Інтелектуальний навігаційний модуль безпілотного літального апарату

Abstract

Безпілотний літальний апарат – це літальний апарат без екіпажу на борту. БПЛА можуть мати різний ступінь автономності – від керованих дистанційно до повністю автоматичних, а також відрізнятися за конструкцією, призначенням, тощо. В сучасному світі безпілотні літальні апарати (БПЛА) знаходять все більше застосування у різних галузях господарської діяльності. Це пояснюється, насамперед, порівняно невеликою їх вартістю, простотою керування, малими витратами на експлуатацію та утримання. До найбільш популярних застосувань БПЛА можна віднести: - картографічні та фотограмметричні завдання – створення цифрових карт та 3D-моделей підстилаючої поверхні; - природоохоронні завдання – контроль популяцій диких тварин, зокрема у важкодоступних місцях; - сільськогосподарські завдання – моніторинг сільгоспугідь для оцінки стану рослинності, внесення добрив та захист рослин; - планування, проведення та аналіз рятувальних операцій; - завдання у галузі телекомунікацій – оцінка працездатності вишок, спостереження за ремонтними роботами, тестування ліній прямої видимості при радіоплануванні для виявлення можливих перешкод розповсюдженню радіосигналів та визначення оптимального місця розташування антен та ін. Розширення можливостей створює і додаткові труднощі, такі як, наприклад, необхідність забезпечити управління БПЛА в автономному режимі без застарілого підходу керування «людина-безпілотник», де візуальну інформацію обробляє людина-спостерігач. На сучасних БПЛА в якості основної навігаційної системи використовується ІНС, зокрема БІНС, що забезпечує обрахування координат місця знаходження. Інерціальна навігаційна система дозволяє автономно визначати складові прискорення і швидкості польоту ЛА, кути крену і тангажу. У деяких ІНС здійснюється автономне обчислення координат місцезнаходження літака. Перевага інерціальних систем перед іншими системами навігації − це їх повна автономність, абсолютна завадозахищеність, а також висока інформативність. Досить актуальною на даний час є задача створення комплексної навігаційної системи на базі супутникової та інерціальної систем навігації для визначення координат місця розташування рухливого об'єкта, у тому числі БПЛА. Використання інтегрованих інерціально-супутникових систем компенсує недоліки окремих систем, і забезпечує високу точність і надійність виміру параметрів польоту. З метою покращення визначення навігаційних параметрів польоту при перервах у роботі супутникової системи навігації, доцільно удосконалити навігаційну систему шляхом використання додаткової інформації від аеромагнітометричної системи. Основні навігаційні задачі, які буде вирішувати такий навігаційний комплекс це задачі інерціальної та супутникової навігації. Магнітометричні та аерометричні навігаційні системи є допоміжними засобами комплексу, вони запобігають розбіжності вертикального та курсового каналу інерціальносупутникової системи навігації, а також реалізують інерціально-курсоповітряний метод числення координат на період радіомовчання СНС. В інтегрованому навігаційному комплексі також пропонується використовувати методи сумісної обробки інформації на основі схем калманівської фільтрації, а на етапах інерціально-супутникового числення координат оцінювати похибки курсо-повітряного числення, які можна буде враховувати на етапах роботи навігаційного комплексу без інформації від СНС.