Информационно-измерительная система пирометрического типа для малоразмерного беспилотного летательного аппарата (БПЛА) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат технических наук Товкач, Сергей Евгеньевич

• Товкач, Сергей Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Товкач, Сергей Евгеньевич

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР МАЛОРАЗМЕРНЫХ БПЛА. КОНЦЕПЦИЯ КОНСТРУКЦИИ БПЛА

1.1. Обоснование выбора класса малоразмерных БПЛА для изучения.

1.2. Аэродинамическая компоновка малоразмерных БПЛА.

1.3. Комплексированные системы ориентации и навигации БПЛА.

1.4. Авионика малоразмерных БПЛА.

1.4.1. Способы управления полетом.

1.4.2. Способы определения координат.

1.4.3. Полёт по контрольным точкам и прохождение точки.

1.4.4. Режимы управления БПЛА и варианты реализации автопилота.

1.4.5. Способы угловой стабилизации БПЛА.

1.5. Отличия концепций проектирования военных и гражданских БПЛА.

1.6. Концепция интегрированной модульной авионики (ИМА).

1.7. Реализация ИМА в аппаратуре БПЛА.

1.7.1. Устройство НАУ малоразмерных БПЛА.

1.8. Системы ориентации БПЛА.

Выводы.

2. ПИРОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОРИЕНТАЦИИ (ВЕРТИКАЛЬ).

2.1. Принцип действия пирометрической вертикали.

2.2. Определение требований к элементному составу пирометрической вертикали и технических ограничений.

2.3. Определение углов ориентации пирометрической вертикалью с четырьмя пирометрами.

2.4. Определение углов ориентации пирометрической вертикалью с шестью пирометрами.

2.5. Устранение взаимовлияния углов крена и тангажа применением шести пирометров.

2.6. Оценка погрешности ПВ.

2.6.1 Определение рабочих характеристик пирометра и ПВ.

2.6.2. Модель ПВ и коррекция её рабочей характеристики.

2.7. Экспериментальное исследование пирометрической вертикали.

2.8. Цифровая обработка сигналов пирометрической вертикали. Компенсация шума.

2.9. Интегрирование в пирометрическую вертикаль магнитного датчика курса.

2.10. Комплексирование пирометрической вертикали с инерциальными элементами.

2.11. Схема глубокого комплексирования способом фильтрации.

2.12. Комплексирование по слабосвязанной схеме способом компенсации

2.13. Разработка метода подавления помех в комплексированной системе по каналу пирометрической вертикали.

Выводы.

3. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИСТЕМЫ БПЛА-АВТОПИЛОТ.

3.1. Уравнения движения и передаточные функции БПЛА.

3.2. Аэродинамика планера БПЛА.

3.3. Аэродинамические коэффициенты.

3.4. Методика виртуальной продувки.

3.5. Геометрические параметры и профили крыльев.

3.6. Ускорение моделирования методом уменьшения модели.

3.7. Аналитическая проверка коэффициентов.

3.8. Математическая модель рулевого привода.

3.9. Определение параметров рулевого привода.

3.10. Исследование динамики рулевого привода аэродинамического руля.

3.11. Экспериментальная проверка коэффициентов.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Информационно-измерительная система пирометрического типа для малоразмерного беспилотного летательного аппарата (БПЛА)»

В настоящее время в России, как и за рубежом, стремительно развивается новое направление науки и техники - разработка миниатюрных беспилотных летательных аппаратов (мини и микро-БПЛА).

Хотя БПЛА различного назначения разрабатываются уже много десятилетий (первыми БПЛА принято считать немецкие крылатые ракеты ФАУ-1 и ФАУ-2 периода конца Великой Отечественной Войны [1,2]), в том числе и в СССР, лишь с развитием и удешевлением микромеханической техники и вычислительной электроники стало возможным производить недорогие мини-БПЛА.

Первым подобным мини-БПЛА стал американский «Pointer» («Указатель»), представлявший собой самолёт, построенный по авиамодельной технологии, с размахом крыльев около 2 метров, снабжённый чёрно-белой видеокамерой и запускаемый с руки [3]. В различных модификациях «Pointer» выпускался в США в конце 80-х - начале 90-х годов прошлого века. Аналогичным ему комплексом является отечественный БПЛА «Пчела», разработка которого началась несколько ранее. Комплекс получился тяжелее, требовал для запуска специальную платформу на гусеничном ходу и дорогие ракетные ускорители [4, 5]. В 1991 г, как ответ на БПЛА «Pointer», в СССР началась разработка БПЛА «Амёба» [6]. Однако по экономическим и политическим причинам этот комплекс не получил развития. Тем временем за рубежом и, прежде всего, в Израиле шло активное развитие мини-БПЛА.

Новые технологии ведения боевых действий базируются в значительной мере на идеях создания единой информационной, управляющей и ударной среды. Главным принципом боевого применения становится непрерывная разведка, планирование и управление выполнения запланированных действий с привлечением минимально необходимых ударных средств.

Одним из типов такого оружия, вызывающего особый интерес в последнее время, стали мини-БПЛА. Повышенный интерес к этому классу аппаратов, согласно данным Управления перспективных исследований и разработок МО

CILIA (DAPRA) [7], является результатом одновременного появления новых достижений в области миниатюризации компонент БПЛА и новых военно-технических концепций применения таких аппаратов, лежащих в канве перспективных концепций информатизации вооруженной борьбы.

Хотя тяжёлые и дорогие БПЛА аэродромного базирования по прежнему развиваются и выпускаются (примерами могут служить американский Global Hawk и применявшийся в войне с Грузией (на стороне Грузии) израильский Hermes 450), основной объём выпускаемых и набирающих популярность БПЛА относится к классу мини (взлётная масса до 10 кг) и микро (взлётная масса до 5 кг) БПЛА [8]. Такие БПЛА необходимы для проведения ближней разведки, координирования действий отрядов при спецоперациях. Работающие в Ираке солдаты армии США имеют комплекс Dragon Eye («Глаз Дракона») почти в каждом отряде [3]. Благодаря малому размеру, изготовлению из композитов и применению электрических двигателей такие БПЛА имеют минимальную визуальную, радио и акустическую заметность, что делает их неуязвимыми для стрелкового и зенитно-ракетного вооружения. Это позволяет мини-БПЛА летать ниже, а значит иметь на борту более простую и дешёвую видеоаппаратуру (полезную нагрузку). Стоимость такого БПЛА приближается к стоимости артиллерийского снаряда, что позволяет не жалеть БПЛА, добывая разведданные ценой его «жизни» или отправляя БПЛА «в один конец» на максимальную дальность для наведения по его показаниям артиллерии, ракет или пехоты.

Но главным достоинством мини и микро-БПЛА является независимость от взлётных полос. Такие БПЛА запускаются с руки (изредка с катапульты, установленной на легковом автомобиле), садятся на неподготовленную поверхность (в снег или траву) и в разобранном виде могут переноситься одним-двумя пехотинцами в рюкзаках. В современной армии, действующей малыми высокомобильными группами, это свойство нельзя переоценить.

Мини-БПЛА также обретают популярность в гражданской сфере, где большие БПЛА аэродромного базирования традиционно были недоступны как финансово, так и юридически. За рубежом мини-БПЛА используются для охраны сельхозугодий, картографии, дистанционного химико-физического анализа, контроля всхожести и спелости урожая, химической обработки. Примером этому служат японские БПЛА-вертолёты для фермеров Yamaha RMAX[9, 10]. В России подобная практика только-только начинает внедряться отдельными организациями (например, кампанией Фруктовый Сад и ФГОУ ВПО МичГАУ).

Стремительно развивающееся направление мини- и микро-БПЛА требует разработки информационно-измерительных систем, необходимых для определения параметров ориентации БПЛА в пространстве, построенных на различных физических принципах. Вместе с уменьшением массы и размаха крыльев БПЛА, возрастают требования к таким системам по точности определения параметров и минимизации габаритов.

В настоящее время большинство информационно-измерительных и управляющих систем пилотируемых самолётов и тяжёлых БПЛА строятся на базе гироскопов и акселерометров традиционного исполнения. Они представляют собой сложные приборы точной механики, обладающие значительными энергопотреблением, габаритами, массой и высокой стоимостью [11].

Развитие микросистемной техники, в частности появление ММА и ММГ, позволяет создавать малогабаритные информационно-измерительные системы ориентации, обладающие малыми массой и габаритами, например, БСО [12-16]. Однако, все ММГ и ММА (и российские и зарубежные) все еще уступают по точности и шумовым характеристикам обычным гироскопам и акселерометрам. Кроме того, они обладают нарастающей погрешностью в автономном режиме работы (без коррекции по ММА или сигналам спутниковой навигационной системы, входящей обычно в состав БСО) [17,18]. Это вынуждает искать альтернативные способы построения систем ориентации или коррекции БСО на ММГ и ММА. Одним из таких способов является пирометрический метод ориентации.

Аппаратная простота и дешевизна реализации пирометрических преобразователей (пирометров), их высокая чувствительность, пренебрежимо малый вес, возможность работы при больших линейных и угловых ускорениях, отсутствие накапливаемой во времени погрешности и практически мгновенное время готовности делает идею использовать данные датчики для определения параметров ориентации мини- и микро-БПЛА весьма привлекательной. Поэтому исследование возможностей создания малогабаритных недорогих пирометрических информационно-измерительных и управляющих систем определения параметров ориентации мини и микро-БПЛА в пространстве представляется задачей весьма актуальной.

Анализ работ по предмету исследования показал, что в научно-технической литературе недостаточно отражены особенности проектирования мини- и микро-БПЛА, а также пирометрических информационно-измерительных систем. Более того, в русскоязычных источниках публикации по пирометрическим ИИС отсутствуют.

Идея применения пирометрического датчика горизонта (или пирометрической вертикали) внутри атмосферы Земли на летательном аппарате была впервые описана в патенте США №6,181,989 [19], зарегистрированном 30 января 2001г. В патенте описан принцип определения углового положения по разности температур земли и небосвода, расположение пирометров вдоль строительных осей ЛА и простейшая формула вычисления углового положения по показаниям датчиков (без представления требований к датчикам и описания происхождения формулы). Патент, очевидно, нацелен на коммерческую защиту результата исследования и не отражает в достаточной мере сведений, необходимых для повторения и улучшения конструкции пирометрической вертикали. Одновременно, с 2001 года фирмой FMA Inc (США, Мериленд), со ссылкой на упомянутый патент, выпускается авиамодельный автопилот CoPilot CPD4 [20] с пирометрическим датчиком, предназначенный для обучения начинающих авиамоделистов, а с августа 2007 года полиция провинции Онтарио (Канада) использует БПЛА FIU-301 с пирометрической вертикалью этой фирмы [21, 22]. Также на рынках США и Европы присутствуют различные по возможностям автопилоты частных фирм с пирометрической вертикалью, предназначенные как для использования на авиамоделях, так и на БПЛА (ArduPilot, Paparazzi UAS, RangeVideo FPV и др.). Большинство этих фирм используют пирометрические вертикали производства FMA, добавляя к ним свой собственный автопилот. Разумеется, принципов функционирования своих изделий они не раскрывают, но растущий интерес к пирометрическим вертикалям за рубежом очевиден.

Начиная с 1993 года почти все разработки в области БПЛА в РФ велись частными коммерческими организациями, которые также избегали публикаций результатов своей работы, касающихся проектирования. В современной России существует как минимум 7 частных фирм, позиционирующих себя как производители БПЛА. Среди них концерн Вега, ТеКнол, Zala, Иркут, Транзас, Аэрокон, Новик XXI век. Продукция этих фирм охватывает область масс БПЛА от 0,25кг (Инспектор К-01 производства Аэрокон) до 640кг (Дозор-600 производства Транзас), но ни один из серийно выпускаемых в РФ БПЛА не содержит в своём составе системы ориентации с пирометрическими датчиками.

В 2005 году автором диссертации были начаты работы по изучению текущего состояния конструкций малоразмерных БПЛА и созданию собственной, универсальной конструкции, отвечающей современному уровню требований к БПЛА. В качестве системы ориентации БПЛА была выбрана пирометрическая система.

На основании вышеизложенного, целью диссертационной работы является:

Разработка теоретических основ проектирования микросистемной авионики микро- и мини-БПЛА, включающих вывод концепции и методики проектирования авионики с учётом аэродинамических характеристик планера БПЛА и характеристик ИИС пирометрического типа.

Указанная цель требует постановки и решения следующих научно технических задач:

• разработка структуры авионики, определение её конструкции и элементного состава;

• выбор конструкции планера БПЛА, определение его аэродинамических коэффициентов;

• изучение пирометрической вертикали, её возможностей и ограничений;

• разработка математического аппарата, позволяющего вычислять углы крена и тангажа по показаниям пирометрической вертикали;

• изучение вопроса повышения качества работы пирометрической вертикали путём комплексирования с другими типами СО;

• моделирование САУ БПЛА с ПВ в своём составе с целью аналитического вычисления коэффициентов АП и оценки качества САУ;

• изготовление БПЛА и авионики с целью проведения натурных испытаний.

Теоретической и практической разработке сформулированных задач посвящена данная работа, состоящая из трёх разделов и заключения.

В первом разделе рассмотрена текущая ситуация на рынке мини- и микро-БПЛА, применяемые в БПЛА системы ориентации, типы автопилотов, способы воздушной навигации и прохождения ППМ. Рассмотрены достоинства и недостатки применяющихся систем. Предложена структурная схема БПЛА с ИМА. Результатом раздела является разработка концепции БПЛА, пригодного для применения в военной и гражданской сферах с ИМА, способной комбинироваться согласно требованиям пользователя средствами пользователя. Подобная гибкость, присущая современным ПК, приведёт к продвижению БПЛА в гражданской сфере, их распространению и, как следствие, удешевлению.

Во втором разделе проведено исследование ПВ, изучение и обоснование влияния погодных условий на работу ПВ, разработка способов фильтрации и аппроксимации сигналов ПВ, а также моделирование комплексирования с микромеханическим ДУС. Результатом раздела является разработка двух конструкций пирометрической вертикали (с 4 и с 6 пирометрами), математической модели ПВ, а также вывод и анализ трёх способов вычисления углов крена и тангажа посредством ПВ. В результате натурных испытаний прототипов определены рабочая и шумовая характеристики ПВ, проанализировано три способа комплексирования ПВ с другими видами СО и разработан метод подавления помех по каналу ПВ с помощью ДУС. Метод защищен патентом на полезную модель. Для лётных испытаний ПВ и проверки теоретических положений разработан прототип БПЛА и комплект авионики.

В третьем разделе рассмотрен способ получения аэродинамических коэффициентов БПЛА методом «виртуальной продувки» элементов планера, способы оптимизации времени продувки введением подобласти и пропорциональным уменьшением размера элементов планера. Рассчитаны аэродинамические коэффициенты для четырёх авиамоделей с учётом рабочей и шумовой характеристик ПВ в цепи обратной связи АП, полученных в предыдущем разделе. Результат раздела заключается в доказательстве высокого качества результата, получаемого методом «виртуальной продувки», путём лётных испытаний БПЛА, построенного на базе исследованных авиамоделей, с ПВ в вариантах АП без контроля угловой скорости и с контролем угловой скорости, а также с коэффициентами АП подобранными экспериментально и рассчитанными аналитически.

В заключении кратко сформулированы основные научно-технические результаты работы, выполнена оценка тактико-технического и экономического уровня разработанного БПЛА и указаны области его применения.

Для решения поставленной задачи использовался комплексный метод исследования, который характеризуется применением аналитических методов, теории генетического программирования и генетических алгоритмов, теории оптимальной фильтрации, методов математического моделирования с применением ЭВМ, методов физического моделирования в лабораторных условиях и натурных экспериментов.

Научная новизна и практическая ценность диссертационной работы.

1. Концепция интегрированной модульной авионики (ИМА) современного БПЛА, структура и элементный состав ИМА.

2. Математическое и экспериментальное обоснование возможности применения пирометров для задач определения угловой ориентации БПЛА.

3. Математическая модель ПВ. Способ аппроксимации сигнала ПВ противовесной функцией.

4. Шумовая характеристика ПВ (зависимость шума от значения температурного градиента; зависимость градиента от погодных условий; экспериментально определённые граничные погодные условия, пригодные для работы ПВ).

5. Способы комплексирования ПВ с инерциальными и магнитными датчиками.

6. Методика проектирования авионики БПЛА с учётом параметров планера и параметров ИИС пирометрического типа, в рамках которой аэродинамические коэффициенты планера определяются методом «виртуальной продувки».

Работа обобщает теоретические и экспериментальные исследования, проведённые автором в Тульском государственном университете, и способствует решению актуальных научно-технических задач создания информационно-измерительных систем пирометрического типа, а таюке современных БПЛА для военной и гражданской сфер.

Основные результаты работы по разработке ИИС ориентации пирометрического типа для работы в составе БПЛА использованы при создании действующего образца БПЛА.

На защиту выносятся:

1. Концепция интегрированной модульной авионики (ИМА) современного БПЛА, структура и элементный состав ИМА.

2. Математическое и экспериментальное обоснование возможности применения пирометров для задач определения угловой ориентации БПЛА.

3. Математическая модель ПВ. Способ аппроксимации сигнала ПВ противовесной функцией.

4. Шумовая характеристика ПВ (зависимость шума от значения температурного градиента; зависимость градиента от погодных условий; экспериментально определённые граничные погодные условия, пригодные для работы ПВ).

5. Способы комплексирования ПВ с инерциальными и магнитными датчиками.

6. Методика проектирования авионики БПЛА с учётом параметров планера и параметров ИИС пирометрического типа, в рамках которой аэродинамические коэффициенты планера определяются методом «виртуальной продувки».

Основные теоретические результаты исследования были изложены в публикациях [23-31], защищены патентами на полезные модели [32,33], а также докладывались на различных конференциях гг. Тулы, Санкт-Петербурга, Алушты и Москвы [34-40]. Разработанный на основе проведённого исследования БПЛА «Беркучи» внедрён в учебный процесс Мичуринского государственного аграрного университета (МичГАУ) по специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» по дисциплине «аэрокосмические методы зондирования земной поверхности» (см. прил. Г).

Заключение диссертации по теме «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», Товкач, Сергей Евгеньевич

Выводы

Анализируя результаты данной главы, можно сделать следующие выводы:

1. Метод виртуальной продувки (численного моделирования) для определения аэродинамических коэффициентов сил и моментов малоразмерных БПЛА опробован на четырёх планерах, выполненных по самолетной схеме, и доказал свою работоспособность.

2. Достоинством предлагаемого метода определения аэродинамических коэффициентов является то, что он встраиваем в концепцию 3D-проектирования и может быть включен в этап проектирования комплекса БПЛА. Для повышения точности результатов рекомендуется увеличивать количество конечномерных элементов области вычислений. При этом «разумным» временем расчета каждой точки является диапазон 50-80 минут, в этом случае на определение всех коэффициентов для одной модели будет затрачено порядка 3-5 рабочих дней.

3. При помощи численного моделирования получены коэффициенты АП по каналам рысканья, крена и тангажа с учётом модели ПВ в составе САУ.

4. Произведены натурные испытания авионики БПЛА с АП, содержащими экспериментально полученные и рассчитанные аналитически коэффициенты. Доказано более высокое качество стабилизации с АП, содержащими аналитически рассчитанные коэффициенты, что доказывает заявленные в главе положения.

155

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главным результатом представленной работы является вывод концепции и методики проектирования современного БПЛА и создание на их основе дешёвого и ремонтопригодного гражданского БПЛА «Беркучи» (см. рис. Б.1 и рис. Б.2 прил. Б) для нужд сельского хозяйства и обучения обращению с БПЛА (версия УБПЛА) с комплектом ИМА (см. рис. А.1 - рис. А. 11 прил. А) с ПВ в качестве СО. В основе БПЛА «Беркучи» лежит выпускаемая серийно авиамодель, снабжённая серийным оборудованием (двигателем, рулевыми машинками, аккумулятором и т.д.) из авиамодельной сферы.

Решающее значение в создании удобного для применения в гражданской сфере БПЛА имел выбор:

• концепции ИМА с двуядерным вычислителем;

• модульной архитектуры ИМА (включая архитектуру ПО);

• системы ориентации пирометрического типа;

• выбор в качестве носителя БПЛА серийных авиамодельных планеров с серийным оборудованием из авиамодельной сферы.

Разработка БПЛА «Беркучи» и создание на его основе УБПЛА базировалась на теоретических и экспериментальных исследованиях, основное содержание которых изложено в диссертации. Основные научно-технические результаты, полученные в диссертации, заключаются в следующем:

1. Разработана концепция ИМА с двуядерным вычислителем, на основе которой получена сетевая архитектура организации ИМА БПЛА, инвариантная к составу модулей авионики.

2. Исследована вертикаль пирометрического типа; получен математический аппарат вычисления углов крена и тангажа на основе показаний ПВ.

3. Разработаны опытные образцы ПВ различного элементного состава; изучены области их применения, показатели точности, шумности и погодные ограничения.

4. Разработаны три метода расширения функциональных возможностей ПВ путём комплексирования её показаний с ДУС и БСО, которые позволяют эффективно подавлять шумовую и систематическую составляющую погрешности в сигнале комплексированной системы ориентации на базе ПВ, а также эффективно бороться с мощными тепловыми помехами по каналу ПВ. Метод мастер-фильтра защищен патентом на полезную модель.

5. Разработан метод расширения возможностей ПВ путём добавления угла курса в вырабатываемых параметрах введением в конструкцию ПВ трёхосевого магнитометра, что упрощает интеграцию ПВ в автопилоты, рассчитанные на работу с БСО. Решение защищено патентом на полезную модель.

6. Проанализирован и испытан метод виртуальной продувки планера БПЛА с целю вычисления аэродинамических коэффициентов и получения передаточных коэффициентов АП различной конфигурации.

7. Разработан, изготовлен и испытан комплекс БПЛА «Беркучи» для применения в сельском хозяйстве для охраны садов, экологического мониторинга, контроля урожая и обучения персонала (см. рис. Б.1 - рис. Б.8 прил. Б). Результаты испытаний комплекса подтвердили достоверность заявленных в диссертации положений и закреплены актом внедрения и протоколом испытаний (см. приложение Г).

В конструкции БПЛА «Беркучи» и УБПЛА «Беркучи» использованы новейшие достижения современной технологии. Это технологии микросистемных датчиков, однокристальных ЭВМ, сетевых протоколов обмена, кодированных радиопередач, бесколлекторных тяговых двигателей и литий-полимерных аккумуляторов.

БПЛА «Беркучи», снабжённые соответствующей полезной нагрузкой, позволяют проводить аэрофотосъёмку местности, передачу видео в реальном масштабе времени, постановку радиопомех, производство радиоперехвата, обработку и охрану посевов, экологический мониторинг [122, 123].

БПЛА «Беркучи» внедрён в учебный процесс Мичуринского государственного аграрного университета (МичГАУ) по специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» по дисциплине «аэрокосмические методы зондирования земной поверхности» (см. прил. Г).

Технические решения, положенные в основу БПЛА «Беркучи», защищены патентом на полезную модель №96950 от 20.08.2010г. [32] (см. прил. Г).

На момент написания работы получено положительное решение (от 13.07.10г.) на выдачу патента на полезную модель комплексированной системы ПВ-ДУС по заявке №2010110360 от 18.03.10г., Товкач С.Е., Распопов В.Я. «Пирометрическая вертикаль» [33] (см. прил. Г).

БПЛА «Беркучи» полностью соответствуют предъявляемым к БПЛА требованиям. БПЛА прошли с положительными результатами испытания в сентябре 2009 года в городе Мичуринске (см. рис. Б.З - рис. Б.8 прил. Б), что подтверждено протоколом испытаний (см. прил. Г).

По мнению автора, БПЛА «Беркучи» могут с успехом применяться в гражданской и военной сфере как с пирометрической системой ориентации, так и с классическими БСО, корректируемыми магнитным датчиком или пирометрами. ПВ с незначительными доработками может применяться на разнообразных БПЛА и ЛА (включая управляемые боеприпасы) в качестве как самостоятельной системы ориентации, так и в качестве корректора имеющихся систем ориентации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Товкач, Сергей Евгеньевич, 2010 год

1. Лукашева Э.П., Чистяков Н.В. Мифы беспилотной авиации Электронный ресурс. —Режим доступа: URL: http://dpla.ru/Articles/Myphy.htm.

2. Чистяков Н.В. Ударные БПЛА. Нам их подбрасывают. Электронныйресурс. — Режим доступа: URL: http://dpla.ni/podbrosudarnye.htm#ll.

3. Федутинов Д.В. От pointer до wasp Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.uav.ru/articles/minil.pdf.

4. Пчела-1Т, Сайт ОКБ им А.С. Яковлева Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.yak.rn/PROD/currentrpv.php.

5. Чистяков Н.В. Комплекс «Строй-П» с ДПЛА «Пчела-1» Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://dpla.ru/Review/StroyP.htm.

6. Чистяков Н.В. Всё не так уж сумрачно вблизи Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.dpla.ru/dragonbrat/.1

7. DARPA site Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.darpa.mil/.j

8. Современная классификация российских БЛА Электронный ресурс. —

9. Режим доступа: URL: http://www.missiles.ru/UAVclass.htm.

10. Вежновец А. Иллюзии и реальность беспилотного полета / А. Вежновец // Вертолётная индустрия. 2010. - №2. - С. 14 - 17.

11. Гироскопы // Датчики и сенсоры онлайн журнал. - Режим доступа:i

12. Распопов В.Я. Микромеханические приборы: Учебное пособие. 2-е изд.,f перераб. и доп. / В.Я. Распопов // Тул. гос. университет, Московский гос.технологический ун-т им. К.Э. Циолковского. Тула: Гриф и К, 2004. -476 е., ил.

13. Листвин В., Логозинский В. Миниатюрные волоконно-оптические датчики вращения: конструкция технологии характеристика // Электроника: Наука, технология, бизнес, № 8 2006 г С. 72 - 76.

14. Сысоева С. Автомобильные гироскопы // Компоненты и технологии 2007 г. №1 С. 40-50.

15. Шведов А.П. Бесплатформенная система ориентации на микромеханической элементной базе / Шведов А.П.// Труды XVII международного научно-технического семинара. Санкт-Петербург -редакционный издательский центр ГУАП, 2008 - С. 99

16. Степанов О.А. Особенности построения и перспективы развития навигационных инерциально-спутниковых систем / О.А. Степанов // Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации. Сб. статей докл. СПб. - 2004. - С. 25 - 42.

17. Пат. 6181989 US, B64D47/02; B64D47/00; B64D47/02. Aircraft attitude sensor and feedback control system Текст. / J.A. Gwozdecki; опубл. 30.01.01; приоритет 22.10.99.

18. FMA CPD-4 Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://fmadirect.com/.

19. North America's 1st Operational Police UAS Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.uasresearch.org/UserFiles/File/102Feature-ArticleNorth-Americas-First-Operational-Police-UAS.pdf.

20. Moving ahead with a pilotless project Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.draganfly.com/news/BLM-09-08-p8-9.pdf.

21. Товкач С.Е. Микросистемная авионика для мини-БПЛА / П.П. Парамонов, Ю.И. Сабо, В.Я. Распопов, С.Е. Товкач // Известия вузов. Приборостроение. 2006. т. 49. - № 6. - С. 51 - 55.

22. Товкач С.Е. Система навигации мини-беспилотного летательного аппарата / С.Е. Товкач, В.Я. Распопов // Датчики и системы. 2007. - № 3.1. С. 6-9.

23. Товкач С.Е. Микросистемная авионика современных мини-БПЛА / С.Е. Товкач, В.Я. Распопов // Справочник. Инженерный журнал. Приложение. -2007.-№ Ю.- С. 21-24.

24. Товкач С.Е. Авионика малоразмерных беспилотных летательных аппаратов / С.Е. Товкач, В.Я. Распопов // Мир авионики. 2009. - № 3. -С. 39-47.

25. Товкач С.Е. Термометр-автопилот / С.Е. Товкач, А.В. Ладонкин // Наука и жизнь. 2009. - № 6. - С. 68 - 69.

26. Товкач С.Е. Автопилот пирометрического типа для БПЛА / С.Е. Товкач, А.В. Ладонкин, В.Я. Распопов // Мир авионики. 2009. - № 5. - С. 29 - 34.

27. Товкач С.Е. Пирометрический автопилот для авиамодели / С.Е. Товкач // Радио. 2009. - № 12. - С. 28 - 29, - 2010. - № 1. - С. 34 - 38, - 2010.2.- С. 12-13.

28. Товкач С.Е. Информационно-измерительные микросистемы для подвижных объектов / В.Я. Распопов, Ю.В. Иванов, Д.М. Малютин, Р.В. Алалуев, М.Г. Погорелов, А.П. Шведов, В.В. Лихошерст, С.Е. Товкач // Нано- и микросистемная техника, 2010 г, № 1, С. 27-34.

29. Товкач С.Е. Микросистемная авионика малоразмерного беспилотного летательного аппарата / С.Е. Товкач, В.Я. Распопов, Р.В. Алалуев // Мир авионики.-2010.-№2.- С. 28-33.

30. ТулГУ). -№2010108818/22 ; заявл. 09.03.10 ; опубл. 20.08.10, Бюл. № 23. -3 с. : ил.

31. Товкач С.Е. Микросистемная авионика малогабаритного беспилотного летательного аппарата / В.Я. Распопов, С.Е. Товкач, Р.В. Алалуев,

32. А.П. Шведов, П.П. Парамонов, Ю.И. Сабо // Материалы XV Юбилейной Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор». -2008.-С. 342-349.

33. Товкач С.Е. Пирометрическая система стабилизации малоразмерного БПЛА / С.Е. Товкач, А.В. Ладонкин // Сборник I международной научно-практической конференции «Интеллектуальные машины», тезисы доклада. МГТУ «МАМИ». - 2009. - С. 63 - 66.

34. Товкач С.Е. Концепция построения гражданских БПЛА для целей сельского хозяйства / С.Е. Товкач, А.В. Ладонкин, В.Я. Распопов,

35. A.С. Гордеев // Сборник материалов П1 международной выставки-Интернет-конференции «Энергообеспечение и строительство» ФГОУ ВПО «Орловский Государственный аграрный Университет». - 2009.1. С. 120- 128.

36. Товкач С.Е. Вертикали для беспилотных летательных аппаратов различного назначения / А.П. Шведов, П.П. Парамонов, Ю.И. Сабо,

37. B.Я. Распопов, С.Е. Товкач1 // Сборник докладов XVII Санкт-Петербургской конференции по интегрированным навигационным системам. СПб.: Государственный научный центр РФ ОАО "концерн "ЦНИИ "Электроприбор", 2010 г. - С. 130 - 132.

38. Unmanned Aircraft Systems. The Global Perspective. 2008/2009. Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.uvs-info.com/.

39. Лукашева Э.П., Чистяков Н.В. «НОВЫЕ» или миниДПЛА. Электронный ресурс. —Режим доступа: URL: http://dpla.ru/Articles/NewMiniUAV.htm

40. Чистяков Н.В. «Самолет-шпион упал на головы иракских повстанцев» Электронный ресурс. // Блог главного конструктора НПКЦ "Новик" Чистякова Н.В.: сайт. — URL: http://lj.rossia.org/users/chistyakov/46135.html.

41. Абхазские ПВО против грузинских беспилотников Электронный ресурс. // ООО "Лента.Ру": сайт. — URL: http://www.lenta.ru/story/abkhaz/

42. Чистяков Н.В. Комплекс ДПЛА Гермес (Hermes 450) для России. Оценка архитектоники. Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://dpla.ru/! 102008.htm

43. Беспилотные авиационные комплексы «INSPECTOR» Электронный ресурс. // ЗАО «АЭРОКОН»: сайт. — URL: http://www.aerocon.ru/inspector/.

44. Компания "Беспилотные системы ЗАЛА АЭРО" Электронный ресурс. // ZALA AERO: сайт. — URL: http://zala.aero/.

45. Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) Электронный ресурс. // ЗАО «Институт телекоммуникаций»: сайт. — URL: http://www.itain.spb.ru/pilotless-aircraft/.

46. Ближний разведчик артиллерийский телевизионный БРАТ Электронный ресурс. // НПКЦ "Новик": сайт. — URL: http://dpla.ru/Brat/.

47. МИНС Электронный ресурс. // ООО "ТеКнол": сайт. — URL: http ://www.teknol .ru/products/.

48. Разработки НТЦ РИССА Электронный ресурс. // НТЦ РИССА: сайт. — URL: http://www.rissa.ru/work.html.

49. Kestrel Autopilot Электронный ресурс. // Procerus Technologies: сайт. — URL: http://www.procerusuav.com/productsKestrelAutopilot.php.

50. МР2128 Электронный ресурс. // MicroPilot, Inc: сайт. — URL: http://www.micropilot.com/products-mp2128g.htm.

51. Crossbow Technology Products Электронный ресурс. // Crossbow Technology, Inc: сайт. — URL: http://www.xbow.com/Products/.

52. Распопов В.Я. Микросистемная авионика: учебное пособие. /

53. В.Я. Распопов // ТулГУ. Тула: Гриф и К, 2010. - 248 е., ил.

54. Вычисление расстояния между точкой и прямой/лучом/отрезком Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://algolist.manual.ru/maths/geom/distance/pointline.php.

55. Чистяков Н.В. Что такое ДПЛА (рассуждения). Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.avia.ru/author/19.shtml.

56. Автопилоты и системы автоматического управления полетом летательного аппарата. Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http ://www. airwar.ru/breo/pnk/pnk4 .html.

57. Half of Predators crash, are shot down. Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://secretcomputer.com/data-security-news/half-of-predators-crash-shot-down.html.

58. Солдаткин В.М. Теоретические основы анализа и синтеза информационно-управляющей системы контроля бортового оборудования самолета /

59. В.М. Солдаткин, В.И. Кожевников // Мехатроника, автоматизация, управление. 2006. - № 1. - С. 30 - 36.

60. Солдаткин В.М. Расчет и проектирование измерительно-вычислительных систем летательных аппаратов: Учебное пособие / В.М. Солдаткин,

61. А.Н. Благовещенский, Е.П. Семенова // Казан, авиац. ин-т. Казань, 1992.-120 с.

62. Абросимов Л.И. Основные положения теории производительности вычислительных сетей / Л.И. Абросимов // М.: Издательство МЭИ, Вестник МЭИ. 2001. - № 4, - С. 70-75.

63. Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем. /

64. Д. Феррари // М.: Мир, 1981. 576 с.

65. Шведов А.П. Бесплатформенная система ориентации и навигации мини-беспилотного летательного аппарата / Шведов А.П., Алалуев Р.В.,

66. Иванов Ю.В., Матвеев В.В., Распопов В .Я. // Управление и информатика в авиакосмических системах. Приложение к журналу «Мехатроника, автоматизация и управление», № 10 2008 г. - С. 14-18.

67. Распопов В.Я., Матвеев В.В. Бесплатформенные системы ориентации и навигации на микромеханических чувствительных элементах Электронный ресурс. Режим доступа: URL: http://www.mr.rtc.ru/doc/report/doc22.pdf

68. Шведов А.П. Повышение точности бесплатформенной системы ориентации для беспилотных летательных аппаратов / Шведов А.П., Погорелов М.Г., Алалуев Р.В., Лихошерст В.В.// Мир авионики, №4 2009 г.- С. 43 - 47.

69. Cedric' Demonceaux, Pascal Vasseur. Mesured'Attitude pour les Drones par Vision Catadioptrique Centrale Электронный ресурс. // C.R.E.A. (Centre de

70. Robotique, d' Electrotechnique et d' Automatique), Universite' de Picardie -Режим доступа: URL: http://www.tsi.enst.fr/afrif/rfia2006/pdf/025.pdf

71. Афанасьев Ю.В. Средства измерения параметров магнитного поля /ii

72. Ю.В. Афанасьев. Л.: Энергия, 1979. - 320 с. | 78. Егиазарян Г.А. Магнитодиоды, магниторезисторы и их применение /

73. Г.А. Егиазарян, В. И. Стафеев. М.: Радио и связь, 1987. - 88 с.

74. Шведов А.П. Системы ориентации магнитометрического типа дляподвижных объектов / А.П. Шведов, М.Г. Погорелов, Д.М. Малютин //5

75. Справочник. Инженерный журнал. Приложение. № 6 2010 г. - С. 10-14.t

76. Карпенков С.Х. Тонкопленочные магнитные преобразователи /t ч

77. С.Х. Карпенков. М.: Радио и связь, 1985. - 208 с.s ■>ч ?

78. Хомерики О.К. Полупроводниковые преобразователи магнитного поля /

79. O.K. Хомерики. -М.: Энергоиздат, 1986. 136 с.

80. Погорелов М.Г. Информационно-измерительные системы магнитометрического типа для стационарных и подвижных объектов: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. Наук: 05.11.16 /

81. М.Г. Погорелов. ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» -Тула: Изд. ТулГУ, 2009 г. 165 с.

82. Шведов А.П. Комплексирование магнитометрической и инерциальной систем ориентации / А.П. Шведов, Ю.В. Иванов, Д.М. Малютин,

83. Р.В. Алалуев, М.Г. Погорелов // Справочник. Инженерный журнал. Приложение. № 6 2010 г. - С.15 - 19.

84. Погорелов М.Г. Исследование погрешностей малогабаритного магнитометрического измерителя углового положения / М. Г. Погорелов, Д. М. Малютин // Материалы X Юбилейной конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». Науч. редактор д.т.н.

85. О.А. Степанов / под общ. ред. академика РАН В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор». - 2009. - С. 342 - 349.

86. В. Taylor, С. Bil, S. Watkins, G. Egan. Horizon Sensing Attitude Stabilisation: A VMC Autopilot Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.ctie.monash.edu.au/hargrave/horizonsensingautopilot.pdf/.

87. Канарёв Ф.М. Термодинамика микромира Электронный ресурс. // Агентство научно-технической информации. Научно-техническая библиотека (Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004) "SciTecLibrary": сайт. — URL: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10015.html.

88. Meyers-Rice B.A. Atmospheric windows Электронный ресурс. — Режим доступа: URL:http://www.sarracenia.com/astronomy/remotesensing/physics060.html.

89. Houghton J.T. The Physics of Atmospheres, 3rd edition. / J.T. Houghton // Cambridge University Press ISBN 0521804566. Cambridge UK, 2002.343 е., ил.

90. Infrared Atmospheric Transmission Spectra Электронный ресурс. — Режим доступа: URL: http://www.astro.virginia.edu/~mfs4n/ir/atmtrans.html.

91. Солнечный спектр Электронный ресурс. // "astrolab.ru" : сайт. — URL: http://www.astrolab.ru/cgi-bin/manager2.cgi?id=0&num=:1009.

92. Кондратьев К.Я. Радиационные факторы современных изменений глобального климата / К.Я. Кондратьев. Л.: Гидрометеоиздат, 1980.280 с.

93. Кошкин Н.И. Справочник по элементарной физике / Н.И. Кошкин,

94. М.Г. Ширкевич. М.: Наука, 1964. - 246 е.: ил.

95. ФС77-20137 от 23.11.2004) "SciTecLibrary": сайт. — URL: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/5075.html.

96. Hatcher N.M. Study of a proposed IR horizon scanner for use in space orientation control systems / N.M. Hatcher, E.F. Germann // NASA TN D-1005. January 1962 r.

97. Hatcher N.M. Development & Testing of a proposed IR horizon scanner for use in spacecraft attitude Determination / N.M. Hatcher, A.L. Newcomb, N.J. Groom // NASA TN D-2995. September 1965 r.

98. Kunde V.G. Theoretical computations of the outgoing IR radiance from a planetary atmosphere / V.G.Kunde // NASA TN D-4045. August 1967 r.

99. Jalink A. Radiometric measurements of the earth's IR horizon from the X-15 in three spectral intervals / A. Jalink, R.E. Davis, D.E. Hinton // NASA TN D-4654. July- 1968 r.

100. Jalink A. Conceptual Design and analysis of an infrared horizon sensor with compensation for atmospheric variability / A. Jalink, R.E. Davis, J.A. Dodgen // NASA TN D-6616. Feb 1972 r.

101. Сушкевич Т.А. О задаче дистанционного зондирования поверхности Земли через ее атмосферу / Т.А. Сушкевич // Препринт № 38. М.: ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, 1999 г. 32 с.

102. Сушкевич Т.А. Математические модели переноса излучения /

103. Т.А. Сушкевич. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 601 с.

104. Лазарев А.И. Исследование Земли с пилотируемых космических кораблей / А.И. Лазарев, В.В. Коваленок, С.В. Авакян. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -400 с.

105. ЮЗ.ЬепоЫе J. Equation of radiative transfer in a planetary spherical atmosphere / J. Lenoble, Z. Sekera // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. Vol. 47. № 3 1961 г. - C. 372-378.

106. MLX90614. Digital, plug & play, infrared thermometer in a TO-can Электронный ресурс. // Melexis Microelectronic Systems : сайт. — URL: http://www.melexis.com/SensorICsInfraredandOptical/InfraredThermome ters/MLX90614 615.aspx.

107. Koza J.R. Genetic Programming / J.R. Koza // MA.: MIT Press, Cambridge, 1992 r.

108. Koza J.R. Genetic Programming 2 / J.R. Koza // MA.: MIT Press, Cambridge, 1994 r.

109. Гладков Л.А. Генетические алгоритмы / Л.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. М.: Физматлит, 2006. - 402 с.

110. Ю8.Рутковская Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы / Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский. М.: Горячая Линия - Телеком, 2006. - 452 с.

111. Введение в ГА и Генетическое Программирование Электронный ресурс. / Пер. Кантор И.А. // "algolist.manual.ru" : сайт. — URL: http://algolist.manual.ru/ai/ga/intro.php.

112. Джорданов А. Ваши крылья / А. Джорданов. М.: Воениздат, 1937. - 248 с.

113. НМС1055. 3-Axis Compass Sensor Set Электронный ресурс. // Honeywell International Inc : сайт. — URL: http://www.ssec.honeywell.com/magnetic/datasheets/hmcl055.pdf.

114. И2.Медич Дж. Статистически оптимальные линейные оценки и управление / Дж. Медич. М.: Энергия, 1973. - 440 с.

115. Степанов О.А. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации / О.А. Степанов. СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2003. - 370 с.

116. Степанов О.А. Основы теории-оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации / О.А. Степанов. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2009. - 496 с.

117. Боднер В.А. Системы управления летательными аппаратами / В.А. Боднер М.: Машиностроение, 1973. 506 с.

118. Распопов В.Я. Автопилот мини-беспилотного летательного аппарата /

119. В.Я. Распопов, С.В. Телухин, Д.М. Малютин, Р.В. Алалуев, А.П. Шведов, Я.С. Кузнецов, А.В. Ладонкин // Мехатроника, автоматизация, управление. Приложение. -2008. -№10(91).- С. 19-24.

120. Малютин Д.М. Исследование динамики рулевого привода беспилотного малоразмерного летательного аппарата / Д.М. Малютин // Мехатроника, автоматизация, управление. Приложение. 2008. - №10(91). - С. 10 - 14.

121. Бочкарев А.Ф. Аэромеханика полета: Динамика полета. Учебник для авиационных вузов / А.Ф. Бочкарев, В.В. Андреевский, В.М. Белоконов и др.; Под ред. А.Ф. Бочкарева и В.В. Андреевского. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. 360 с.

122. Алямовский А.А. Solidworks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / А.А. Алямовский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов,

123. А.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 800 с.

124. Миронов А.Д. Методы исследований на летающих моделях /

125. А.Д. Миронов, Г.П. Владычин, А.А. Кондратов и др.; Под ред. А.Д. Миронова. М.: Машиностроение, 1988. 144с.: ил.

126. Панарин В.М. Принципы построения системы сбора и обработки экологической информации / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Д.В. Дергунов // Современные наукоемкие технологии. 2005. - № 1. - С. 27 - 27.

127. Панарин В.М. Автоматизированная система экологического мониторинга атмосферы при выбросах вредных веществ / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, А.А. Зуйкова, А.В. Бизикин // Информационные технологии. 2008. - № 4. -С. 58-61.

128. Авионика мини-БПЛА «Беркучи»

129. Рис. А. 1. Схема электрическая принципиальная пирометрической вертикали

130. Рис. А.2. Схема электрическая принципиальная модуля «пилот»

131. Рис. А.З. Внешний вид разработанного модуля «пилот», вид сверху

132. Рис. А.4. Схема электрическая принципиальная модуля «штурман»

133. Рис. А.5. Внешний вид разработанного модуля «штурман», вид сверху

134. Рис. А.6. Внешний вид разработанного модуля «штурман», вид снизуV