Формирование логики управления полетом беспилотного летательного аппарата в режиме захода на посадку; синтез линейного регулятора управления боковым движением; моделирование системы управления посадкой. Расчет затрат на создание программного продукта.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

СОДЕРЖАНИЕ

• 1. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
• 1.1 Анализ функционирования систем автоматической посадки беспилотной авиации и постановка задачи дипломной работы
• 1.1.1 Анализ функционирования систем автоматической посадки беспилотной авиации и известных подходов к задаче автоматической посадки БЛА
• 1.1.2 Актуальность дипломной работы
• 1.1.3 Цель дипломной работы и постановка задачи
• 1.1.4 Формирование логики управления полетом БЛА в режиме захода на посадку
• 1.2 Синтез линейного регулятора управления боковым движением
• 1.2.1 Метод АКОР
• 1.2.2 Вычисление передаточных чисел линейного регулятора
• 1.3 Моделирование на ЭВМ бокового движения ЛА
• 1.3.1 Принципы компьютерного моделирования
• 1.3.2 Моделирование САУ в среде MATLAB
• 1.4 Идентификатор бокового ветра с помощью фильтра Калмана
• 1.5 Моделирование системы управления посадкой вместе с идентификатором бокового ветра
• Выводы по разделу
• 2. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
• 2.1 Определение целесообразности разработки программного продукта
• 2.2 Определение трудоемкости и затрат на создание алгоритма и ПП
• 2.3 Календарное планирование
• 2.4 Расчет заработной платы персонала
• 2.5 Определение затрат на создание алгоритмов и ПП
• 2.5.1 Заработная плата основных исполнителей
• 2.5.2 Расчет отчислений на социальные нужды
• 2.5.3 Расчет накладных расходов
• 2.5.4 Прочие расходы
• 2.5.6 Цена предложения
• 2.6 Определение и оценка показателей экономической эффективности
• Выводы по разделу
• 3. Охрана труда и окружающей среды
• 3.1. Анализ условий труда на рабочем месте при выполнении дипломной работы
• 3.2 Мероприятия по снижению влияния вредного фактора
• 3.2.1 Расчет кондиционирования воздуха производственного помещения
• Выводы по разделу
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Геометрические характеристики БЛА
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Общая схема моделирования БЛА в боковом канале


1. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Анализ функционирования систем автоматической посадки беспилотной авиации и постановка задачи дипломной работы

1.1.1 Анализ функционирования систем автоматической посадки беспилотной авиации и известных подходов к задаче автоматической посадки БЛА

Из всех режимов полета летательных аппаратов (ЛА) наиболее сложным и напряженным является режим захода на посадку и непосредственно посадки. Связано это, в первую очередь, с большой степенью аварийности ЛА на этом режиме, вследствие быстротечности процесса посадки и очень высокой нервно-психологической нагрузки экипажа. Данный режим имеет достаточно высокую скоротечность и требует от экипажа уверенных, слаженных действий, быстрой реакции на происходящие изменения. Время на заход на посадку и посадку занимает не более 1-2% всего времени полета, однако на этот режим приходится более 50% всех авиационных происшествий (АП). За последние 40 лет на этот режим пришлось около 55% всех потерь. Трудности управления особенно возрастают в условиях плохой видимости (туман, темнота), когда зрительное ориентирование затруднено или невозможно [1].

Реализация автоматической посадки ЛА, что весьма актуально для беспилотных летательных аппаратов (БЛА), представляет еще более сложную задачу. В этом случае, вместо летчика бортовая система управления должна решать задачи планирования действий, оценки текущего состояния и управления исполнительными органами. При этом система управления (СУ) должна обеспечивать устойчивость, малое время отработки больших отклонений, адаптивность к воздействию возмущений и точность выхода в заданную точку приземления.

В соответствии с принятой ИКАО классификацией, различают три основные категории посадки в зависимости от параметров метеоминимумов - дальности видимости и высоты нижней границы облаков (таблица 1.1.1.1)

Таблица 1.1.1.1

Категории систем посадки (классификация ИКАО)

Классификационный параметр	Категории систем посадки
	I	II	IIIa	IIIb	IIIc
Дальность видимости, м	800	400	200	50	0
Высота нижней границы облаков, м	60	30	30	0	0

Стоит пояснить, что системы посадки категории I обеспечивают автоматический возврат воздушного судна в район аэродрома и снижение его по глиссаде до высоты 60 м над ВПП в условиях низкой облачности. Системы посадки категории II обеспечивают автоматический возврат воздушного судна в район аэродрома и движение его по глиссаде до высоты 30 м при еще более низкой облачности. Системы посадки категории IIIb обеспечивает автоматическую посадку ВС в условиях тумана. И, наконец, системы посадки категории IIIс обеспечивают автоматическую посадку ВС в условиях полного отсутствия видимости и автоматическое движение его по рулежной дорожке к месту стоянки [2].

Как следует из таблицы 1.1.1.1, для автоматической посадки БЛА подходят только системы посадки категории IIIb и IIIc. В то же время абсолютное большинство аэродромов России оснащено системами посадки, обеспечивающими посадку по категории не выше I и лишь аэропорты первого класса Домодедово, Внуково и Шереметьево, оборудованы системами, обеспечивающими посадку по категории II.

Для начала, введем понятие подготовленной площадки. Вот типичное требование из эксплуатационной документации к подобной площадке для спасения БЛА тактического назначения [3]:

- подготовленная площадка должна представлять собой ровную площадку с наклоном не более , без заболоченных участков, участков с рыхлым грунтом или песком, ям, глубоких колей от транспортных средств, столбов, деревьев, кустарника, камней и иных предметов, о которые может повредиться БЛА при посадке;

- при необходимости возможна очистка площадки от препятствий с помощью имеющихся в наличии штатных и подручных средств;

- прочность грунта не менее 5кгс/см²;

- площадка не должна находиться ближе 100-150 м от границ “поле-лес” и “суша - водная поверхность” в связи с сильной турбулентностью атмосферы вблизи этих районов.

К настоящему моменту все известные способы посадки БЛА можно классифицировать следующим образом:

- на подготовленную площадку, дополнительно оборудованную специализированными устройствами механического захвата;

- по-самолетному на подготовленную площадку, дополнительно оборудованную радиотехническими средствами посадки;

- по-самолетному на подготовленную, но необорудованную радиотехническими средствами посадки площадку с использованием только бортового комплекса измерительно-информационной аппаратуры;

- на подготовленную, но необорудованную радиотехническими средствами посадки площадку с использованием парашюта <...