Автономная бортовая система управления посадкой беспилотного летательного аппарата самолётного типа на движущееся судно

• Автор: Петухова, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение

Общая характеристика работы

1 Определение структуры системы управления посадкой БПЛА на суда, не оснащённые взлётно-посадочной полосой
1.1 Сравнительный анализ способов посадки БПЛА на суда, не оснащённые взлётно-посадочной полосой

1,20пределение структуры автономной бортовой системы управления посадкой БПЛА

Выводы по разделу

2 Траектория сближения БПЛА и судна-носителя

2.1 Формирование вектора параметров оптимальной траектории сближения БПЛА и судна-носителя

2.2 Оценка начального рассогласования системы самонаведения БПЛА

2.2.1 Моделирование оптимальной программной траектории сближения БПЛА и судна-носителя
2.2.2 Имитационное моделирование движения БПЛА вдоль оптимальной программной траектории сближения
2.3 Повышение качества отработки оптимальной программной траектории сближения
Выводы по разделу
3 Управление посадкой беспилотного летательного аппарата на участке самонаведения при использовании ТВК
3.1 Принципы определения величины промаха БПЛА при управлении на конечном участке управления на основе ТВК
3.2 Измерение дальности от БПЛА до посадочного устройства
3.3 Оценка точности приведения БПЛА к посадочному устройству при равномерном прямолинейном движении носителя
3.4 Особенности наведения БПЛА на посадочное устройство при качке судна-носителя
Выводы по разделу
4 Экспериментальные исследования точности определения объектов, наблюдаемых телевизионным координатором
4.1 Технические средства и объекты экспериментальных исследований
4.2 Методика обработки видеоматериала испытаний
4.2.1 Измерение отношения сигнал/фон имитатора светового маяка
4.2.2 Измерение угловых и линейных размеров малоразмерных объектов

4.2.3 Оценка погрешности измерения координат границы разделения областей разного цвета
4.2.4 Оценка погрешности измерения линейного и углового расстояния между наблюдаемыми объектами
4.2.5 Оценка погрешности наблюдения объектов с плавным изменением контраста изображения
Выводы по разделу
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б

Введение
Необходимость решения задач непрерывной оценки и прогнозирования развития военно-политической обстановки и связанной с ней военно-морской деятельности иностранных государств в Мировом океане, а также поддержания Военно-Морского Флота в заданной степени готовности к боевому применению в Мировом океане закреплена основами государственной политики Российской Федерации в области военно-морской деятельности [1]. Решение в рамках этого задач разведки, целеуказания для комплексов ударного высокоточного оружия, ретрансляции связи, оценки нанесённого ранее ущерба при помощи беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), в том числе судового базирования, сопряжено с множеством преимуществ по сравнению со средствами пилотируемой авиации. Это, например, отсутствие потерь в личном составе, небольшие размеры и заметность, сравнительно малая (на порядок-два дешевле пилотируемого) стоимость [2].
Необходимость БПЛА судового базирования, которые могли бы решать задачу разведки и доразведки целей в интересах корабельных комплексов ракетно-артиллерийского вооружения хорошо осознаётся на предприятиях военно-промышленного комплекса: «На сегодня в России налицо сложная проблема - у высокоточного оружия, прежде всего морского базирования, слабо развиты системы целеуказания, которые позволяли бы эффективно решать вопросы доразведкии выдачи данных ЦУ на комплексы оружия», -подчеркивает генеральный директор ОАО «Радар ММС» [3]. А начальник департамента государственного оборонного заказа Объединенной судостроительной корпорации (ОСК) заявляет, что «...все перспективные корабли, проекты которых разрабатываются под требования ВМФ, должны быть предназначены для базирования беспилотников разного назначения - и ударных, и разведывательных, и целеуказания. Это требование Минобороны, и оно полностью поддерживается ОСК» [4]. Также он подчеркнул, что БПЛА для ВМФ активно разрабатываются Объединённой авиастроительной корпорацией (ОАК).

переменных состояния в точках стыковки. Во-вторых, неизвестны константы Л1} Я2, а также момент времени прихода БПЛА в точку А3 -Тт, найти которые при помощи первого уравнения системы (2.11) (с также неизвестной функцией Я3) и граничного условия (2.3) автору не представляется возможным.
Попробуем найти хотя бы координаты точек стыковки. В таких точках искомая экстремаль имеет переломы (производная угла хр имеет разрыв первого рода). Точки перелома искомой экстремали могут быть определены из условий Вейерштрасса-Эрдмана [64]:
(Ф - Ф^х) с = ^ _ 0 = (Ф “ фї*)

с = п — о л = п + о-
В данном случае из (2.12) получим следующее:
ЛЛк - 0) (-Тлсо5(ф(П - 0))) + Л2(і1 - 0) (-Тл5т(ф(П -
(2.12)
(2.13)
(2.14)
-0))) + Я3(П - 0)(-шутах - /с(Н - О)2) =
Яг(п + 0) ^-1/лсо5(ф(П + 0))) + Я2(П + 0) ^-Тл5Іп(ф(П + 0))) +
+Лз(П + 0)(~<^утах ~ + О)2).
А из (2.13) следующее:
Яі(П — 0) = ЯХ(Н + 0),
Яг(П — 0) — Я2(П + 0), лз(П ~ 0) = Я3(П + 0).
Используя эти соотношения в (2.14) получим:
лг(П) (-УАС05(^(П - 0))) + Я2(Н) (-1/л5Іп(ф(П - 0))) + (2Л5)
Я3(П)(-^утах - КП - о)2) = Яг(П) (-ТЛС05(Ф(П + 0))) +
Л2(к) [~Уа5Іп(^(Н + 0))) + Я3(П)(-шутах - /с(П + О)2).
Поскольку сама экстремаль является непрерывной,
Ф(П “ 0) = і/>(Н + 0).
Тогда (2.15) преобразуется к виду:
Л2 (^1) (—Руппах ~ к0-1 ~~ 0) ) “ Л3 (Ті)(—^утах ^(Ті Т 0) ), -Я3(П)/с(П - О)2 = -Я3(П)/с(Н + О)2.
/с(П — 0) = /с(П + 0).
Таким образом, условия Вейерштрасса-Эрдмана не позволяют определить
координат точек перелома искомой экстремали.