Журнал "Компьютерра" №746

- Сейчас главная задача - серийное производство, хотя тут все зависит от предложений. Впереди - новые перспективные модели нано-БПЛА и, конечно, БПЛА вертикального взлета/посадки, в том числе в условиях Арктики.[Как сообщила 11 июля пресс-служба ООО "Беспилотные системы", успешно завершен первый этап испытаний беспилотного вертолета корабельного базирования ZALA 421-06. Испытания корабельных модификаций беспилотного вертолета ZALA 421-06 и беспилотного самолета ZALA 421 08 проходили на судне ледового класса с 1 по 8 июля. За это время БПЛА в совокупности выполнили десять полетов в условиях полярного дня. Скорость ветра во время полетов достигала 22 м/с. Задачей первого этапа испытаний было изучение возможности использования беспилотного вертолета ZALA 421-06 и самолета ZALA 421-08 в составе ледокола для проведения ледовой разведки и поиска объектов на воде как в светлое, так и в темное время суток (rnd.cnews.]

Мозги летающих малюток

Малоразмерные БПЛА внешне походят на радиоуправляемые модели, однако внутри они неизмеримо сложнее, а функционально - богаче.

Главная их особенность состоит в способности осуществлять самостоятельный автономный полет вне зоны видимости человекаоператора.

Микро-БПЛА видеонаблюдения, как правило, проектируют, взяв за основу одну из хорошо исследованных аэродинамических схем, обладающих свойствами статической устойчивости.

Это означает, что, будучи предоставлен сам себе, миниатюрный самолет не пойдет "вразнос" и не станет выписывать лихие кренделя в небе, однако и выполнить полезную работу в отсутствие управления не сможет. Иными словами, БПЛА и бортовой комплекс управления представляют собой единое и неделимое целое, причем именно в информационной начинке скрыты все потенциальные возможности аппарата.

В полете на бортовой комплекс управления ложатся следующие задачи:

измерение параметров движения БПЛА - углов ориентации, угловых скоростей и ускорений;

вычисление навигационных параметров - текущего положения относительно местности, а также текущего курса;

решение задачи стабилизации углового положения БПЛА в полете;

решение задачи навигации и курсового управления БПЛА с учетом полетного задания; решение задачи возврата к точке старта по программе или в случае отказа систем связи;

формирование потока телеметрической информации о параметрах полета;

формирование потока данных через радиоканал от систем видеонаблюдения или запись этих данных на бортовой накопитель;

реализация программ управления приборами наблюдения или другой полезной нагрузкой, установленной на борту;

переход к режиму прямого командного радиоуправления в зоне видимости оператора.

Сегодня разработчикам "типовых" по функциональности БПЛА не нужно самим конструировать все приборы комплекса управления. На рынке имеются готовые комплекты цифровой аппаратуры и сопутствующего программного обеспечения[Например, комплект российской компании "ТеКнол" (www.teknol. ru) включает в себя приемник-определитель навигационных данных GPS Trimble Lasse IQ, модернизированную миниатюрную инерциальную навигационную систему "КомпаНав-2" и блок автопилота с согласующими устройствами.Очень интересные разработки комплектных систем управления миниБПЛА и поставляемых инструментальных средств у отечественной компании ЗАО НТЦ "Рисса" (торговая марка RUAV, www.ruav.ru). - Прим. ред. ].

Типичные массогабаритные характеристики "мозгов" для микро-БПЛА: вес от 150 г до 1,5 кг, размеры от пачки сигарет до толстой книжки или небольшой шкатулки.

Функционирование бортовой системы управления строится по принципу вложенных циклов обработки приходящей информации:обычно данные о текущих координатах, формируемых приемником навигационных сигналов, считываются с частотой 0,5–1 Гц и направляются в локальный вычислитель инерциальной системы.

В блоке инерциальной навигационной системы с внутренней частотой 50–70 Гц происходит опрос контроллеров пьезоэлектрических датчиков углов и ускорений (аналоги "классических" гироскопов и акселерометров) и вычисление текущих параметров движения БПЛА: углы курса, крена и тангажа, угловые скорости по осям, скорость движения, скорость бокового движения, текущие географические координаты.

Вычисленные параметры движения с той же частотой 50–70 Гц выдаются в блок автопилота, где другой локальный вычислитель на основе этой информации и заложенных в его программу законов управления определяет величины текущих управляющих сигналов, которые в блоках усиления и преобразования превращаются в аналоговые или ШИМ-сигналы[ШИМ - широтно-импульсная модуляция, один из видов кодирования информации при передаче.], подаваемые непосредственно на рулевые механизмы.

При необходимости перенастройка параметров (коэффициентов) закона управления автопилота осуществляется на земле с помощью вспомогательного программного обеспечения, запускаемого на вспомогательном же компьютере. Этот компьютер используется также для предполетной проверки работы инерциальной системы и блока приемника навигационных сигналов.