Система керування безпілотного літального апарата

Система керування безпілотного літального апарата, що складається з послідовно з'єднаних задавача, мультиплексора, аналого-цифрового перетворювача, обчислювача, цифро-аналогового перетворювача, сервоприводу, вихід якого під'єднаний до об'єкта керування, а також трьох датчиків кута та трьох датчиків кутової швидкості, виходи яких з'єднані з входами відповідно першого, п'ятого, шостого, другого, сьомого, восьмого нормуючих підсилювачів, датчика напруги, вхід якого з'єдна 3 Задачею корисною моделі є збільшення точності визначення кутової швидкості та кутового положення літального апарата. Поставлена задача вирішується тим, що в систему керування безпілотного літального апарата, яка складається з послідовно з'єднаних задавача, мультиплексора, аналого-цифрового перетворювача, обчислювача, цифро-аналогового перетворювача, сервоприводу, вихід якого під'єднаний до об'єкта керування, а також трьох датчиків кута та трьох датчиків кутової швидкості, виходи яких з'єднані з входами відповідно першого, п'ятого, шостого, другого, сьомого, восьмого нормуючих підсилювачів, датчика напруги, вхід якого з'єднаний з другим виходом сервоприводу, а вихід з'єднаний з третім нормуючим підсилювачем, вихід якого з'єднаний з четвертим входом мультиплексора, а також датчика струму, вхід якого з'єднаний з третім виходом сервоприводу, а вихід з'єднаний з четвертим нормуючим підсилювачем, вихід якого з'єднаний з п'ятим входом мультиплексора, виходи першого, п'ятого, шостого нормуючих підсилювачів під’єднанні до входів першого блока аналізу ресурсу, виходи другого, сьомого, восьмого нормуючих підсилювачів під’єднанні до входів другого блока аналізу ресурсу, згідно з корисною моделлю, введений блок реалізації фільтра Калмана, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого блока аналізу ресурсу, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого блока аналізу ресурсу, перший та другий виходи блока реалізації фільтра Калмана під’єднанні до другого та третього входів мультиплексора. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. наведена блок-схема запропонованої системи керування безпілотного літального апарата. Система керування безпілотного літального апарата містить послідовно з'єднані задавай 1, мультиплексор 2, аналого-цифровий перетворювач 3, обчислювач 4, цифро-аналоговий перетворювач 5 та сервопривід 6. Мультиплексор 2 має п'ять входів: вихідний сигнал задавача 1; вихідний сигнал третього нормуючого підсилювача 10; вихідний сигнал четвертого нормуючого підсилювача 11; перший та другий вихідні сигнали блока реалізації фільтру Калмана 26. З виходу мультиплексора 2 сигнал подається на вхід аналого-цифрового перетворювача 3. На об'єкті керування 7 встановлені датчики кутової швидкості 12, 13, 14, виходи яких з'єднані з входами другого, сьомого, восьмого нормуючих підсилювачів 15, 16, 17 відповідно, датчики кута 18, 19, 20, виходи яких з'єднані з входами першого, п'ятого, шостого нормуючих підсилювачів 21, 22, 23. Вхід датчика напруги 24 з'єднаний з другим виходом сервопривода 6, а вихід - з входом третього нормуючого підсилювача 10. Вхід датчика струму 25 з'єднаний з третім виходом сервопривода 6, а вихід - з входом четвертого нормуючого підсилювача 11. Система керування безпілотного літального апарата працює наступним чином. Під час польоту на перший вхід мультиплексора 2 через задавач 1 подається сигнал про задане значення кута тангажа або кутової швидкості тангажа, який порівню 65814 4 ється в обчислювачі з дійсним значенням кута тангажа або кутової швидкості тангажа. Якщо між цими сигналами є різниця, то сигнал з виходу мультиплексора 2 через аналого-цифровий перетвоперетворювач 3 надходить на вхід обчислювача 4. Сигнал з виходу обчислювача 4 через цифроаналоговий перетворювач 5 подається на сервопривід 6, який перетворює сигнали керування у відповідні переміщення органів керування, які впливають на об'єкт керування 7, на першому виході якого маємо сигнал про значення кута тангажа, а на другому виході - сигнал про кутову швидкість тангажа. Сигнал про кутову швидкість тангажа вимірюється трьома датчиками кутової швидкості 12, 13, 14 та передається на другий, сьомий, восьмий нормуючі підсилювачі 15, 16, 17, а далі - на входи другого блока аналізу ресурсу 9. Використовуючи нормовані показання трьох датчиків кутової швидкості 12, 13, 14, другий блок аналізу ресурсу 9 визначає, чи всі датчики 12, 13, 14 справні, а якщо один з датчиків кутової швидкості втрачає працездатність, то блок аналізу ресурсу визначає номер відмовного датчика. У вихідному сигналі другого блока аналізу ресурсу 9 міститься інформація про кутову швидкість об'єкта керування 7, яка передається на перший вхід блока реалізації фільтра Калмана 26. Сигнал про діюче значення кута тангажа вимірюється трьома датчиками кута 18, 19, 20 та передається на перший, п'ятий, шостий нормуючі підсилювачі 21, 22, 23, а далі - на входи першого блока аналізу ресурсу 8. Використовуючи нормовані показання трьох датчиків кута 18, 19, 20, перший блок аналізу ресурсу 8 визначає, чи всі датчики 18, 19, 20 справні, а якщо один з датчиків кута втрачає працездатність, то блок аналізу ресурсу визначає номер відмовного датчика. У вихідному сигналі блока аналізу ресурсу 8 міститься інформація про кутове положення об'єкта керування 7, яка передається на другий вхід блока реалізації фільтра Калмана 26. В блоці реалізації фільтра Калмана 26 відбувається рекурсивне до оцінювання вектора стану апріорно відомої динамічної системи та формуються точні, безперервно оновлюванні оцінки кутового положення і кутової швидкості безпілотного літального апарата за результатами ряду неточних вимірів датчиків кутової швидкості 12, 13, 14 та датчиків кута 18, 19, 20. Перший та другий виходи блока реалізації фільтра Калмана 26 містять інформацію про точне значення кута тангажа та кутової швидкості безпілотного літального апарата відповідно. Сигнал про значення напруги подається з другого виходу сервопривода 6 на датчик напруги 24, далі - через третій нормуючий підсилювач 10 на четвертий вхід мультиплексора 2. Сигнал про діюче значення струму подається з третього виходу сервопривода 6 на датчик струму 25, далі - через четвертий нормуючий підсилювач 11 на п'ятий вхід мультиплексора 2. Таким чином, введення до системи блока реалізації фільтра Калмана дозволяє збільшити точ 5 65814 6 Підписне Тираж 23 прим. ність визначення кутової швидкості та кутового положення літального апарата. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601