Система управления горизонтальными движениями БЛА - Дипломная работа

Направление Управление в технических системах К защите допустить: Зав. кафедрой_____________д.т.н., проф. Данная выпускная квалификационная работа посвящена разработке системы управления горизонтальными движениями БЛА. В первом разделе проекта выводиться математическая модель объекта управления на основе заданных уравнений движения. Во втором разделе синтезируется и исследуется система управления продольным и поперечным движением БЛА на постоянной высоте.Беспилотные летательные аппараты (БЛА) успешно применяется для решения все более широкого круга задач. Беспилотный летательный аппарат (БЛА) - это летательный аппарат без экипажа на борту, способный самостоятельно перемещаться в пространстве для выполнения различных функций в автономном режиме (с помощью собственной управляющей программы) или с помощью дистанционного управления осуществляемого человеком оператором или с диспетчерского пункта управления. Беспилотные летательные аппараты классифицируются по среде их функционирования, которой может быть: - космос (с подразделением на околопланетные орбиты, межпланетное пространство, атмосферу планет и поверхность планет); В настоящее время беспилотные летательные аппараты широко применяются во многих странах мира для решения самых разных и достаточно сложных задач. Беспилотный летательный аппарат способен выполнить облет участка под застройку по заданным координатам на карте и сделать панорамные аэрофотоснимки, которые необходимы для дальнейшего проектирования коттеджного поселка или целого микрорайона.По этому критерию все БЛА можно разделить на 5 групп (первые 4 группы относятся к аэродинамическому типу): - БЛА с жестким крылом; В перечисленных пяти групп существуют различные гибридные подклассы аппаратов, которые по принципу полета трудно отнести к какой-либо из перечисленных групп. Принцип полета БЛА с жестким крылом или самолетного типа заключается в том, что подъемная сила аппарата создается аэродинамическим способом за счет напора воздуха, набегающего на неподвижное крыло. Аппараты такого типа, отличаются от других большой длительностью полета, большой максимальной высотой полета и высокой скоростью. Взлеты и посадки классических БЛА самолетного типа - процесс довольно трудоемкий и затратный, требующий наличия специальных средств устройств запуска и посадки, поэтому разработчики новых БЛА чаще обращаются к аппаратам вертикального взлета и посадки.межкомплексная совместимость ПДУ в части обработки информации, обеспечиваемая применением унифицированных протоколов обмена данными, технических средств и программно-алгоритмического обеспечения, единых с системой управления принципов построения системы связи и передачи данных; открытая архитектура, модульность (блочность) построения (в т. ч. применение унифицированных модулей полезной нагрузки, предусматривающая возможность их замены, ремонта и модернизации в ходе эксплуатации); обеспечение возможности защиты разведывательной (специальной) и телеметрической информации, циркулирующей в комплексах с БЛА, а также помехостойкости радиоканала управления БЛА криптографическими (либо иными) средствами, сертифицированными ФСБ России по соответствующему типу; использование смешанных и сменных целевых (полезных) нагрузок различного назначения (оптико-электронной разведки, радиационной, химической и биологической (РХБ) разведки, ретрансляции информации и радиосвязи, топогеодезического и навигационного обеспечения и др.); использование сменных и смешанных целевых (полезных) нагрузок различного назначения (оптико-электронной разведки, РХБ разведки, ретрансляции радиосвязи, топогеодезического и навигационного обеспечения и др.);Беспилотный авиационный комплекс (БАК) должен иметь следующие показатели надежности в условиях и режимах эксплуатации, установленных требованиями настоящего ТЗ: а) назначенный ресурс комплекса - 75 посадок или 100 летных часов - для каждого БЛА самолетного типа, и 75 посадок или 50 летных часов - для БЛА вертолетного типа; В состав общего и системного программного обеспечения комплекса должны входить операционные системы наземной станции управления, программные средства приема, обработки и отображения информации. Требования к наземной станции управления (НСУ): НСУ должна быть, выполнена на базе промышленного защищенного ноутбука с программным обеспечением и интерфейсом, позволяющим отслеживать текущее положение БЛА на карте местности и контролировать его полет с помощью набора виртуальных инструментов.

Оглавление

Введение

1. Особенности БЛА, как объекта управления

1.1 Классификация БЛА по принципу полета

1.2 Общие технические требования к комплексам БЛА

1.3 Требования к составу комплекса с БЛА

1.4 Математическая модель БЛА

2. Синтез систем управления БЛА

2.1 Задача синтеза системы управления БЛА

2.2 Метод аналитического синтеза систем управления

2.3 Синтез УУ продольным движением

2.4 Синтез управления поперечным движением БЛА

2.5 Разработка алгоритма предотвращение столкновений

3. Моделирование системы управления

3.1 Исследование линейных движений БЛА

3.2 Исследование алгоритма предотвращения столкновений БЛА

4. Реализация устройства управления

4.1 Программа сбора и первичной обработки аналоговой информации

4.2 Проверка на достоверность

4.3 Классификация измерительных преобразователей

4.4 Выбор контроллера для управления движением БЛА

5. Безопасность и экологичность

5.1 Безопасное применение системы

5.2 Ограничения по углу атаки или коэффициенту подъемной силы

5.3 Экологичность работы

6. Технико-экономическое обоснование

6.1 Маркетинговые исследования

6.1.1 Исследование спроса

6.1.2 Оценка конкурентоспособности

6.1.3 Подход к ценообразованию

6.2 Выбор аналога

6.3 Расчет интегрального технического показателя качества

6.4 Расчет полной себестоимости и отпускной цены изделия

6.4.1 Расчет расходов на оплату труда

6.4.2 Расчет стоимости изделия

6.4.3 Расчет основной заработной платы

6.4.4 Калькуляция полной себестоимости

6.4.5 Определение возможной рыночной цены

6.5 Расчет капиталовложений (расходы на разработку и внедрение в производство изделия)

6.6 Расчет плановых финансовых результатов (выручки, прибыли)

6.7 Расчет показателей экономической эффективности инвестиционной разработки

Заключение

Список использованных источников