Bob. Multikopterlar haqida umumiy tushunchalar va asosiy tashkil etuvchilari

Kompleksni struktura sxemasi

Hudud va ob'ektlarni kuzatish muammosini hal qilishda barcha davlatlar uchuvchisiz uchish apparatlaridan (PUA) foydalanadilar. UAVning vazifani bajarishi uchun asosiy mezonlardan biri uning kosmosda joylashishining aniqligidir. Qoidaga ko'ra, GPS/GLONASS qabul qilgichi UAVning joylashuvini aniqlash uchun ishlatiladi, bu etarli darajada yuqori joylashishni aniqlash aniqligini ta'minlaydi (burilish 10 metrdan oshmaydi ).

Shu bilan birga, sun'iy va tabiiy shovqinlar tufayli sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimlarining signallari mavjud bo'lmagan yoki ularni tahlil qilish va qayta ishlashga imkon bermaydigan past darajaga ega zonalar va joylar mavjud. Bunday holatlar, masalan, ko'p qavatli binolar va kuchli elektromagnit nurlanish manbalari bo'lgan shaharlarda mumkin. Sun'iy yo'ldosh tizimlariga murojaat qilmasdan UAVlarni boshqarish, axborot va signal bilan ta'minlash, navigatsiya va yo'naltirish vositalari va usullaridan foydalanish zarurati tug'ildi.
Amaldagi boshqaruv tizimiga qarab, UAVlar ikki sinfga bo'linadi: avtomatlashtirilgan (radio buyruq) va avtonom (dasturiy ta'minot) boshqaruvi. Yaratilgan va foydalaniladigan UAVlarning katta qismi avtomatlashtirilgan va birlashtirilgan boshqaruv tizimlariga ega, bu esa operator xatosi yoki boshqaruv va navigatsiya signallarining yo‘qolishi natijasida qurilmani yo‘qotish ehtimolini oshiradi.
Shu munosabat bilan avtonom boshqaruvga ega PUAlarni loyihalash, qurish va ulardan foydalanish texnologiyalarni rivojlantirishning ustuvor yo‘nalishlaridan biri hisoblanadi. Hozirgi vaqtda sun'iy intellekt texnologiyalari yordamida avtonom boshqaruv ta'minlangan UAVlarni yaratishga yondashuvlar faol ishlab chiqilmoqda. Bunda optoelektron tizimlarni takomillashtirish, relefni 3D modellashtirish usullarini amalga oshiruvchi qurilmalarni yaratish va joriy etish, ob'ektlarning gologramma tasvirlarini olish, axborotni o'ta yuqori tezlikda qayta ishlash va uzatish uchun portativ komplekslar, shu jumladan grafikalar muhim rol o'ynaydi. tezlatgichlar [o'sha yerda].
Shunday qilib, ishning maqsadi aloqa kanallarining kam mavjudligi sharoitida hudud va ob'ektlarni monitoring qilish jarayonlarini modellashtirish uchun UAV navigatsiya va boshqaruv tizimlarining tarkibi va tarkibiy va funktsional sxemasini aniqlashdan iborat. Ma'lum bo'lgan UAVlarning aksariyati u yoki bu tarzda erdagi boshqaruv punktini o'z ichiga olganligi sababli, loyihalashtirilgan UAVni uchuvchisiz uchish apparati (UAV) kompleksining bir qismi sifatida ko'rib chiqish mantiqan to'g'ri keladi. Bunday kompleksning tarkibi va blok diagrammasini ko'rib chiqing (1-rasm)..

Guruch. 1. Uchuvchisiz uchish apparati bilan kompleksning konstruktiv sxemasi
Aloqa tizimlari (bortda va statsionar) shovqinga qarshi immunitetni qabul qilish va UAV va boshqaruv markazi o'rtasida ma'lumotlarni uzatishni ta'minlaydi. Bunday holda, UAV va ishga tushirgich o'rtasidagi aloqa kanali axborot uzatish xavfsizligini ta'minlashi kerak. Buning uchun quyidagi shartlar bajarilishi kerak: axborot almashinuvining maxfiyligi; UAVdan ishga tushirgichga uzatiladigan ma'lumotlarni siqish; kanalning faol shovqinlarga chidamliligi [4].

Statsionar displey tizimi UAVni boshqarish va kuzatishda, shuningdek, bort qurilmalaridan ma'lumot olishda operator interfeysini ta'minlash uchun mo'ljallangan.

Bort navigatsiya tizimi inertial va sun'iy yo'ldosh quyi tizimidan iborat bo'lib, UAVni boshqarish uchun navigatsiya ma'lumotlarini shakllantirishni ta'minlash uchun mo'ljallangan.
Boshqaruv tizimining vazifa samaradorligiga sezilarli ta'sirini hisobga olgan holda, UAVning boshqaruv tizimlari o'rtasida boshqaruv funktsiyalarini oqilona taqsimlashni ta'minlash zarur ko'rinadi. Ko'rinib turibdiki, axborotni qayta ishlash funktsiyalarini optimal taqsimlash mavjud. Bunday holda, shuni hisobga olish kerakki, tashqi sharoitlar va hal qilinayotgan vazifalarning xususiyatiga qarab, optimalning pozitsiyasi o'zgaradi [3]. Aloqa kanallarining kam mavjudligi sharoitida monitoring muammosini hal qilishda bu optimallik katta avtonomiyaga o'tadi. UAV avtonomiyasining yuqori darajasiga erishish, olingan ma'lumotlarni qayta ishlash bo'yicha bort boshqaruv tizimining imkoniyatlarini oshirishga imkon beradi, bu o'z navbatida aloqa tizimidagi yukni kamaytiradi, chunki bu holda allaqachon qayta ishlangan ma'lumotlar uzatiladi.
Bortni boshqarish tizimi tomonidan hal qilinadigan vazifalarning miqdori va sifatini oshirish optimallashtirishga bog'liq. Siz avtomatik rejimda barcha vazifalarni mustaqil ravishda hal qiladigan to'liq UAVni yaratishingiz mumkin. Ammo, shubhasiz, kuchli aralashuv mavjud bo'lganda, UAV harakatlarida xatolar soni ortadi. Bundan tashqari, barcha mumkin bo'lgan vaziyatlarni dasturlash (neyron tarmog'ini turli xil o'quv namunalari to'plamiga o'rgatish) ahamiyatsiz vazifadir.
Shunga asoslanib, moslashuvchan boshqaruv tizimini qurish zarur ko'rinadi. Boshqaruv tizimi bort va statsionar boshqaruv tizimlari o'rtasida funktsiyalarni qayta taqsimlashni ta'minlashi kerak, shuningdek, mavjud vaziyatda eng maqbul harakatlar bo'yicha UAV operatoriga tavsiyalar shakllantirish uchun mo'ljallangan ekspert qarorlar qabul qilish tizimini o'z ichiga olishi kerak. O'z navbatida, bort qurilmalari boshqaruv tizimini parvoz sharoitlarining o'zgarishi to'g'risidagi barcha zarur ma'lumotlar bilan ta'minlashi kerak, aloqa tizimi esa ushbu ma'lumotlarni operatorga xavfsiz va shovqinga chidamli uzatishni ta'minlashi kerak [O'sha erda].
Yuqoridagi mulohazalar UAV bort quyi tizimining apparat komponentini rivojlantirishning mavjud tendentsiyalarida namoyon bo'ladi. So'nggi yillarda ishlab chiqilgan qurilmalar yuqori darajadagi avtonomiyaga ega UAVlarni yaratish uchun texnik imkoniyatlarni taqdim etadi. Dron avtonomiyasining 5 ta asosiy darajasi mavjud (jadval).