Катадиоптрическая система ориентации беспилотного летательного аппарата

• Автор: Ладонкин, Александр Валериевич
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I МАЛОРАЗМЕРНЫЕ БИЛА И СОВРЕМЕННЫЕ

СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ

1.1 Малоразмерные БПЛА

1.2 Системы ориентации малоразмерных БПЛА

1.3 Выводы по главе

ЕЛАВА 2 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ

ОСО И РАСШИРЕНИЯ ДИАПАЗОНА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЙ

2.1 Постановка задачи исследования

2.1.1 Системы координат и пространственное положение БПЛА
2.2 Увеличение рабочего диапазона углов тангажа и крена за счет увеличения угла обзора видеокамеры
2.3 Алгоритм вычисления углов тангажа и крена
2.4 Алгоритм кластеризации неба и земли
2.4.1 Определение рабочих условий
2.4.2 Описание и предварительная обработка входных данных
2.4.3 Алгоритм кластеризации с динамически изменяющимся пороговым значением
2.5 Интеграция магнитометрического датчика в ОСО
2.5.1 Геомагнитное поле и его параметры
2.5.2 Вычисление угла курса
2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОСО И РАСШИРЕНИЯ ДИАПАЗОНА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
УСЛОВИЙ
3.1 Математическая модель оптической головки
3.2 Программное обеспечение «Катадиоптрическая система ориентации»
3.3 Исследование алгоритма вычисления углов тангажа и крена
3.3.1 Оценка влияния высоты полета
3.3.2 Оценка влияния ландшафта и высоких объектов
3.4 Исследование алгоритма кластеризации земли и неба
3.4.1 Программное обеспечение для исследования алгоритма кластеризации земли и неба
3.4.2 Оценка влияния алгоритма кластеризации на точность вычисления углов тангажа и крена
3.5 Моделирование КСО с БПЛА в режиме терминальной навигации
3.5.1 Алгоритмы терминальной навигации
3.5.2 Результаты моделирования
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КСО
4.1 Лабораторные испытания
4.1.1 Статические испытания
4.1.2 Динамические испытания
4.2 Полевые испытания
4.2.1 Опытный образец вычислительного блока катадиоптрической системы ориентации
4.2.2 Описание полевых испытаний
4.3 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ
№2012619847 «Катадиоптрическая система ориентации (КСО)»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2012619846 «Программный комплекс автоматического
сопровождения цели (ПК-АСЦ)»
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт внедрения результатов диссертационной работы в учебный процесс

Рис. 1.11. Видеокамера и цифровой вычислитель (а) на БПЛА Brumby Mklll (б)
Суть метода SLAM схожа с предыдущим, с той лишь разницей, что опорные точки формируются не заранее, а вычисляются непосредственно в процессе полета на основании данных о угловых и линейных координатах БПЛА, а также расположении точек в кадре изображения. На рис. 1.12 показы примеры опорных точек, выбранных системой. При этом свои