РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ |
(19)
RU
(11)
2 759 067
(13)
C1 | |||||||
| ||||||||
| Статус: | действует (последнее изменение статуса: 01.11.2022) |
| Пошлина: | учтена за 3 год с 30.12.2022 по 29.12.2023. Установленный срок для уплаты пошлины за 4 год: с 30.12.2022 по 29.12.2023. При уплате пошлины за 4 год в дополнительный 6-месячный срок с 30.12.2023 по 29.06.2024 размер пошлины увеличивается на 50%. |
|
(21)(22) Заявка: 2020143567, 29.12.2020 (24) Дата начала отсчета срока действия патента: Дата регистрации: Приоритет(ы): (22) Дата подачи заявки: 29.12.2020 (45) Опубликовано: 09.11.2021 Бюл. № 31 (56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Е.М. ВОРОНОВ "Многокритериальный синтез законов траекторной адаптации параметров трехканальной системы стабилизации беспилотного летательного аппарата", Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана, "Приборостроение" 2016. RU 2525601 C1, 20.08.2014. RU 2204504 C1, 20.05.2003. US 10577116 B1, 03.03.2020. US 8000849 B2, 16.08.2011. Адрес для переписки: |
(72) Автор(ы): (73) Патентообладатель(и): |
(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В АВТОНОМНОМ ПОЛЕТЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
(57) Реферат:
Группа изобретений относится к способу и устройству для автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата. Для автоматической коррекции параметров измеряют основные параметры беспилотного летательного аппарата, по которым формируют заданные сигналы и штатные коэффициенты адаптации, формируют скорректированные коэффициенты адаптации определенным образом с учетом идентификации упругих колебаний элементов планера, по которым формируют сигнал на отклонение несущих поверхностей летательного аппарата, по отклоненным рулям с блока рулевых приводов в блоке несущих поверхностей производят изменение аэродинамических параметров, приводящих к изменению значений измеряемых блоком инерциальной навигационной системы параметров. Устройство содержит блок инерциальной навигационной системы, цифровой блок, блок рулевых приводов, блок несущих поверхностей, модуль управления, модуль анализатора колебаний, модуль адаптации, модуль стабилизации, подмодуль хранения данных, подмодуль определения частоты колебаний, подмодуль определения амплитуды колебаний, подмодуль проверки результатов, подмодуль инициализации корректировочных коэффициентов, подмодуль оценки изменения амплитуды, подмодуль формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета, подмодуль формирования корректировочных коэффициентов, подмодуль вывода. Обеспечивается автоматическая коррекция параметров системы стабилизации с учетом упругих свойств летательного аппарата. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, а именно к системам стабилизации беспилотных летательных аппаратов, и предназначено для коррекции работы системы стабилизации в автономном полете при возникновении упругих колебаний несущих поверхностей летательного аппарата, негативно влияющих на устойчивую работу системы управления.
Из уровня техники известен способ параметрической оптимизации системы стабилизации летательного аппарата по патенту РФ №2657045 на изобретение, приоритет от 20.07.2017, МПК В64С 19/00, G06F 17/10. Данный способ позволяет провести настройку параметров системы стабилизации при наземной отработке алгоритмов управления на математической модели пространственного движения беспилотного летательного аппарата.
Недостатком способа параметрической оптимизации системы стабилизации летательного аппарата является недостаточная степень устойчивости найденных решений при возникновении перекрестных связей между каналами системы стабилизации, вызванных упругими колебаниями несущих поверхностей, так как оптимизация проводится на математических моделях изолированных каналов и не учитывает уровень возможных возникающих возмущений при стабилизации в двух и более каналах.
Также из уровня техники известен способ многокритериального выбора параметров трехканальной системы стабилизации летательного аппарата с перекрестными связями по патенту РФ №142322 на полезную модель, приоритет от 26.09.2013, МПК G06F 17/16, G05D 1/00, В64С 13/18, наиболее близкий к предлагаемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Оптимизацию проводят по параметрам (статическая точность, колебательность, быстродействие и устойчивость) в двух каналах, а затем полученные оптимальные параметры используют для задания начальных приближений и диапазона параметров для проведения оптимизации трехканальной системы. Способ позволяет сформировать управляющий сигнал с помощью методов динамической многокритериальной оптимизации на основе компромисса в виде равновесно-арбитражной структуры.
Недостатками способа многокритериального выбора параметров трехканальной системы стабилизации летательного аппарата с перекрестными связями являются: отсутствие гарантии сохранения устойчивости системы при изменении внешних условий, влияющих на летательный аппарат в автономном полете, а также отсутствие возможности учета упругих свойств летательного аппарата.
Изобретение направлено на решение следующей технической проблемы: создание способа идентификации упругих колебаний элементов планера беспилотного летательного аппарата и автоматической коррекции параметров системы стабилизации в автономном полете и при имитации автономного полета в режиме реального времени, позволяющего гарантировать сохранение устойчивости системы стабилизации летательного аппарата и обеспечить учет упругих свойств летательного аппарата.
Для способа автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете техническая проблема решается за счет того, что измеряют основные параметры беспилотного летательного аппарата с помощью блока инерциальной навигационной системы, по измеренным параметрам с блока инерциальной навигационной системы формируют заданные сигналы для наведения беспилотного летательного аппарата в точку интереса с помощью модуля управления, по измеренным сигналам с блока инерциальной навигационной системы формируют массив измеряемых параметров с помощью подмодуля хранения данных, по массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных измеряют частоту колебаний с помощью подмодуля определения частоты колебаний, по массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных измеряют амплитуду колебаний с помощью подмодуля определения амплитуды колебаний, по измеренным частоте с подмодуля определения частоты колебаний и амплитуде с подмодуля определения амплитуды колебаний формируют массив значений амплитуд и признак соответствия значений заданным диапазонам с помощью подмодуля проверки результатов на соответствие значений, по признаку соответствия значений заданным диапазонам с подмодуля проверки результатов формируют начальные значения корректировочных коэффициентов с помощью подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов, по признаку соответствия значений заданным диапазонам и массиву значений амплитуд с подмодуля проверки результатов формируют признак изменения скорости амплитуды колебаний с помощью подмодуля оценки изменения амплитуды, по измеренным основным параметрам беспилотного летательного аппарата с блока инерциальной навигационной системы формируют штатные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля формирования коэффициентов адаптации, по инициализированным значениям корректировочных коэффициентов с подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов и по признаку изменения скорости амплитуды колебаний с подмодуля оценки изменения амплитуды формируют корректировочные коэффициенты с помощью подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, по корректировочным коэффициентам с подмодуля формирования корректировочных коэффициентов и штатных коэффициентов адаптации с подмодуля формирования коэффициентов адаптации формируют скорректированные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля вывода, по скорректированным коэффициентам адаптации с подмодуля вывода формируют сигнал на отклонение несущих поверхностей летательного аппарата с помощью модуля стабилизации, по заданным сигналам с модуля стабилизации отклоняют рули с помощью блока рулевых приводов, по отклоненным рулям с блока рулевых приводов в блоке несущих поверхностей производят изменение аэродинамических параметров, приводящих к изменению значений измеряемых блоком инерциальной навигационной системы параметров.
Изобретение позволяет достичь следующего технического результата: автоматическая коррекция параметров системы стабилизации в режиме реального времени, сохранение устойчивой работы системы стабилизации за счет идентификации упругих колебаний, проводимой в автономном полете и при имитации автономного полета.
Из уровня техники известно устройство для реализации способа параметрической оптимизации системы стабилизации летательного аппарата по патенту РФ №2657045 на изобретение, приоритет от 20.07.2017, МПК В64С 19/00, G06F 17/10. Устройство содержит модуль задания исходных данных, модули формирования математической модели по трем каналам, блоки стабилизации каналов, блоки формирования угловой скорости каналов, и может включать в себя пользовательский интерфейс.
Недостатком устройства для реализации способа параметрической оптимизации системы стабилизации летательного аппарата является недостаточная степень устойчивости найденных решений при возникновении перекрестных связей между каналами системы стабилизации, вызванных упругими колебаниями несущих поверхностей, так как оптимизация проводится на математических моделях изолированных каналов и не учитывает уровень возможных возникающих возмущений при стабилизации в двух и более каналах.
Также из уровня техники известна автоматизированная система многокритериального выбора параметров трехканальной системы стабилизации летательного аппарата с перекрестными связями по патенту РФ №142322 на полезную модель, приоритет от 26.09.2013, МПК G06F 17/16, G05D 1/00, В64С 13/18, наиболее близкая к предлагаемому изобретению и выбранная в качестве прототипа.
Недостатками автоматизированной системы многокритериального выбора параметров трехканальной системы стабилизации летательного аппарата с перекрестными связями являются отсутствие гарантии сохранения устойчивости системы при изменении внешних условий, влияющих на летательный аппарат в автономном полете, а также отсутствие возможности учета упругих свойств летательного аппарата.
Изобретение направлено на решение следующей технической проблемы: создание устройства, обеспечивающего идентификацию упругих колебаний элементов планера беспилотного летательного аппарата и автоматическую коррекцию параметров системы стабилизации в автономном полете, позволяющего обеспечить учет упругих свойств летательного аппарата.
Техническая проблема решается за счет того, устройство для автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете, предназначенное для использования в составе системы стабилизации беспилотного летательного аппарата, состоящей из блока инерциальной навигационной системы цифрового блока, в состав которого входят модуль управления, и модуль стабилизации, а также блока рулевых приводов и блока несущих поверхностей летательного аппарата, содержит модуль анализатора колебаний и модуль адаптации, при этом модуль анализатора колебаний состоит из подмодуля хранения данных, подмодуля определения частоты колебаний, подмодуля определения амплитуды колебаний, подмодуля проверки результатов на соответствие значений, модуль адаптации состоит из подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов, подмодуля оценки изменения амплитуды, подмодуля формирования коэффициентов адаптации, подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, при этом первый выход блока инерциальной навигационной системы соединен с первым входом модуля управления, второй выход блока инерциальной навигационной системы соединен с первым входом подмодуля хранения данных, третий выход блока инерциальной навигационной системы соединен с первым входом подмодуля формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета, четвертый выход блока инерциальной навигационной системы соединен с третьим входом модуля стабилизации, первый выход модуля управления соединен с первым входом модуля стабилизации, первый выход подмодуля хранения данных соединен с первым входом подмодуля определения частоты колебаний, второй выход подмодуля хранения данных соединен с первым входом подмодуля определения амплитуды колебаний, первый выход подмодуля определения частоты колебаний соединен с первым входом подмодуля проверки результатов на соответствие значений, первый выход подмодуля определения амплитуды колебаний соединен со вторым входом подмодуля проверки результатов на соответствие значений, первый выход подмодуля проверки результатов на соответствие значений соединен с первым входом подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов, второй выход подмодуля проверки результатов на соответствие значений соединен с первым входом подмодуля оценки изменения амплитуды, первый выход подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов соединен с первым входом подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, первый выход подмодуля оценки изменения амплитуды соединен со вторым входом подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, первый выход подмодуля формирования корректировочных коэффициентов соединен с первым входом подмодуля вывода, первый выход подмодуля формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета соединен со вторым входом подмодуля вывода, первый выход подмодуля вывода соединен со вторым входом модуля стабилизации, первый выход модуля стабилизации соединен с первым входом блока рулевых приводов, первый выход блока рулевых приводов соединен с первым входом блока несущих поверхностей летательного аппарата.
Изобретение позволяет достичь следующего технического результата: автоматическая коррекция параметров системы стабилизации в режиме реального времени, сохранение устойчивой работы системы стабилизации за счет идентификации упругих колебаний, проводимой в автономном полете.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 изображена схема системы стабилизации летательного аппарата без разбиения на подмодули.
На фиг. 2 изображена схема системы стабилизации летательного аппарата с разбиением на подмодули.
На фиг. 3 изображена схема устройства для автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете.
На фиг 1-3 обозначены следующие позиции:
1 - блок инерциальной навигационной системы.
2 - цифровой блок.
3 - блок рулевых приводов.
4 - блок несущих поверхностей.
5 - модуль управления.
6 - модуль анализатора колебаний.
7 - модуль адаптации.
8 - модуль стабилизации.
9 - подмодуль хранения данных.
10 - подмодуль определения частоты колебаний.
11 - подмодуль определения амплитуды колебаний.
12 - подмодуль проверки результатов.
13 - подмодуль инициализации корректировочных коэффициентов.
14 - подмодуль оценки изменения амплитуды.
15 - подмодуль формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета.
16 - подмодуль формирования корректировочных коэффициентов.
17 - подмодуль вывода.
Способ автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете заключается в следующем:
Для осуществления способа автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете на основе идентификации упругих колебаний используют систему стабилизации беспилотного летательного аппарата, в состав которой входят блок инерциальной навигационной системы 1, позволяющий измерить основные параметры беспилотного летательного аппарата, цифровой блок 2, блок рулевых приводов 3, позволяющий отклонять рулевые поверхности, и блок несущих поверхностей летательного аппарата 4. В качестве блока рулевых приводов 3 и блока несущих поверхностей летательного аппарата 4 могут быть использованы имитаторы. Цифровой блок 2 состоит из модуля управления 5, модуля анализатора колебаний 6, модуля адаптации 7 и модуля стабилизации 8. Модуль анализатора колебаний 6 позволяет идентифицировать наличие колебаний в измеряемых параметрах, рассчитать амплитуду и частоту, и состоит из подмодуля хранения данных 9, подмодуля определения частоты колебаний 10, подмодуля определения амплитуды колебаний 11 и подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12. Модуль адаптации 7 позволяет сформировать коэффициенты адаптации для настройки регуляторов модуля стабилизации 8, и состоит из подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13, подмодуля оценки изменения амплитуды 14, подмодуля формирования коэффициентов адаптации 15, подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16 и подмодуля вывода 17. Подмодуль хранения данных 9 позволяет принимать на вход сигналы с датчиков и формировать массив значений сигналов для передачи на входы подмодуля определения частоты колебаний 10 и подмодуля определения амплитуды колебаний 11. Подмодуль определения частоты колебаний 10 по массиву значений сигнала с подмодуля хранения данных 9 позволяет передать значение частоты на подмодуль проверки результатов на соответствие значений 12. Подмодуль определения амплитуды колебаний 11 по массиву значений сигналов с подмодуля хранения данных 9 позволяет передать значение амплитуды на подмодуль проверки результатов на соответствие значений 12. Подмодуль проверки результатов на соответствие значений 12 с подмодуля определения частоты колебаний 10 и подмодуля определения амплитуды колебаний 11 по заданному диапазону частот и амплитуд, позволяет передать результаты на подмодуль инициализации корректировочных коэффициентов 13 и подмодуль оценки изменения амплитуды 14. Подмодуль инициализации корректировочных коэффициентов 13 позволяет передать результаты на подмодуль формирования корректировочных коэффициентов 16. Подмодуль оценки изменения амплитуды 14 позволяет сформировать сигнал по скорости изменения амплитуды колебаний и передать результаты на подмодуль формирования корректировочных коэффициентов 16. Подмодуль формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета 15 позволяет передать результаты на подмодуль вывода 17. Подмодуль формирования корректировочных коэффициентов 16 позволяет передать результаты на подмодуль вывода 17. Подмодуль вывода 17 позволяет сформировать коэффициенты адаптации с учетом корректировочных коэффициентов и передать результаты на вход модуля стабилизации 8.
Измеряют основные параметры беспилотного летательного аппарата с помощью блока инерциальной навигационной системы 1.
По измеренным параметрам с блока инерциальной навигационной системы 1 формируют заданные сигналы для наведения беспилотного летательного аппарата в точку интереса с помощью модуля управления 5.
По измеренным сигналам с блока инерциальной навигационной системы 1 формируют массив измеряемых параметров с помощью подмодуля хранения данных 9.
По массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных 9 измеряют частоту колебаний с помощью подмодуля определения частоты колебаний 10.
По массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных 9 измеряют амплитуду колебаний с помощью подмодуля определения амплитуды колебаний 11.
По измеренным частоте с подмодуля определения частоты колебаний 10 и амплитуде с подмодуля определения амплитуды колебаний 11 формируют массив значений амплитуд и признак соответствия значений заданным диапазонам с помощью подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12.
По признаку соответствия значений заданным диапазонам с подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12 формируют начальные значения корректировочных коэффициентов с помощью подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13.
По признаку соответствия значений заданным диапазонам и массиву значений амплитуд с подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12 формируют признак изменения скорости амплитуды колебаний с помощью подмодуля оценки изменения амплитуды 14.
По измеренным основным параметрам беспилотного летательного аппарата с блока инерциальной навигационной системы 1 формируют штатные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля формирования коэффициентов адаптации 15.
По инициализированным значениям корректировочных коэффициентов с подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13 и по признаку изменения скорости амплитуды колебаний с подмодуля оценки изменения амплитуды 14 формируют корректировочные коэффициенты с помощью подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16.
По корректировочным коэффициентам с подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16 и штатных коэффициентов адаптации с подмодуля формирования коэффициентов адаптации 15 формируют скорректированные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля вывода 17.
По скорректированным коэффициентам адаптации с подмодуля вывода 17 формируют сигнал на отклонение несущих поверхностей летательного аппарата с помощью модуля стабилизации 8.
По заданным сигналам с модуля стабилизации 8 отклоняют рули с помощью блока рулевых приводов 3.
По отклоненным рулям с блока рулевых приводов 3 в блоке несущих поверхностей 4 производят изменение аэродинамических параметров, приводящих к изменению значений измеряемых блоком инерциальной навигационной системы 1 параметров.
Устройство для автоматической 1 коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного: аппарата в автономном полете на основе идентификации упругих колебаний предназначено для использования в составе системы стабилизации беспилотного летательного аппарата, состоящей из блока инерциальной навигационной системы 1, позволяющего измерить основные параметры беспилотного летательного аппарата, цифровой блока 2, блока рулевых приводов 3, позволяющего отклонять рулевые поверхности, и блока несущих поверхностей летательного аппарата 4. В качестве блока рулевых приводов 3 и блока несущих поверхностей летательного аппарата 4 могут быть использованы имитаторы.
Устройство для автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете входит в состав цифрового блока 2, наряду с модулем управления 5 и модулем стабилизации 8 и состоит из модуля анализатора колебаний 6 и модуля адаптации 7. Модуль анализатора колебаний 6 позволяет идентифицировать наличие колебаний в измеряемых параметрах, рассчитать амплитуду и частоту, и состоит из подмодуля хранения данных 9, подмодуля определения частоты колебаний 10, подмодуля определения амплитуды колебаний 11 и подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12. Модуль адаптации 7 позволяет сформировать коэффициенты адаптации для настройки регуляторов модуля стабилизации 8, и состоит из подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13, подмодуля оценки изменения амплитуды 14, подмодуля формирования коэффициентов адаптации 15, подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16 и подмодуля вывода 17.
Подмодуль хранения данных 9 позволяет принимать на вход сигналы с датчиков и формировать массив значений сигналов для передачи на входы подмодуля определения частоты колебаний 10 и подмодуля определения амплитуды колебаний 11. Подмодуль определения частоты колебаний 10 по массиву значений сигнала с подмодуля хранения данных 9 позволяет передать значение частоты на подмодуль проверки результатов на соответствие значений 12. Подмодуль определения амплитуды колебаний 11 по массиву значений сигналов с подмодуля хранения данных 9 позволяет передать значение амплитуды на подмодуль проверки результатов на соответствие значений 12. Подмодуль проверки результатов на соответствие значений 12 с подмодуля определения частоты колебаний 10 и подмодуля определения амплитуды колебаний 11 по заданному диапазону частот и амплитуд, позволяет передать результаты на подмодуль инициализации корректировочных коэффициентов 13 и подмодуль оценки изменения амплитуды 14. Подмодуль инициализации корректировочных коэффициентов 13 позволяет передать результаты на подмодуль формирования корректировочных коэффициентов 16. Подмодуль оценки изменения амплитуды 14 позволяет сформировать сигнал по скорости изменения амплитуды колебаний и передать результаты на подмодуль формирования корректировочных коэффициентов 16. Подмодуль формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета 15 позволяет передать результаты на подмодуль вывода 17. Подмодуль формирования корректировочных коэффициентов 16 позволяет передать результаты на подмодуль вывода 17. Подмодуль вывода 17 позволяет сформировать коэффициенты адаптации с учетом корректировочных коэффициентов и передать результаты на вход модуля стабилизации 8.
Первый выход блока инерциальной навигационной системы 1 соединен с первым входом модуля управления 5, второй выход блока инерциальной навигационной системы 1 соединен с первым входом подмодуля хранения данных, 9 третий выход блока инерциальной навигационной системы 1 соединен с первым входом подмодуля формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета 15, четвертый выход блока инерциальной навигационной системы 1 соединен с третьим входом модуля стабилизации 8, первый выход модуля управления 5 соединен с первым входом модуля стабилизации 8, первый выход подмодуля хранения данных 9 соединен с первым входом подмодуля определения частоты колебаний 10, второй выход подмодуля хранения данных 9 соединен с первым входом подмодуля определения амплитуды колебаний 11, первый выход подмодуля определения частоты колебаний 10 соединен с первым входом подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12, первый выход подмодуля определения амплитуды колебаний 11 соединен со вторым входом подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12, первый выход подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12 соединен с первым входом подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13, второй выход подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12 соединен с первым входом подмодуля оценки изменения амплитуды 14, первый выход подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13 соединен с первым входом подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16, первый выход подмодуля оценки изменения амплитуды 14 соединен со вторым входом подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16, первый выход подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16 соединен с первым входом подмодуля вывода 17, первый выход подмодуля формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета 15 соединен со вторым входом подмодуля вывода 17, первый выход подмодуля вывода 17 соединен со вторым входом модуля стабилизации 8, первый выход модуля стабилизации 8 соединен с первым входом блока рулевых приводов 3, первый выход блока рулевых приводов 3 соединен с первым входом блока несущих поверхностей летательного аппарата 4.
Устройство для автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете работает следующим образом:
Измеряют основные параметры беспилотного летательного аппарата с помощью блока инерциальной навигационной системы 1. По измеренным параметрам с блока инерциальной навигационной системы 1 формируют заданные сигналы для наведения беспилотного летательного аппарата в точку интереса с помощью модуля управления 5. По измеренным сигналам с блока инерциальной навигационной системы 1 формируют массив измеряемых параметров с помощью подмодуля хранения данных 9. По массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных 9 измеряют частоту колебаний с помощью подмодуля определения частоты колебаний 10. По массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных 9 измеряют амплитуду колебаний с помощью подмодуля определения амплитуды колебаний 11. По измеренным частоте с подмодуля определения частоты колебаний 10 и амплитуде с подмодуля определения амплитуды колебаний 11 формируют массив значений амплитуд и признак соответствия значений заданным диапазонам с помощью подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12.
По признаку соответствия значений заданным диапазонам с подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12 формируют начальные значения корректировочных коэффициентов с помощью подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13. По признаку соответствия значений заданным диапазонам и массиву значений амплитуд с подмодуля проверки результатов на соответствие значений 12 формируют признак изменения скорости амплитуды колебаний с помощью подмодуля оценки изменения амплитуды 14. По измеренным основным параметрам беспилотного летательного аппарата с блока инерциальной навигационной системы 1 формируют штатные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля формирования коэффициентов адаптации 15. По инициализированным значениям корректировочных коэффициентов с подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов 13 и по признаку изменения скорости амплитуды колебаний с подмодуля оценки изменения амплитуды 14 формируют корректировочные коэффициенты с помощью подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16. По корректировочным коэффициентам с подмодуля формирования корректировочных коэффициентов 16 и штатных коэффициентов адаптации с подмодуля формирования коэффициентов адаптации 15 формируют скорректированные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля вывода 17.
По скорректированным коэффициентам адаптации с подмодуля вывода 17 формируют сигнал на отклонение несущих поверхностей летательного аппарата с помощью модуля стабилизации 8. По заданным сигналам с модуля стабилизации 8 отклоняют рули с помощью блока рулевых приводов 3. По отклоненным рулям с блока рулевых приводов 3 в блоке несущих поверхностей 4 производят изменение аэродинамических параметров, приводящих к изменению значений измеряемых блоком инерциальной навигационной системы 1 параметров.
Способ автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете и устройство для его реализации предназначены для применения в области информационно-измерительной техники, а именно систем стабилизации беспилотных летательных аппаратов, и позволяет уменьшить количество оптимизируемых параметров и сохранить устойчивость работы системы стабилизации за счет идентификации упругих колебаний, проводимой в автономном полете.
Формула изобретения
1. Способ автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете, при котором измеряют основные параметры беспилотного летательного аппарата, по измеренным параметрам формируют заданные сигналы, по измеренным параметрам формируют штатные коэффициенты адаптации, отличающийся тем, что измеряют основные параметры беспилотного летательного аппарата с помощью блока инерциальной навигационной системы, по измеренным параметрам с блока инерциальной навигационной системы формируют заданные сигналы для наведения беспилотного летательного аппарата в точку интереса с помощью модуля управления, по измеренным сигналам с блока инерциальной навигационной системы формируют массив измеряемых параметров с помощью подмодуля хранения данных, по массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных измеряют частоту колебаний с помощью подмодуля определения частоты колебаний, по массиву измеряемых параметров с подмодуля хранения данных измеряют амплитуду колебаний с помощью подмодуля определения амплитуды колебаний, по измеренным частоте с подмодуля определения частоты колебаний и амплитуде с подмодуля определения амплитуды колебаний формируют массив значений амплитуд и признак соответствия значений заданным диапазонам с помощью подмодуля проверки результатов на соответствие значений, по признаку соответствия значений заданным диапазонам с подмодуля проверки результатов формируют начальные значения корректировочных коэффициентов с помощью подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов, по признаку соответствия значений заданным диапазонам и массиву значений амплитуд с подмодуля проверки результатов формируют признак изменения скорости амплитуды колебаний с помощью подмодуля оценки изменения амплитуды, по измеренным основным параметрам беспилотного летательного аппарата с блока инерциальной навигационной системы формируют штатные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля формирования коэффициентов адаптации, по инициализированным значениям корректировочных коэффициентов с подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов и по признаку изменения скорости амплитуды колебаний с подмодуля оценки изменения амплитуды формируют корректировочные коэффициенты с помощью подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, по корректировочным коэффициентам с подмодуля формирования корректировочных коэффициентов и штатных коэффициентов адаптации с подмодуля формирования коэффициентов адаптации формируют скорректированные коэффициенты адаптации с помощью подмодуля вывода, по скорректированным коэффициентам адаптации с подмодуля вывода формируют сигнал на отклонение несущих поверхностей летательного аппарата с помощью модуля стабилизации, по заданным сигналам с модуля стабилизации отклоняют рули с помощью блока рулевых приводов, по отклоненным рулям с блока рулевых приводов в блоке несущих поверхностей производят изменение аэродинамических параметров, приводящих к изменению значений измеряемых блоком инерциальной навигационной системы параметров.
2. Устройство для автоматической коррекции параметров системы стабилизации беспилотного летательного аппарата в автономном полете, предназначенное для использования в составе системы стабилизации беспилотного летательного аппарата, состоящей из блока инерциальной навигационной системы цифрового блока, в состав которого входят модуль управления, и модуль стабилизации, а также блока рулевых приводов и блока несущих поверхностей летательного аппарата, содержащее модуль анализатора колебаний и модуль адаптации, отличающееся тем, что модуль анализатора колебаний состоит из подмодуля хранения данных, подмодуля определения частоты колебаний, подмодуля определения амплитуды колебаний, подмодуля проверки результатов на соответствие значений, модуль адаптации состоит из подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов, подмодуля оценки изменения амплитуды, подмодуля формирования коэффициентов адаптации, подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, при этом первый выход блока инерциальной навигационной системы соединен с первым входом модуля управления, второй выход блока инерциальной навигационной системы соединен с первым входом подмодуля хранения данных, третий выход блока инерциальной навигационной системы соединен с первым входом подмодуля формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета, четвертый выход блока инерциальной навигационной системы соединен с третьим входом модуля стабилизации, первый выход модуля управления соединен с первым входом модуля стабилизации, первый выход подмодуля хранения данных соединен с первым входом подмодуля определения частоты колебаний, второй выход подмодуля хранения данных соединен с первым входом подмодуля определения амплитуды колебаний, первый выход подмодуля определения частоты колебаний соединен с первым входом подмодуля проверки результатов на соответствие значений, первый выход подмодуля определения амплитуды колебаний соединен со вторым входом подмодуля проверки результатов на соответствие значений, первый выход подмодуля проверки результатов на соответствие значений соединен с первым входом подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов, второй выход подмодуля проверки результатов на соответствие значений соединен с первым входом подмодуля оценки изменения амплитуды, первый выход подмодуля инициализации корректировочных коэффициентов соединен с первым входом подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, первый выход подмодуля оценки изменения амплитуды соединен со вторым входом подмодуля формирования корректировочных коэффициентов, первый выход подмодуля формирования корректировочных коэффициентов соединен с первым входом подмодуля вывода, первый выход подмодуля формирования коэффициентов адаптации для штатного режима полета соединен со вторым входом подмодуля вывода, первый выход подмодуля вывода соединен со вторым входом модуля стабилизации, первый выход модуля стабилизации соединен с первым входом блока рулевых приводов, первый выход блока рулевых приводов соединен с первым входом блока несущих поверхностей летательного аппарата.
