Выбор и обоснование минимально необходимого объема параметров полетной информации, измеряемых на борту беспилотного летательного аппарата
На основании анализа алгоритмов действующих методов определения и оценок летно-технических характеристик беспилотных летательных аппаратов (БЛА) сформулирован и обоснован минимально необходимый объем параметров полетной информации, являющихся исходными данными для определения требуемых летно-технических характеристик БЛА.
В общей постановке цель летных испытаний БЛА – оценка степени соответствия летно-технических характеристик (ЛТХ) требованиям, заданным директивным документом (ТТТ, ТТЗ, ТЗ, ТУ) и выдача заключения о пригодности БЛА для решения назначенных ему целевых задач.
Важнейшим условием при определении и оценки ЛТХ БЛА является измерение датчиками «пилотажных параметров» необходимого объема параметров полетной информации, являющихся исходными данными для определения ЛТХ БЛА.
Иными словами, необходимо осуществить непосредственную измеряемость такого количества параметров полетной информации, чтобы посредством действующих методов и способов определить и оценить весь требуемый, в соответствии с директивным документом, объем ЛТХ БЛА.
ЛТХ БЛА определяются путем обработки параметров полетной информации в соответствии с алгоритмом (перечнем и порядком преобразований в виде последовательности математических формул, однозначно приводящих исходные данные к конечному результату) принятых методов определения и оценок ЛТХ БЛА.
Причем информация о значениях физических параметров, которые необходимы для определения ЛТХ БЛА, должны передаваться в реальном масштабе времени по радиолинии радиотелеметрической системы (РТС) на приемную станцию. РТС (используется только в период испытаний) должна быть допущена установленным порядком к полигонным измерениям. Существующие типы бортовой радиотелеметрической станции, устанавливаемые непосредственно на борт БЛА, имеют разное количество измерительных каналов, различную общую информативность, разные габаритные и массовые характеристики. Применение на БЛА бортовой радиотелеметрической станции, обеспечивающей передачу по радиолинии физических параметров полетной информации, ограничено, прежде всего, ее габаритно-массовыми характеристиками, мощностью потребления от бортовых источников питания БЛА и т.д., особенно на БЛА, имеющих сравнительно небольшие полетные массы и габариты.
В связи с этим, решение задачи выбора и обоснования минимально-необходимого перечня параметров полетной информации, посредством которого можно определить и оценить весь требуемый объем ЛТХ БЛА с высокой степенью надежности и точности является актуальной научной задачей.
Выбор и обоснование минимально-необходимого объема параметров полетной информации, подлежащих измерению, выполнен на основании анализа алгоритмов методов определения и оценок ЛТХ БЛА (табл. 1).
Увеличить gulevich11-2008-01.gif (43кб)
Увеличить gulevich11-2008-02.gif (38кб)
Увеличить gulevich11-2008-03.gif (30кб)
Примечание: - индекс «*» обозначает измерение параметра;
- индекс «+»обозначает контролирование параметра;
1) при оснащении БЛА турбореактивными или поршневыми двигателями измеряется невырабатываемый остаток топлива;
2) при определении моментных характеристик БЛА в продольной плоскости mz(Cyδ=0) целесообразно в процессе летных экспериментов уточнять (определять) коэффициент эффективности руля высоты mz'δрв, определение которого возможно только при реализации в полете короткопериодического незатухающего продольного движения БЛА (при V,H = const), создаваемого рулем высоты. Наиболее рациональным режимом возмущенного движения по критерию достоверности получаемых результатов является режим незатухающих угловых гармонических колебаний БЛА определенной частоты, реализуемый путем подачи в контур рулевого привода руля высоты гармонического сигнала. Для решения задачи определения коэффициента mz'δрв необходима регистрация по времени угла тангажа ϑ;
3) при определении моментных характеристик БЛА в боковой плоскости mx(β), my(β) целесообразно в процессе летных экспериментов уточнять (определять) коэффициенты mx'δрн, mx'δэлев, my'δрн, my'δэлев. Определение данных коэффициентов возможно только при реализации в полете короткопериодического бокового движения БЛА (при V,H ≈ const), создаваемого соответствующими рулевыми поверхностями (рулем направления, элеронами). Наиболее рациональным режимом возмущенного движения, по критерию достоверности получаемых результатов, является режим незатухающих угловых колебаний БЛА (относительно осей ОХ и ОУ связанной системы координат) определенной частоты и амплитуды, реализуемой путем подачи в контур управления рулевых поверхностей сигнала гармонической формы.
На основании материалов, приведенных в табл. 1, можно сделать вывод, что минимально-необходимый перечень параметров полетной информации, посредством которого можно определить и оценить весь требуемый объем ЛТХ БЛА с высокой степенью надежности и точности состоит из следующих параметров: скорости полета (воздушной) V, м/с; высоты полета (геометрической и барометрической) H, м; координат траектории полета X, Z, м; перегрузок по осям OX, OY и OZ (nха, nуа, nzа); углов атаки α,°, скольжения β,°, крена γ,°, тангажа ϑ,°; углов отклонения рулевых поверхностей, δрв,° (руля высоты), δрн,° (руля направления), δэлев,° (элеронов); угловых скоростей по осям OX, OY и OZ (ωх, ωу, ωz, 1/c); оборотов двигателя nдв, %.
Работа выполнена при финансовой поддержки РФФИ,
грант № 08-08-00613