Анализ сигналов управления беспилотных летательных аппаратов и применяемые антенны для их передачи

Реферат 6
Аннотация 7
Annotation 8
Введение 11
1 Аналитический обзор литературы и патентный поиск 13
1.1 Беспилотные летательные аппараты 13
1.1.1 Значение беспилотных летательных аппаратов 13
1.1.2 Устройство БПЛА 13
1.1.3 Классификация БПЛА 14
1.1.4 Применение БПЛА 18
1.1.5 Технические недостатки 19
1.2 Антенны 20
1.2.1 Понятие антенны 20
1.2.2 Антенны метровых, дециметровых и сантиметровых волн 25
1.2.3 Антенны с круговой диаграммой направленности 27
1.2.4 Антенны с секторной диаграммой направленности 33
1.3 Виды сигналов управления БПЛА 34
1.4 Частоты управления БПЛА 39
1.5 Анализ Фурье 41
1.6 Преобразование Фурье 43
2 Расчетная часть 64
2.1 Моделирование антенны с круговой диаграммой направленности на частоте
2,4 ГГц 64
2.1 Моделирование антенны с круговой диаграммой направленности на частоте 5,8 ГГц 67
2.3 Моделирование антенны с секторной диаграммой направленности на частоте 2.4 ГГц 72
2.4. Моделирование антенны с секторной диаграммой направленности на частоте 5,8 ГГц 76
2.5 Полученные характеристикиантенн на частотах 2,4 и 5,8 ГГц 80
Заключение 81
Список использованных источников 82

Весь текст будет доступен после покупки

В выпускной квалификационной работе «Анализ сигналов управления беспилотных летательных аппаратов и применяемые антенны для их передачи» рассматриваются направления совершенствования существующих сигналов БПЛА.
Совершенствование и применение БПЛА в гражданской и военной деятельности происходит очень быстро, что приводит к росту спроса на новые технологические решения. Из-за непредсказуемости БПЛА в космосе необходимо уметь принимать и анализировать сигналы, чтобы управлять ими. В настоящее время такой анализ может осуществляться различными методами.
Особую популярность приобрели беспилотники, которые изначально использовались в военных целях. Со временем возможности этих устройств расширились. Военные дроны используются для: разведки, передачи информации на наземные станции в режиме реального времени, атаки, наведения дронов на наземные цели, корректировки огневой поддержки, использования приманок для отвлечения внимания и передачи сообщений. Гражданские беспилотники используются для: помощи в тушении пожаров, устранения помех, съемок, градостроительства в поисках незаконных сооружений и сельского хозяйства в поисках сухих полей.
Важность анализа сигналов беспилотников в поисках лучшего управления ими подтверждает перспективы дальнейшего развития. Моделируя антенны с круговой и секторной диаграммой направленности излучения, можно понять, на каких частотах дроны лучше всего принимают и передают информацию.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аналитический обзор литературы и патентный поиск
Для начала анализа сигналов управления БПЛА и моделирования антенн важно понять конструкцию, значение, классификацию, технические характеристики, гражданское и военное применение БПЛА, а также разобраться в конструкции, характеристиках и параметрах антенн. Для этого был проведен аналитический обзор литературы.
1.1 Беспилотные летательные аппараты
1.1.1 Значение беспилотных летательных аппаратов
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА), также известный как дрон, — это транспортное средство, которым можно управлять дистанционно, без экипажа.
БПЛА обладают различной степенью автономности. Они могут управляться дистанционно или полностью автоматически. БПЛА различаются по конструкции, назначению и другим параметрам. Управление этими аппаратами осуществляется по эпизодическим или непрерывным командам (БПЛА - дистанционно управляемый аппарат).
Основное преимущество БПЛА – отсутствие пилота и, соответственно, малые размеры. Аппарат можно перегружать во время маневров, не ограничивая физиологию человека. Нет необходимости ограничивать ресурсы системы для поддержания жизнеобеспечения пилота.
Главное преимущество беспилотного летательного аппарата – отсутствие пилота и, соответственно, малые размеры. Аппарат можно перегружать во время маневров, не ограничивая физиологические возможности человека. Нет необходимости ограничивать ресурсы системы для поддержания жизнеобеспечения пилота [1].
1.1.2 Устройство БПЛА
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА), также известный как дрон, — это транспортное средство, которое может управляться дистанционно, без экипажа.
БПЛА обладают различной степенью автономности. Они могут быть дистанционно управляемыми или полностью автоматизированными. БПЛА различаются по конструкции, назначению и другим параметрам. Управление этими аппаратами осуществляется по эпизодическим или непрерывным командам (БПЛА – дистанционно управляемый аппарат).
Основное преимущество БПЛА – отсутствие пилота и, соответственно, небольшие размеры. Во время маневрирования оборудование может быть перегружено без ограничения физиологических возможностей человека. Нет необходимости ограничивать ресурсы системы для поддержания жизнеобеспечения пилота.
Основное преимущество беспилотного летательного аппарата – отсутствие пилота и, соответственно, малые размеры. При маневрировании транспортное средство можно перегружать без ущерба для физиологии человека. Нет необходимости ограничивать ресурсы системы для поддержания жизнеобеспечения пилота [1].
На схеме (рисунок 1.1) показана простейшая структурная схема
автопилота [19].

Рисунок 1.1 – Простейшая структурная схема автопилота: 1 – магнитный компас, 2 – барометрический датчик скорости, 3 – барометрический высотомер, 4 – ультразвуковой высотомер (для взлетов посадок), 5 – система спутниковой навигации, 6 – гировертикаль, 7 – пиродатчик горизонта, 8 – исполнительные механизмы.
В полезной нагрузке БПЛА должны быть учтены приборы, входящие в его состав и необходимые для оперативного наблюдения за летательным аппаратом в полете, а также для фотографирования местности и определения координат исследуемого района:
1. система спутниковой навигации
2. устройство передачи телеметрической информации
3. устройства радиоуправления и навигации с питанием антенны; 4. устройства для обмена командной информацией
4. устройства для обмена управляющими сообщениями
5. устройства для обмена информацией
6. цифровые бортовые компьютеры
7. устройства для хранения определенной информации.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Макаренко, С.И. Противодействие беспилотным летательным аппаратам. Монография / С.И. Макаренко. – Спб. : Наукоемкие технологии, 2020. – 204 с.
2 Беспилотные летательные аппараты. Основы устройства и функционирования/ П.П. Афанасьев [и др.]. – М. : МАИ, 2008. – 656 с.
3 Пат. 2669478 Российская Федерация, МПК G 05 D 1/00, B. Способ управления беспилотным летательным аппаратом и устройство для его реализации / Красов А.И. [и др.]; заявитель и патентообладатель ООО «Фирма НИТА» – № 2008140595/28 ; заявл. 13.10.08 ; опубл. 27.05.10, Бюл. № 15. – 15 с.: ил.
4 Павлушенко, М. Беспилотные летательные аппараты: история, применение, угроза распространения и перспективы развития / М. Павлушенко, Г. Евстафьев, И. Макаренко. – М. : Права человека, 2005. – 611 с.
5 Гобатенко, С.А. Беспилотные летательные аппараты. Основы механики управляемого полета / С.А. Горбатенко. – М. : Вузовская книга, 2016. – 140 с.
6 Рыженко, В.И. Все об антеннах / В.И. Рыженко, В.И. Назаров. – М. : Оникс 21 век, 2008. – 240 с.
7 Сазонов, Д.М. Антенны и устройства СВЧ: учеб. для радиотехнич. спец. вузов / Д.М. Сазонов. – М. : Высш. шк., 1988. – 432 с.
8 Кубанов, В.П. Основы теории антенн и распространения радиоволн: Учебное пособие / В.П. Кубанов [и др.]. – Самара : ИНУЛ-ПГУТИ, 2016. – 258 с.
9 Дмитриенко, Г.В. Антенны и устройства СВЧ: методические указания к практическим и лабораторным занятиям для студентов специальности 200700 «Радиотехника» / Г.В. Дмитриенко. – Ульяновск: УлГТУ, 2004. – 52 с.

Весь текст будет доступен после покупки