|
DOI: 10.14489/vkit.2019.03.pp.011-019
Себряков Г. Г., Обросов К. В., Ким В. Я., Лисицын В. М.
ЛАЗЕРНО-ЛОКАЦИОННАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТОМ НА ПРЕДЕЛЬНО МАЛЫХ ВЫСОТАХ
(c. 11-19)
Аннотация. Приведены результаты исследований по созданию полностью автоматической системы на базе лазерного локатора, которая позволяет летательным аппаратам двигаться на предельно малых высотах с использованием вертикального и горизонтального каналов управления для облета и обхода препятствий.
Ключевые слова: маловысотный полет; лазерная локация; автоматическое управление; наведение; ситуационный анализ; моделирование.
Sebrykarov G. G., Obrosov K. V., Kim V. Ya., Lisitsyn V. M.
LASER-LOCATION SYSTEM FOR AUTOMATIC CONTROL OF FLIGHT AT EXTREMELY LOW ALTITUDE
(pp. 11-19)
Abstract. he article presents the results of research on the creation of a fully ACS (Automatic Control System) based on a LL (Laser Locator). The system allows the aircraft to move at extremely low altitudes. For around and overflying obstacles during the flight vertical and horizontal channels of the aircraft’s ACS are used. The algorithm of situational analysis has been developed and the parameters have been defined for the formation of safe trajectories of guidance with obstacle avoidance at extremely low altitudes. Movement occurs without oscillatory components of transients, which adversely affect the operation of LL systems. It is assumed to use the LL information and the ACS flight altitude (vertical channel), which was developed earlier for the following terrain mode. In the simulation, an automatic mode was worked out, in which the ACS of lateral displacements changes the course angle in accordance with the situational analysis and control algorithms in a horizontal channel. In this case, the aircraft flies from one intermediate point of the route to another with a simultaneous round of obstacles that arise at extremely low altitudes. The automatic control of an aircraft using LL information proposed in the article (law, algorithm, or method) provides the ability to safely move at speeds up to 850 km/h with round and overflying obstacles at minimum distances of 2–3 m. In the case of roll limits of ± 30°, rounding obstacles such as industrial-urban buildings often occurs at speeds up to 360 km/h. The proposed algorithms for situational analysis and automatic control of the aircraft course make it possible to maximize the use of terrain folds while minimizing flight altitude.
Keywords: Low-altitude flight; Laser location; Automatic control; Guidance; Situational analysis; Simulation.
Г. Г. Себряков, К. В. Обросов, В. Я. Ким, В. М. Лисицын (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва, Россия) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
G. G. Sebryakov, K. V. Obrosov, V. Ya. Kim, V. M. Lisitsyn (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow, Russia) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
1. Активно-пассивная система безопасного пилотирования на предельно малых высотах / В. Я. Ким и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2018. № 2. С. 69 – 84.
2. Точность наведения летательного аппарата при пилотируемом полете на предельно малой высоте / С. М. Мужичек, К. В. Обросов, В. Я. Ким и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2018. № 8. С. 17 – 23.
3. Лисицын В. М., Обросов К. В., Себряков Г. Г. Использование лазерных локаторов в перспективных информационных системах летательных аппаратов / под ред. В. А. Петрова // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. М.: 2010. Т. 21. С. 16 – 20.
4. Сравнение возможностей радиолокации и лазерной локации как методов информационного обеспечения безопасности маловысотного полета / В. Н. Дановский и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2007. № 4. С. 153 – 165.
5. Лисицын В. М., Обросов К. В., Ким В. Я. Принципы визуализации лазерно-локационной информации в информационных системах летательных аппаратов / под ред. В. А. Петрова // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. М.: МНТОРЭС им. А. С. Попова, 2011. Т. 22. С. 32 – 37.
6. Лисицын В. М., Ким В. Я. Активно-пассивный многоспектральный комплекс дистанционного зондирования / под ред. В. А. Петрова // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. М.: МНТОРЭС им. А. С. Попова, 2012. Т. 23. С. 16 – 21.
7. Дальность действия лазерного локатора в режиме информационного обеспечения маловысотного полета / С. М. Мужичек, К. В. Обросов, В. Я. Ким и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2017. № 2. С. 3 – 10.
8. Зависимость дальности действия лазерного локатора от состояния атмосферы в режиме информационного обеспечения маловысотного полета / С. М. Мужичек, К. В. Обросов, В. Я. Ким и др. // Передача, прием, обработка и отображение информации о быстропротекающих процессах: сб. докл. ХXVII Всерос. науч.-техн. конф. школы-семинара. М.: ООО «Издательский дом Академии им. Н. Е. Жуковского», 2016. С. 310 – 316.
9. Экспериментальная оценка зависимости вероятности обнаружения проводов лазерным локатором от угловой скорости сканирования диаграммы направленности лазерного луча / С. М. Мужичек, В. Я. Ким, В. М. Лисицын и др.; под ред. В. А. Петрова // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. М.: МНТОРЭС им. А. С. Попова, 2016. Т. 27. С. 72 – 76.
10. Лисицын В. М. Оценка эффективности комплексированной оптико-электронной пилотажной системы при выполнении маловысотного полета / под ред. В. А. Петрова // Лазеры в науке, технике, медицине: сб. науч. тр. М.: МНТОРЭС им. А. С. Попова, 2014. Т. 25. С. 16 – 21.
11. Определение направления полета по сигналам оптико-электронной системы переднего обзора / С. М. Мужичек, К. В. Обросов, В. Я. Ким и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2013. № 5. С. 8 – 14.
12. Пат. 2556286 Российская Федерация, МПК G01C 21/12 C1. Способ измерения курса летательного аппарата / С. М. Мужичек и др.; заявитель и патентообладатель С. М. Мужичек и др. № 2014115385/28; заявл. 17.04.2014; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 19. 13 с.
13. Крутько П. Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: нелинейные модели. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1988.
14. Schulz K. R., Scherbarth S., Fabry U. Hellas: Obstacle Warning System for Helicopters // Laser Radar Technology and Applications VII / Proc. SPIE. Orlando, FL. 2002. V. 4723. P. 1 – 8.
1. Kim V. Ya. et al. (2015). Actively-passive system of safe piloting at extremely low altitudes. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (2), pp. 69-84. [in Russian language]
2. Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya. et al. (2018). Accuracy of aircraft pointing during a manned flight at extremely low altitude. Vestnik komp'yuternyh i informatsionnyh tekhnologiy, (8), pp. 17-23. DOI: 10.14489/vkit.2018.08.pp.017-023 [in Russian language]
3. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M., Obrosov K. V., Sebryakov G. G. (2010). The use of laser locators in advanced information systems of aircraft. Lasers in science, technology, medicine: proceedings, Vol. 21, pp. 16-20. Moscow: MNTORES im. A. S. Popova. [in Russian language]
4. Danovskiy V. N. et al. (2007). Comparison of the capabilities of radar and laser locations as methods of information security of low-altitude flight. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (4), pp. 153-165. [in Russian language]
5. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya. (2011). Principles of visualization of laser-location information in aircraft information systems. Lasers in science, technology, medicine, Vol. 22, pp. 32-37. Moscow: MNTORES im. A. S. Popova. [in Russian language]
6. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M., Kim V. Ya. (2012). Active-passive multispectral remote sensing complex. Lasers in science, technology, medicine, Vol. 23, pp. 16-21. Moscow: MNTORES im. A. S. Popova. [in Russian language]
7. Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya. et al. (2017). The range of the laser locator in the mode of information support of low-altitude flight. Vestnik komp'yuternyh i informatsionnyh tekhnologiy, (2), pp. 3- 10. DOI: 10.14489/vkit.2017.02.pp.003-010 [in Russian language]
8. Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya. et al. (2016). The dependence of the range of the laser locator on the state of the atmosphere in the mode of information support of low-altitude flight. Transfer, reception, processing and display of information on high-speed processes: collection of reports of the XXVII All-Russian Scientific and Technical Conference of the school-seminar, pp. 310-316. Moscow: OOO «Izdatel'skiy dom Akademii im. N. E. Zhukovskogo». [in Russian language]
9. Petrov V. A. (Ed.), Muzhichek S. M., Kim V. Ya., Lisitsyn V. M. (2016). Experimental assessment of the dependence of the probability of detection of wires by a laser locator on the angular velocity of scanning a laser beam pattern. Lasers in science, technology, medicine: proceedings, Vol. 27, pp. 72-76. Moscow: MNTORES im. A. S. Popova. [in Russian language]
10. Petrov V. A. (Ed.), Lisitsyn V. M. (2014). Evaluation of the effectiveness of integrated optoelectronic flight system when performing low-altitude flight. Lasers in science, technology, medicine: proceedings, Vol. 25, pp. 16-21. Moscow: MNTORES im. A. S. Popova. [in Russian language]
11. Muzhichek S. M., Obrosov K. V., Kim V. Ya. et al. (2013). Determining the direction of flight from the signals of the optic-electronic front-view system. Vestnik komp'yuternyh i informatsionnyh tekhnologiy, (5), pp. 8- 14. [in Russian language]
12. Muzhichek S. M. et al. (2014). Russian Federation, IPC G01C 21/12 C1. The method of measuring the course of the aircraft. Ru Patent No. 2556286. Russian Federation. [in Russian language]
13. Krut'ko P. D. (1988). Inverse problems of the dynamics of controlled systems: nonlinear models. Moscow: FIZMATLIT. [in Russian language]
14. Schulz K. R., Scherbarth S., Fabry U. (2002). Hellas: Obstacle Warning System for Helicopters. Laser Radar Technology and Applications VII. ProceedingsSPIE, Vol. 4723, pp. 1-8. Orlando, Florida.
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/vkit.2019.03.pp.011-019
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/vkit.2019.03.pp.011-019
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»