon-responder and a high-speed radio communication terminal, which make it possible to provide automatic radar tracking of the flight path of an unmanned aerial vehicle of a helicopter type by code radar radar transponder from a helicopter-type unmanned aerial vehicle, radar control of the air and ground situation in order to ensure the flight safety of a helicopter-type unmanned aerial vehicle and prevent collisions with ground objects and other aircraft, while the airborne radar station with additional modes of secondary radar and radio communication provides general radar monitoring of the situational situation in the work area for subsequent detailed examination using optoelectronic and radar tools from the helicopter-type unmanned aerial vehicle, high-precision determination of the coordinates of the helicopter-type unmanned aerial vehicle, as well as air and ground objects in the interests of monitoring the situational situation, with In this case, the airborne radar station with additional modes of secondary radar and radio communication provides radio communication for the manned version. an aircraft with a helicopter-type unmanned aerial vehicle with a narrow radiation pattern of the antenna system of the onboard radar station of a manned helicopter and an antenna system of a communication terminal of a helicopter-type unmanned aerial vehicle, preventing the interception of transmitted information due to spatial closure.
RU2022125897A 2022-10-04 Airmobile system with helicopter type unmanned aircraft RU2792314C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792314C1 true RU2792314C1 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9475575B2 (en) * 2012-10-26 2016-10-25 The Boeing Company Convertible compounded rotorcraft
RU2703198C1 (en) * 2019-04-25 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Aerostatic robot device for monitoring and application of plant protection agents, fertilizers in precision agriculture
CN110579741A (en) * 2018-06-08 2019-12-17 极光飞行科学公司 System and method for reflecting radar using aircraft
US20200047886A1 (en) * 2013-10-08 2020-02-13 Shelton Gamini De Silva Combination of unmanned aerial vehicles and the method and system to engage in multiple applications
US10571561B2 (en) * 2015-02-09 2020-02-25 Artsys360 Ltd. Aerial traffic monitoring radar
RU2735483C1 (en) * 2019-12-06 2020-11-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Aviation complex with uav

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9475575B2 (en) * 2012-10-26 2016-10-25 The Boeing Company Convertible compounded rotorcraft
US20200047886A1 (en) * 2013-10-08 2020-02-13 Shelton Gamini De Silva Combination of unmanned aerial vehicles and the method and system to engage in multiple applications
US10571561B2 (en) * 2015-02-09 2020-02-25 Artsys360 Ltd. Aerial traffic monitoring radar
CN110579741A (en) * 2018-06-08 2019-12-17 极光飞行科学公司 System and method for reflecting radar using aircraft
RU2703198C1 (en) * 2019-04-25 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Aerostatic robot device for monitoring and application of plant protection agents, fertilizers in precision agriculture
RU2735483C1 (en) * 2019-12-06 2020-11-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Aviation complex with uav

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3367124B1 (en) Integrated radar and ads-b
RU2692306C2 (en) Tracking system for unmanned aerial vehicles
US10914830B2 (en) Digital active phased array radar
EP3470875B1 (en) Altimeter with high-resolution radar
US10935991B2 (en) System and method to reflect radar using aircraft
US6744397B1 (en) Systems and methods for target location
US20170039860A1 (en) Drone encroachment avoidance monitor
KR20170074453A (en) The self collision preventing and avoid system between drone and drone based on near field communivation network
US11875691B2 (en) Drone encroachment avoidance monitor
Cornic et al. Sense and avoid radar using data fusion with other sensors
JP2023501740A (en) End-to-end unmanned control and monitoring systems for aircraft navigation
Szatkowski et al. Airborne radar for sUAS sense and avoid
US10926887B2 (en) Systems for and methods of providing indicators useful for piloting an aircraft
RU2792314C1 (en) Airmobile system with helicopter type unmanned aircraft
EP4156146A1 (en) A radio system for realising a precise landing approach based in microwaves and a method for realising a precise landing approach
TR202002499A2 (en) Take-off, Navigation and Landing Support System for UNMANNED VEHICLES
CN115258182A (en) Remote auxiliary return landing system for airplane
RU2809110C1 (en) Aircraft landing system
EP3896476B1 (en) Simplified tcas surveillance
EP3992949A1 (en) Esa collision avoidance system and method
RU2403181C1 (en) Airmobile system for pilotless helicopter
Spicer et al. The JAGER Project: GPS Jammer Hunting with a Multi-Purpose UAV Test Platform
Vazzola et al. Small and lightweight innovative obstacle detection radar system for the general aviation: performances and integration aspects
Robinson Jr Air Navigation's Future Rests on Satellites, Microprocessor