Способы управления летательным аппаратом патенты изобретения

Если Вам необходима помощь справочно-правового характера (у Вас сложный случай, и Вы не знаете как оформить документы, в МФЦ необоснованно требуют дополнительные бумаги и справки или вовсе отказывают), то мы предлагаем бесплатную юридическую консультацию:

  • Для жителей Москвы и МО - +7 (499) 110-86-37
  • Санкт-Петербург и Лен. область - +7 (812) 426-14-07 Доб. 366

Изобретение относится к области авиации, в частности к способу управления беспилотным летательным аппаратом БПЛА и беспилотным авиационным комплексам БАК. БАК содержит наземную станцию, БПЛА с движителем, привязь, включающую силовой трос, связывающий наземную станцию с БПЛА, и многофункциональный кабель, а также механизм для регулирования длины привязи, и систему управления положением и стабилизации БПЛА, включающую датчики его пространственного положения. Высоту подъема БПЛА задают длиной силового троса, а управление положением и стабилизацию БПЛА осуществляют с помощью отдельного управляющего троса, длину которого изменяют по сигналу датчиков, фиксирующих пространственное положение БПЛА. Механизм для регулирования длины управляющего троса может быть установлен на наземной станции комплекса или в носовой части летательного аппарата. В последнем случае управляющий трос может быть присоединен к силовому тросу. БПЛА связан с силовым тросом через шарнирный механизм.

Изобретение предназначено для использования в системах наведения управляемых ракет и самолетов.

Техническое решение относится к способам посадки летательных аппаратов, применимых, в частности, в системах точной посадки беспилотных летательных аппаратов БПЛА мини класса вертолетного типа, оснащенных бортовыми электронными устройствами наблюдения, навигации и автоматического управления полетом. Управление полетом БПЛА при выполнении любого из этих этапов - это процесс, в ходе которого решается широкий круг задач, связанных с определением навигационных параметров полета, а также выдерживания необходимого пространственного положения.

Способ адаптивно-маршрутного управления пилотируемым летательным аппаратом

Изобретение относится к автоматизированным системам управления и может быть использовано в интересах повышения эффективности преодоления пилотируемыми летательными аппаратами ЛА зоны действия наземных средств противовоздушной обороны. Задачей настоящего изобретения и техническим результатом, достигаемым при использовании способа, является снижение вероятности поражения пилотируемых летательных аппаратов за счет обхода зон поражения зенитных ракетных средств противовоздушной обороны.

Предлагаемый адаптивно-маршрутный способ управления включает в себя полную совокупность действий наземной системы управления для обеспечения полета пилотируемого ЛА по маршруту, рассчитанному исходя из условия выполнения боевого задания при минимальной вероятности поражения в процессе полета в заданный район и последующего возвращения на аэродром посадки.

На этапе планирования боевых действий применение предлагаемого способа включает расчет маршрута полета пилотируемого ЛА и формирование полетного задания. В процессе полета ЛА предлагаемый способ включает контроль выполнения полетного задания, а в случае необходимости и его коррекцию в интересах снижения ошибок наведения и учета реальной тактической обстановки.

Изобретение относится к автоматизированным системам управления и может быть использовано в интересах повышения эффективности преодоления пилотируемым летательным аппаратом ЛА зоны огня наземных средств противовоздушной обороны. В настоящее время в ходе широкомасштабных боевых действий в районах боевого соприкосновения предполагается создавать многослойную, практически сплошную зону огня зенитных ракетных комплексов ЗРК с многократным перекрытием. В ходе локальных конфликтов предполагается создавать несплошную зону огня ЗРК очагового характера.

Таким образом, в ходе боевых действий при выполнении летательными аппаратами ударных и истребительных задач должно учитываться серьезное противодействие со стороны зенитных ракетных средств противовоздушной обороны. Одним из наиболее распространенных способов снижения эффективности средств противовоздушной обороны является использование маневров летательного аппарата для срыва режима наведения и увеличения промаха зенитных управляемых ракет.

Известен способ использования горизонтального маневра беспилотного летательного аппарата с целью нарушения устойчивости самонаведения управляемого средства поражения ракеты на летательный аппарат для заданных условий сближения этих объектов Способ уклонения летательного аппарата от управляемых средств поражения. Авторами заявки для достижения полезного эффекта предложены формульные выражения расчета сигнала управления летательным аппаратом в горизонтальной плоскости.

Однако реализация данного способа затруднена ввиду необходимости оперативного обнаружения старта зенитной управляемой ракеты, выявления ее типа и цели, обстрел которой ведется в данный момент, и расчета параметров маневра уклонения. Кроме того, предположенный маневр не всегда может быть применен для пилотируемых летательных аппаратов в силу необходимости длительного применения тангенциальных ускорений. Аналогом предлагаемого способа является также известный способ реализации специального маневра, исключающего возможность экстраполяции параметров траектории летательного аппарата Способ уменьшения вероятности поражения летательного аппарата средствами противовоздушной обороны.

Предложенный маневр объединяет в себе совокупность взаимно перемещающихся в узлах восьмерок, при этом летательный аппарат совершает полет по виткам спирали в плоскости, перпендикулярной направлению полета. Переход с одной восьмерки на другую осуществляется случайным образом. Применение данного способа обеспечит снижение вероятности поражения летательного аппарата средствами противовоздушной обороны, однако при этом существенно уменьшается тактический радиус ЛА и вероятность перехвата им воздушных целей в связи со значительным временем маневрирования и высоким расходом топлива.

Таким образом, область применения изложенных способов для ЛА, выполняющих ударные и истребительные задачи в зоне действия зенитных ракетных средств противовоздушной обороны противника, значительно ограничена.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ оптимального обхода грозы, реализующий широко практикуемый в авиации обход летательными аппаратами опасных зон Способ оптимального обхода грозы. Известный способ фиг.

Данные недостатки не позволяют использовать способ оптимального обхода грозы при обходе опасных зон в ходе преодоления ЛА системы противовоздушной обороны. Задачей настоящего изобретения является снижение вероятности поражения пилотируемого летательного аппарата за счет обхода зон поражения зенитных ракетных комплексов противовоздушной обороны. Предлагаемый адаптивно-маршрутный способ управления ЛА включает в себя полную совокупность действий наземной системы управления, обеспечивающей полет по маршруту, рассчитанному исходя из условия выполнения боевого задания при минимальной вероятности поражения.

Основу для достижения положительного эффекта создает априорно известная дислокация средств противовоздушной обороны в районе предполагаемых боевых действий. Каждое из зенитных ракетных средств обладает определенными характеристиками, на основании которых может быть оценено пространственное распределение плотности вероятности поражения летательных аппаратов. Наиболее сложной является реализация адаптивно-маршрутного способа управления при выполнении задачи перехвата воздушной цели.

Это обусловлено необходимостью одновременного сближения с воздушной целью, выполнения маневра обхода зон поражения и получения тактического преимущества при входе в зону применения оружия. Каждая из перечисленных частных задач является типовой штурманской задачей, в процессе многолетней практики были отработаны конструктивные подходы к их неавтоматизированному решению. Однако одновременное решение перечисленных задач в условиях жестких временных ограничений может быть получено только при использовании высокопроизводительных средств автоматизации.

В качестве показателя опасности полета ЛА по маршруту L целесообразно использовать вероятность поражения P L , оценки значения которой, исходя из статистической независимости событий поражения летательного аппарата наземными средствами противовоздушной обороны, могут быть получены в следующем виде:.

Ограниченность размеров зон поражения зенитными ракетами летательных аппаратов, связанная с наличием порога дальности стрельбы для зенитных ракетных комплексов, и разнесенность ограниченного числа средств противовоздушной обороны по территории, общепринятая для использования в условиях мирного времени, обусловливают неравномерность пространственного распределения плотности вероятности поражения воздушных объектов. Это создает предпосылки к адаптации маршрута полета пилотируемого ЛА к реальной дислокации средств ПВО противника в ходе спонтанно возникшего локального конфликта.

Основу предлагаемого способа адаптивно-маршрутного управления составляют блоки расчета маршрута полета и контроля выполнения полетного задания. Рассмотрим основные соотношения, используемые для расчета маршрута, при плоской траектории полета, то есть при отсутствии изменений высоты полета.

Кроме того, будем считать, что начало системы координат совпадает с началом полета ЛА, а ось OX проходит через точку расположения цели. Данные ограничения сделаны для устранения избыточной громоздкости формул и упрощения используемой системы индексации. При этом ограничения не имеют принципиального характера, а все последующие выкладки могут быть распространены на любую геометрию задачи и пересчитаны для произвольно расположенной системы координат.

Множество S данных о типаже f s , дислокации x s , y s и распределении плотности вероятности поражения ЛА q s x,y зенитных ракетных комплексов, входящих в состав группировки наземных средств ПВО противника:. Множество C данных о типе цели w c , координатах x c t 1 , y c t 1 и скорости ее полета при t 1 :.

Маршрут полета будем аппроксимировать в виде непрерывной ломаной кривой из n прямых отрезков, соединяющих между собой пары расчетных точек, в качестве которых будем использовать центры выбранных дискретов.

Координаты конечной точки первого участка первого излома или узла кривой определим как координаты одного из центров пяти соседних дискретов, в котором плотность вероятности поражения достигает минимального значения:. Возможны случаи неединственного решения уравнения 3 , наиболее характерна эта ситуация для участков в начале маршрута и на большом удалении от зон поражения ЗРК.

Пусть для определенности их будет три:. Для выбора наиболее рационального решения выполним лексикографическое упорядочение ранжирование возможных альтернатив 4 в соответствии со значениями следующих геометрических характеристик:. Результатом проведенных вычислений являются характеристики первого участка маршрута - координаты конечной точки x 1 ,y 1 , показатель опасности полета и длина пути.

Для определения координат конечной точки каждого k-го участка маршрута будут аналогично сравниваться значения плотности вероятности поражения в центрах пяти соседних дискретов, координаты которых имеют вид:. В качестве конечной точки k-го участка определим центр того дискрета, плотность вероятности поражения ЛА в котором достигает минимума - :. Необходимым и достаточным условием определения координат конечной точки k-го участка является нахождение единственного решения уравнения 7.

При наличии g решений уравнения 7 для выбора наиболее оптимального решения необходимо выполнить лексикографическое упорядочивание ранжирование возможных альтернатив при последовательном применении следующих критериев:. Данную процедуру выполним для каждого из n прямолинейных отрезков, совокупностью которых будем аппроксимировать маршрут полета. Таким образом, в результате проведенных процедур будут определены элементы прямоугольной матрицы, содержащей координаты последних точек участков маршрута x k ,y k , плотность вероятности поражения в этих точках p k , а также длину участка маршрута l k.

На основании данной информации рассчитываются общие характеристики маршрута, такие как показатель опасности P L и общая протяженность l:. По завершении расчетов общих характеристик маршрута проводится их сопоставление с предельными значениями. При превышении показателем опасности полета порогового значения P 0 производится расчет маршрута при обратном пошаговом проходе - от точки расположения цели к начальной точке маршрута.

Для этого используется алгоритм при соответствующем преобразовании системы координат. В результате данного подхода уменьшается длина обхода зоны поражения, что проведет к увеличению опасности полета.

Таким образом, предложенный способ может быть применен и при необходимости выполнения задания любой ценой, которая может быть обусловлена объективными обстоятельствами. Однако и в этих условиях способ адаптивно-маршрутного управления обеспечивает расчет минимально достижимого уровня опасности задания. Методика построения оптимального маршрута ЛА для случая перехвата воздушной цели, в отличие от изложенного выше для случая ударной задачи, должна содержать выбор алгоритма сближения с воздушной целью, расчет маршрута сближения с целью, алгоритм ограничения области построения допустимых маршрутов и построение маршрута, минимизирующего опасность полета.

Выбор алгоритма перехвата воздушной цели состоит в определении функции r t , которая обеспечивает выполнение неравенства. Решение системы дифференциальных уравнений 10 в виде может быть получено только при введении дополнительных условий, в качестве которых, например, при неавтоматизированной прокладке маршрута перехвата, используются явный вид функции. Опираясь на многолетний опыт штурманских решений, будем использовать следующие упрощения:.

Для сближения с целью ЛА использует один из классических алгоритмов: параллельного сближения, погони, перехвата, маневра или трехточки. Выбор алгоритма преследования практически всегда является неоднозначным. Так, исходя из условий помехоустойчивости и простоты реализации, приоритет при решении задач близкого типа имеет выбор метода параллельного сближения, далее по степени убывания идут методы погони, перехвата, маневра и трехточки.

По условиям повышения точности наведения, снижения нормальных ускорений и вероятности ошибки, а также гладкости траектории на первом месте стоит метод погони, а затем следуют методы перехвата, маневра и трехточки.

Изложенный перечень методов и их приоритеты могут быть использованы в качестве основы при выборе метода преследования в рамках предлагаемого способа. Использование гипотезы о равномерном и прямолинейном полете цели, которая может быть и пилотируемым объектом, обусловливает возможность появления непредсказуемых ошибок наведения. В этой связи в процессе преследования необходимо проводить периодическую проверку точности экстраполяции координат цели по данным информационных средств, а также соответствующую коррекцию маршрута сближения при обнаружении критической величины ошибки.

Таким образом, реализация предлагаемого адаптивно-маршрутного способа управления в виде итерационной процедуры, выполняемой с момента начала выполнения полетного задания вплоть до входа ЛА в зону применения оружия, может обеспечить компенсацию возможных неточностей исходных данных, использованных для расчета маршрута, а также фиксацию моментов завершения соответствующих этапов полета.

В процессе сближения с воздушной целью ЛА имеет крайне ограниченные возможности по обходу зон поражения наземных средств противовоздушной обороны. На основании этого будем считать, что все маршруты, не приводящие к нарушению временного баланса сближения с целью, должны принадлежать ограниченной пространственной области.

Продольной осью области является криволинейный маршрут перехвата , рассчитанный на основе гипотезы о последующем прямолинейном полете цели с постоянной скоростью, а радиус сечения соответствует максимальному радиусу пуска авиационных управляемых ракет.

Тогда для построения оптимального маршрута перехвата, основанного на использовании алгоритма , необходимо определить границы области построения возможных маршрутов и перейти в криволинейную систему координат, в которой ось OX будет совпадать с кривой , а начало координат будет находиться в точке. Последующие действия полностью совпадают с описанными ранее при адаптивно-маршрутном управлении в ходе выполнения ударной задачи. Выполнение ограничений по протяженности маршрута является критерием для завершения расчета маршрута полета ЛА.

После этого происходит формирование полетного задания, содержащего в формализованном виде результаты выполнения следующих процедур:.

Процедура сглаживания проводится на основе полиномиальной аппроксимации маршрута и предназначена для снижения нормальных ускорений и уменьшения нагрузки летчика при управлении ЛА;. Кроме того, полетное задание в формализованном виде должно содержать структурированный массив данных, включающий набор показателей по району проведения полетов и существующей тактической обстановке, а также содержанию решаемой боевой задачи. В процессе полета ЛА проводится контроль выполнения полетного задания с целью адаптации к возможным неточностям исходных данных, использованных для расчета маршрута, а также с целью фиксации моментов завершения соответствующих этапов полета.

Для этого проводится совместная обработка данных полетного задания и актуальных данных, полученных информационными средствами. Контроль включает периодическую проверку наличия изменений типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов, а также оценку ошибки прогноза координат цели, отклонения ЛА от расчетного маршрута и расстояния до конечной точки. Период проведения проверок определяется наличием запросов и возможностями информационных средств.

Необходимость проверки изменения типажа и дислокации зенитных ракетных комплексов связана с возможной неточностью или неполнотой использованных ранее исходных данных, а также с возможным перемещением мобильных средств ПВО.

Проверка состоит в попарном сопоставлении элементов двух множеств, одно из которых составляют исходные данные по группировке средств противовоздушной обороны, использованные при расчете маршрута полета ЛА, а второе - содержит более актуальные данные различных видов разведки по реальному составу и по координатам зенитных ракетных комплексов, дислоцированных в районе проведения полетов.

При обнаружении несовпадения элементов множеств вводятся соответствующие изменения в состав исходных данных, по которым далее проводится расчет маршрута в соответствии с изложенной выше методикой. Оценка ошибки прогноза координат цели связана с использованием экстраполяции динамики движения воздушной цели, с ошибками определения исходных координат или возможными перемещениями наземных объектов.

При выявлении несовпадения прогнозируемых и измеренных координат, превышающего пороговую величину, в состав исходных данных вводятся новые пространственно-временные координаты цели, для которых далее проводится повторный расчет маршрута полета ЛА. Оценка отклонения ЛА от расчетного маршрута проводится в интересах исправления возможных ошибок пилотирования или обеспечения возможности последующего адаптивно-маршрутного управления при решении летчика или офицера боевого управления о выборе другого маршрута.

При обнаружении отклонения, превышающего пороговую величину, проводится, как и в предыдущих процедурах проверки, повторный расчет маршрута полета ЛА. Оценка расстояния до конечной точки выполняется в интересах заблаговременной подготовки маршрута для последующего этапа полета.

Под конечной точкой маршрута при полете к цели понимается точка предполагаемой встречи для истребительной задачи или точка местонахождения цели для ударной задачи , а при обратном полете - контрольная точка аэродрома посадки. Условием начала подготовки последующего этапа полета является пересечение границы области применения оружия или границы ближней зоны аэродрома посадки соответственно.

В случае если расстояние до конечной точки превышает пороговое значение, то делается запрос на актуализацию данных по району полетов. Если расстояние меньше порогового значения, то в случае полета к цели реализуется режим автономной атаки цели, а в случае полета к аэродрому посадки ЛА переходит под управление руководителя полетов и готовится к посадке.

Учитывая, что в ходе одного боевого вылета ЛА чаще всего приходится дважды пересекать зону действия средств противовоздушной обороны, предлагаемый способ управления должен также осуществляться в процессе полета ЛА к аэродрому посадки.

При этом маршрут, соединяющий район выхода ЛА из атаки с районом входа в ближнюю зону аэродрома, рассчитывается аналогично маршруту для ударной задачи, а основными соотношениями являются выражения 3 - Исходными данными для расчетов являются координаты выхода из атаки начало маршрута , координаты аэродрома посадки конец маршрута и информация о тактической обстановке в районе полетов.

способ управления беспилотным привязным летательным аппаратом и беспилотный авиационный комплекс

Многофункциональный самолет тактического назначения. Унифицированный процедурный тренажер летного и технического персонала летательного аппарата. Способ управления самолетом и комплексная система для его осуществления. Способ управления двухдвигательным самолетом и система для его осуществления. Устройство для транспортировки, подъема и подвески грузов на летательный аппарат. Многофункциональный самолет корабельного базирования, способ его управления и система индикации по углу атаки.

Способ управления летательным аппаратом с автоколебательным приводом аэродинамических рулей

Самолёт — воздушное судно тяжелее воздуха, предназначенное для полётов в атмосфере с помощью силовой установки , создающей тягу, и неподвижного относительно других частей аппарата крыла , создающего подъёмную силу [1] [2]. Неподвижное крыло отличает самолёт от махолёта орнитоптера и вертолёта , а наличие двигателя — от планёра. От дирижабля и аэростата самолёт отличается тем, что использует аэродинамический , а не аэростатический способ создания подъёмной силы. В современной авиации существуют самолёты с подвижной изменяемой геометрией крыла например, Су Так, в году капитан 1-го ранга Н. Соковнин использовал это слово для обозначения управляемого аэростата [3]. Произошло это не так быстро; аэроплан стал называться самолётом примерно в середине х годов XX столетия.

WO2017160192A1 - Способ точной посадки беспилотного летательного аппарата - Google Patents

Изобретение относится к автоматизированным системам управления и может быть использовано в интересах повышения эффективности преодоления пилотируемыми летательными аппаратами ЛА зоны действия наземных средств противовоздушной обороны. Задачей настоящего изобретения и техническим результатом, достигаемым при использовании способа, является снижение вероятности поражения пилотируемых летательных аппаратов за счет обхода зон поражения зенитных ракетных средств противовоздушной обороны. Предлагаемый адаптивно-маршрутный способ управления включает в себя полную совокупность действий наземной системы управления для обеспечения полета пилотируемого ЛА по маршруту, рассчитанному исходя из условия выполнения боевого задания при минимальной вероятности поражения в процессе полета в заданный район и последующего возвращения на аэродром посадки. На этапе планирования боевых действий применение предлагаемого способа включает расчет маршрута полета пилотируемого ЛА и формирование полетного задания. В процессе полета ЛА предлагаемый способ включает контроль выполнения полетного задания, а в случае необходимости и его коррекцию в интересах снижения ошибок наведения и учета реальной тактической обстановки. Изобретение относится к автоматизированным системам управления и может быть использовано в интересах повышения эффективности преодоления пилотируемым летательным аппаратом ЛА зоны огня наземных средств противовоздушной обороны. В настоящее время в ходе широкомасштабных боевых действий в районах боевого соприкосновения предполагается создавать многослойную, практически сплошную зону огня зенитных ракетных комплексов ЗРК с многократным перекрытием. В ходе локальных конфликтов предполагается создавать несплошную зону огня ЗРК очагового характера.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: "Познавательный фильм": Где и как получить патент на изобретение

Группа изобретений относится к средствам измерения и управления для широкого класса беспилотных систем, и в частности для беспилотных авиационных систем. Способ дистанционного управления полетом БПЛА заключается в передаче данных через радиоканал. С учетом переданных данных на борту БПЛА определяют барометрическую высоту полета относительно посадочной позиции, по которой осуществляют управление высотой полета. Предложена беспилотная авиационная система, пункт управления которой выполнен с возможностью определения и передачи по радиоканалу на БПЛА данных о давлении атмосферы на посадочной позиции, а БПЛА выполнен с возможностью автономного управления полетом с учетом этих данных. Достигается возможность повышения безопасности полета БПЛА в беспилотных авиационных системах. Предлагаемая группа изобретений относится к средствам измерения и управления для широкого класса беспилотных систем, и в частности для беспилотных авиационных систем.

.

.

.

.

.

.

.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментариев: 3
  1. Ганна

    У меня знакомый дал 40 тр за пьянку за рулём, через полгода поехал отдыхать на 2.5 года на общий режим.

  2. Любовь

    Ахуенно! Незачем плодить нацию Долбоебов

  3. tiogeci

    Добрый день живу село Великий Дальник 4 км от двух столбов . Если вы сможете таким вопросом заняться и добиться земли от нашей сель рады то я вас с радостью найму как юриста . Это то что за пай земли . И второй вопрос мы писали заявления на выделения участка как для молодой семьи для постройки своего дома . Нам сказали найти землю и мы вам выделим землю . Как для молодой семьи уже на очереди стоим 14 лет уже и семья не такая молодая . Я землю нашёл свободную ну как всегда кучу отмазок мол столб стоит высоковольтный и так дальше а через 6 лет эту землю местному выдали и столб не мешал и так дальше .

Добавить комментарий

Отправляя комментарий, вы даете согласие на сбор и обработку персональных данных