Методы управления беспилотным воздушным судном с катадиоптрической системой ориентации.

1. Введение 3
2. Разработка способов повышения точности ОСО и расширения диапазона эксплуатационных условий 7
2.1 Постановка задачи исследования 7
2.1.1 Системы координат и пространственное положение БПЛА 8
2.2. Увеличение рабочего диапазона углов тангажа и крена за счет увеличения угла обзора видеокамеры 10
2.3 Алгоритм вычисления углов тангажа и крена 14
2.4 Алгоритм кластеризации неба и земли 19
2.4.1 Определение рабочих условий 20
2.4.2 Описание и предварительная обработка входных данных 20
2.4.3 Алгоритм кластеризации с динамически изменяющимся пороговым значением 22
2.5. Интеграция магнитометрического датчика в ОСО 26
2.5.1. Геомагнитное поле и его параметры 26
2.6. Выводы по главе 29
3. Заключение 29

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время в России, как и за рубежом, активно развивается разработка малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (МБПЛА) для военных и гражданских целей.
Перед своими «большими собратьями» у них есть ряд преимуществ, среди которых можно выделить малый взлетный вес, небольшие габариты, малая визуальная и радиозаметность (актуально для военных целей), более низкую стоимость и т.д. Главным достоинством МБПЛА можно считать независимость от взлётных полос. Такие БПЛА запускаются с руки (изредка с катапульты), садятся на неподготовленную поверхность (в снег или траву) или даже захватываются оператором при пролете на низкой высоте с небольшой скоростью. В разобранном виде могут переноситься в рюкзаках парой или даже одним человеком.
МБПЛА очень популярны в гражданской сфере, где эксплуатация больших БПЛА сопровождается проблемами аэродромного базирования, финансовыми затратами и юридическими неудобствами. За рубежом МБПЛА используются для охраны сельхозугодий, картографии, дистанционного химико-физического анализа, контроля всхожести и спелости урожая, химической обработки. Примером этому служат японские БПЛА-вертолёты для фермеров Yamaha RIvIAX. В России подобная практика находится в начальной стадии и начинает внедряться отдельными организациями (например, компанией «Фруктовый Сад» и ФГОУ В ПО МичГАУ).

Весь текст будет доступен после покупки

2. Разработка способов повышения точности ОСО и расширения диапазона эксплуатационных условий
2.1 Постановка задачи исследования
При решении задачи повышения точности ОСО на базе видеокамеры и расширения диапазона эксплуатационных условий может быть выделено три направления [41]:
- разработка способов увеличения угла обзора видеокамеры;
- разработка способов повышения точности определения параметров ориентации, за счет применения вычислительных алгоритмов на основе оценки взаимного расположения неба и земли;
- разработка способов повышения точности определения параметров ориентации и снижения задержки системы, за счет применения быстрого алгоритмов кластеризации неба и земли.
Данные способы могут применяться при разработке ОСО для мини- БПЛА, что позволит обеспечить требуемое значение погрешности без привлечения дополнительных датчиков. Также они применим и в тех случаях, когда требуется повысить точность определения параметров ориентации на БПЛА с другими типами систем определения параметров полета (бесплатформенные системы ориентации на микромеханических датчиках, магнитометрические системы, спутниковые системы и т.д.).
В соответствии с поставленной задачей, являющейся актуальной и имеющей практическую значимость, проведем исследования, направленные на разработку ОСО повышенной точности и с расширенным диапазоном эксплуатационных условий.
2.1.1 Системы координат и пространственное положение БПЛА
Для понимания дальнейшего материала опишем используемые при исследовании динамики БПЛА системы координат (СК) (рис. 2.1) [42]:
- ОХ - нормальная СК, начало которой (т. О) помещено в центр
масс ЛА. Ось ОУ^ направлена вверх по линии местной вертикали, а оси ОХ^ и 02ц расположены в плоскости местного горизонта таким образом, что ось ОХ ё направлена по касательной, а ось 02 ё - по нормали к
траектории полёта;
- ОХУ2 - связанная СК, начало которой (т. О) также совпадает с центром масс ЛА. Ось ОХ направлена по продольной оси к носу, ось 02 совпадает с поперечной осью ЛА и- направлена в сторону правого крыла (поперечная ось), а ось О У перпендикулярна плоскости поперечной симметрии ЛА (нормальная ось) и направлена вверх. Положение строительных осей ЛА связанной СК определяется углами рыскания ц/, тангажа & и крена у. Эти углы ориентации ЛА называют углами Эйлера (Эйлера-Крылова);
- 0ХаУа2а - скоростная СК с началом (т. О), помещенным в центр
масс ЛА и связанная с вектором V линейной скорости Л А таким образом, что ось ОХа направлена по вектору V, ось ОУа направлена вверх и лежит в продольной плоскости симметрии ЛА, а ось 02а дополняет две предыдущие до правого трёхгранника осей. Положение связанной СК относительно скоростной определяется углами скольжения р и атаки а. Угол (3 образован осью 0Ха и её проекцией на продольную плоскость симметрии Л А, а угол а образован осью ОХ и проекцией вектора V на плоскость симметрии ЛА.

Весь текст будет доступен после покупки

1. .Алгоритм комплексирования изображений при групповом применении беспилотных воздушных судов. / Левшонков Н.В., Нафиков И.М., Ларюхина Я.В

Весь текст будет доступен после покупки