Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

Алгоритм управления беспилотными летательными аппаратами в процессе визуального сопровождения объектов с изменяемой траекторией движения

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-1-46-57

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены принципы управления авиационной системой технического зрения, размещённой на беспилотном летательном аппарате на двухстепенной гиростабилизированной платформе с возможностью полного разворота вокруг двух перпендикулярных осей по курсу и тангажу. Устойчивость сопровождения объектов наблюдения на расстоянии до 10000 м обеспечивается применением мультиспектральной оптико-электронной системы, включающей дальномерный, тепловизионный и два визуальных канала.

Выполнен анализ объекта наблюдения и методика его сопровождения. Предложен алгоритм интеграции спутниковой радионавигационной системы и бесплатформенной инерциальной навигационной системы на основе интегрального фильтра Калмана, предусматривающей две стадии вычислений: экстраполяцию (предсказание) и коррекцию. В модуль навигации встроено специализированное программное обеспечение для многозадачной операционной системы реального времени FreeRTOS, обеспечивающее получение навигационного решения: широты, долготы и высоты беспилотного летательного аппарата в системе координат WGS-84, а также углов крена тангажа и курса; северной, восточной и вертикальной составляющих скоростей в навигационной системе координат; продольной, вертикальной и поперечной составляющих свободных ускорений и угловых скоростей в связанной системе координат на основе данных от приёмо-измерительного модуля спутниковой радионавигационной системы и данных от 6-осевого МЭМС-датчика STIM300.

Об авторах

А. А. Односторонцев
ООО «НТЛаб-ИС»
Беларусь

ул. Сурганова, 41, г. Минск 220013



Д. А. Односторонцева
ООО «НТЛаб-ИС»
Беларусь

ул. Сурганова, 41, г. Минск 220013



Р. В. Фёдорцев
ООО «НТЛаб-ИС»
Беларусь

Адрес для переписки: Фёдорцев Р.В. – ООО «НТЛаб-ИС», ул. Сурганова, 41, г. Минск 220013, Беларусь

e-mail: feod@gmail.com



Д. В. Кацер
ОАО «Пеленг»
Беларусь

ул. Макаёнка, 25, г. Минск 220114



А. Ю. Леонов
ОАО «Пеленг»
Беларусь

ул. Макаёнка, 25, г. Минск 220114



Д. В. Романов
ОАО «Пеленг»
Беларусь

ул. Макаёнка, 25, г. Минск 220114



Д. Н. Черняковский
ООО «НТЛаб-ИС»; ООО «НТЛаб-Системы»
Беларусь

ул. Сурганова, 41, г. Минск 220013



А. О. Михайлов
ООО «НТЛаб-ИС»; ООО «НТЛаб-Системы»
Беларусь

ул. Сурганова, 41, г. Минск 220013



Список литературы

1. Obrabotka izobrazheniy v aviatsionnykh sistemakh tekhnicheskogo zreniya [Image processing in aeronautical vision systems]. Ed. Kostyashkina L.N., Nikiforova M.B. М.: FIZMATLIT Publ., 2016, 234 p.

2. Damantsev Ye. Neraskrytyye vozmozhnosti proyekta "Sych". Unikal'nyy udarno-razvedyvatel'nyy kompleks na baze Su-34. "Voyennoye obozreniye". Analitika. [Undiscovered Possibilities of the "Sych" Project. A unique strike and reconnaissance complex based on the Su-34. "Military Review". Analytics]. 31.01.2020 (in Russian).

3. Advisory Circular AC №:20-167A. U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. 12.06.2016, 104 p.

4. David H. Titterton, John L. Weston. Strapdown Inertial Navigation Technology, 2004, 2nd ed., Radar, sonar, navigations & avionics, 594 p.

5. 5.Paul G. Savage. Strapdown Associates, 2000, vol. 1, 2nd edition, 1556 p.

6. Volkov V.G. Vertolotnyye optiko-elektronnyye sistemy nablyudeniya i razvedki [Helicopter optoelectronic surveillanceandreconnaissancesystems]. Journal"Special Technique", 2001, no. 3 (in Russian). Available at: http:// www.bnti.ru/showart.asp?aid=510&lvl=09.01.&p=1 (accessed 22.02.2021).

7. Makarchenko O.F., Makarchenko F.I., Nilov A.V., Rumyantsev G.N., Sukhov S.V. Sposob uvelicheniya diapazona uglov povorota izdeliya otnositel'no girostabilizirovannoy platformy, ustanovlennoy na izdelii v kardannovom podvese [A method of increasing the range of angles of rotation of the product relative to the gyrotilized platform installed on the product in a gimbal]. Patent RF, no. 2552857, 2015.

8. Burets G.A., Gorokhov M.M., Denisov R.N., Nuzhin A.V., Pleshanov Y.V., Puysha A.E. Optikoelektronnyy sledyashchiy koordinator [Optoelectronic tracking coordinator]. Patent RF, no. 2476826, 2013.

9. Amelin K.S. A method of orienting an ultralight UAVs with a rare update of its position data [Metod oriyentirovaniya sverkhlogkogo BPLA pri redkom obnovlenii dannykh o yego mestopolozhenii]. Saint Petersburg State University, 2014, pp. 3–14 (in Russian). Available at: https://www.math.spbu.ru/user/gran/ soi10_2/Am10_2.pdf (accessed: 22.02.2021).

10. Sozdaniye sistemy tekhnicheskogo zreniya aviatsionnoy, shifr "Sych" [Creation of an aviation technical vision system, code "Sych"]. JSC "Peleng". State rubricator of scientific and technical information SRSTI:59.14.29. from 21.08.2017. Register of scientific research, experimental design and experimental technological work registered in 2017 / ed. A.G. Shumilina. Minsk: State Institution "BelISA" Publ., 2018, 109 p.

11. Lukatsevich K. Tochno na tsel'. Pritsel'nyye kompleksy OAO «Peleng» sootvetstvuyut samym vysokim trebovaniyam. Oboronno-promyshlennyy kompleks Rossii [Right on target. The sighting systems of JSC "Peleng" meet the highest requirements. Defense industrial complex of Russia]. Special information and analytical project. № 2(23), July 2020, 70 p.

12. Bagmut I.A. Nastroyka fil'tra Kalmana v zadache korrektsii inertsial'nykh izmereniy v integrirovannoy navigatsionnoy sisteme [Adjusting the Kalman filter in the problem of correcting inertial measurements in an integrated navigation system]. Bulletin of the National Technical University "KhPI": collection of scientific papers. Thematic issue: Dynamics and strength of machines. Kharkov: NTU "KhPI" Publ., 2011, no. 63, pp. 13‒21 (in Russian).

13. Mkrtchyan V.I. Nastroyka fil'tra Kalmana dlya otsenivaniya oshibki BINS po kursu [Adjusting the Kalman filter for estimating the SINS error at the rate]. Modern science: actual problems of theory and practice. Series: Natural and Technical Sciences,2018, no. 6, pp. 24‒28 (in Russian).

14. N. Al Bitar, Gavrilov A.I. Sravnitel'nyy analiz algoritmov kompleksirovaniya v slabosvyazannoy inertsial'no-sputnikovoy sisteme na osnove obrabotki real'nykh dannykh [Comparative analysis of integration algorithms in a loosely coupled inertial-satellite system based on real data processing]. Gyroscopy and navigation, 2019, vol. 27, no. 3(106), pp. 31‒52 (in Russian). DOI: 10.17285/0869-7035.0001

15. Benkafo A.S., Lobaty A.A. Osobennosti primeneniya fil'trov Kalmana-B'yusi v kompleksakh oriyentatsii i navigatsii [Features of Kalman-Bucy filters application in orientation and navigation complexes]. Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics (BSUIR) reports, 2013, no. 5(75), pp. 67‒71 (in Russian).


Для цитирования:


Односторонцев А.А., Односторонцева Д.А., Фёдорцев Р.В., Кацер Д.В., Леонов А.Ю., Романов Д.В., Черняковский Д.Н., Михайлов А.О. Алгоритм управления беспилотными летательными аппаратами в процессе визуального сопровождения объектов с изменяемой траекторией движения. Приборы и методы измерений. 2021;12(1):46-57. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-1-46-57

For citation:


Adnastarontsau A.A., Adnastarontsava D.A., Fiodortsev R.V., Katser D.V., Liavonau A.Y., Romanov D.V., Tcherniakovski D.N., Mikhailau A.О. Algorithm for Control of Unmanned Aerial Vehicles in the Process of Visual Tracking of Objects with a Variable Movement’s Trajectory. Devices and Methods of Measurements. 2021;12(1):46-57. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-1-46-57

Просмотров: 73


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)