Conference publications

Abstracts

XIII conference

Математическое моделирование системы автономной навигации летательного аппарата

Веселов А.С.

127562 г.Москва, ул. Каргопольская д.12, кв.77

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОНОМНОЙ НАВИГАЦИИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Веселов А.С.

Московский Государственный Университет Управления, кафедра высшей математики,

Россия 127562 ул. Каргопольская д.12 кв.77, тел.(095)9077038, факс (095)9077038, Е-mail ves2002tol@nln.ru

При проектировании беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для высокоточного выполнения своих полётных заданий, ставятся требования к разработке систем управления , обеспечивающих надежное решение практических задач функционирования БЛА при минимальной стоимости бортовой аппаратуры и исполнительных элементов системы управления. Информацию о своем положении в пространстве БЛА получает путем решения системы уравнений динамики бортовым компьютером согласно введенным в него алгоритмам управления с использованием информации от датчиков ускорения и датчиков угловых скоростей. Точность этой информации в основном и определяет точность выполнения задач фунционирования БЛА. Это могут быть, например, задачи сближения с другим летательным аппаратом или задачи посадки БЛА в заданную точку поверхности Земли. Возникает необходимость анализа ошибок измерительной аппаратуры и определения допустимого уровня этих ошибок, при котором возможно выполнение задач БЛА с требуемой точностью. При этом следует учитывать, что высокоточные приборы пока еще очень дорого стоят. Ошибки, возникающие при решении уравнений движения БЛА для определения его положения в заданной системе координат, зависят от ресурсов бортового компьютера. Что касается ошибок самих алгоритмов решения навигационной задачи, то при корректном подходе к выбору численных методов решения математических задач навигации они могут быть сведены к допустимому минимуму.

В данной работе основное внимание уделено исследованию ошибок измерительной аппаратуры и их влиянию на точность БЛА. Представлена математическая модель ошибок современных приборов, применяемых в автономных системах управления, учитывающая их конструктивные и технологические особенности. Кроме того, в динамике движения БЛА на точность счета влияют угловые колебания или вращения его корпуса, особенно если приборный отсек расположен не в центре масс БЛА. Поэтому полную оценку точности можно получить только на математической модели просранственного движения БЛА путем статистического моделирования. В работе приведены уравнения модели пространственного движения БЛА и уравнения описывающие работу автономной системы навигации. Приведены результаты исследования для БЛА, проектируемого для перелета на небольшие расстояния. В работе приводится методика оценки точности бортовой автономной системы навигации, основанная на компьютерном моделировании с учетом инструментальных ошибок бортовых измерителей ускорения и угловых скоростей БЛА.