автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Математическое и программное обеспечение автономной системы управления летательным микроаппаратом

На правах рукописи

Абрамов Степан Владимирович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ МИКРОАППАРАТОМ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка

информации

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-исследовательском институте «Прикладной механики имени академика В.И. Кузнецова» и в Московском государственном университете леса.

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Есаков Виталий Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Галкин Юрий Степанович кандидат технических наук, старший научный сотрудник Герди Владимир Николаевич Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственное научно-производственное предприятие «Регион»»

Защита состоится «18» июня 2004 г. в 1530 часов на заседании диссертационного совета Д212.146.04 Московского государственного университета леса по адресу: 141005, г. Мытищи-5, Московская обл., МГУЛ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета леса.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Тарасенко П.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последнее время, как у нас в стране, так и за рубежом ведутся интенсивные исследования по созданию микромеханических систем, в том числе летающих микророботов, которые в настоящее время выделились в новый класс - класс летательных микроаппаратов (ЛМА),

Технологический прорыв в разработке основных элементов микромеханики, позволяет в настоящее время создавать летающие микророботы с массой от 100 до 500 грамм и габаритами менее 150 мм.

Этот класс аппаратов полностью самостоятелен и функционален в прикладном отношении. Аэродинамические свойства таких аппаратов определяются числами Рейнольдса менее 10 , что примерно в 100 раз меньше, чем для существующих дистанционно пилотируемых летательных аппаратов (ДПЛА).

При этом для ЛМА самолетной схемы требуются высокие отношения площади поверхности крыла к объему, а для винтокрылых ЛМА тяговооруженность к объему, что приводит к жестким весовым и объемным ограничениям. Из-за низких чисел Рейнольдса и нетрадиционных форм ЛМА предъявляются высокие требования к системе управления (СУ) такими аппаратами. Технологические и проектные проблемы разработки, физического и программного комплексирования элементов, систем для обеспечения автономного полета ЛМА определяют беспрецедентно высокий уровень мультифункциональных связей компонентов системы.

Проблема комплексирования и физической интеграции является наиболее трудной, так как ее решение связано с миниатюрными размерами, ограничением веса, габаритов, мощности исполнительных органов и сложностью алгоритмов управления. Цель может быть достигнута только за счет высокоинтегрированной конструкции аппарата и СУ. Подобная степень интеграции и миниатюризации еще не достигалась в конструкциях традиционных ДПЛА.

Учет относительно больших аэродинамических сил и моментов, возникающих в полете, за счет случайных атмосферных порывов ветра и неустойчивых потоков - естественной турбулентности атмосферы для автономно пилотируемого (АП) ЛМА с малыми моментами инерции и малой тяговооруженностью, накладывает дополнительные жесткие требования как к выбору элементов, так и к алгоритмам и программно - математическому обеспечению СУ.

Кроме того, существенной проблемой при разработке АП ЛМА является обеспечение его навигации. Инерциальная навигация, на основе микромеханических гироскопов и акселерометров, не позволяет обеспечить требуемую точность прохождения маршрута при продолжительном полете. Успехи в создании микро GPS - приемников позволяют обеспечить GPS навигацию АП ЛМА в открытом пространстве, но не обеспечивают в полной мере навигацию наземного комплекса управления (НКУ) в городских условиях и на пересеченной местности. Для GPS навигации необходимо наличие надежной линии связи между АП ЛМА и наземным комплексом управления. Проблемы связи возникают, прежде всего, из-за малых размеров аппарата, соответственно малых размеров антенны, ограниченной мощности для поддержания быстродействия передачи видеоизображения, так как основной полезной нагрузкой АП ЛМА является видеокамера и микродатчики. Сжатие изображения- уменьшает требования к быстродействию, но требует увеличения производительной мощности бортового микропроцессора.

В связи с вышеизложенным, проблема разработки математического и программного обеспечения автономной системы управления летательным микроаппаратом с целью повышения его эффективности является актуальной.

Цель работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка математического и программного обеспечения автономной системы управления летательным микроаппаратом.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи исследований:

1. Выбор аэродинамической схемы ЛМА, как объекта управления и способа его управления.

2. Определение состава бортовой аппаратуры ЛМА и НКУ.

3. Определение требований к автономной системе управления с учетом решения целевой задачи и внешних возмущающих воздействий.

4. Разработка математической модели управляемого движения ЛМА с выбранной аэродинамической схемой.

5. Выбор принципов построения системы управления ЛМА.

6. Синтез алгоритмов управления ЛМА при наличии перекрестных связей между каналами управления и с учетом существенных нелинейностей.

7. Разработка математического и программного обеспечения для исследования динамических и точностных характеристик ЛМА.

8. Разработка испытательного стенда для отладки полученных алгоритмов и программного обеспечения.

9. Разработка пакета программ по проектированию, конструированию и моделированию АЛ ЛМА.

Методы исследования. В соответствии с поставленными задачами и целями исследований в работе использовались аналитические и экспериментальные методы исследования сложных динамических систем. В качестве аналитических методов использовались методы математического анализа и конечных элементов, метод модального синтеза законов управления. Проверка математического и программного обеспечения и оценки его эффективности проводилась с помощью имитационно-моделирующего комплекса полунатурного моделирования и проведения летно-конструкторских испытаний.

Научная новизна работы

Автором, в процессе проведения исследований, получены новые научные результаты:

1. Выбран технический- облик летательного микроаппарата нетрадиционной аэродинамической схемы, обеспечивающий' решение целевых задач локального экологического мониторинга.

2. Создана математическая модель управляемого движения ЛМА с выбранной аэродинамической схемой и управлением за счет регулирования вектора тяги двигателями, с учетом перекрестных связей и существенных нелинейностей.

3. Определены принципы и рациональные схемы построения автономной системы управления ЛМА и мобильного комплекса управления.

4. Осуществлен синтез алгоритмов управления движением ЛМА, разработано математическое и программное • обеспечения для реализации синтезированных законов управления.

5. Разработано математическое и программное обеспечение для исследования устойчивости движения ЛМА и оценки его динамических и точностных характеристик.

6. Разработано математическое и программное обеспечение для испытательного стенда.

7. Предложена методика испытаний системы управления ЛМА с включением реальной аппаратуры (макета ЛМА, исполнительных органов, бесплатформенной инерциальной системы).

Новизна работы подтверждается положительным решением ВНИИГПЭ от 25.02.2004г. по заявке на изобретение №2003105729 «Портативный комплекс авианаблюдений и автономнопилотируемый летательный микроаппарат для него». Автор Абрамов СВ. в соавторстве.

Положения, выносимые на защиту

1. Аэродинамическая схема ЛМА.

2. Алгоритмы и программно - математическое обеспечение автономной системы управление движением ЛМА для решения задач локального экологического мониторинга.

3. Математическое и программное обеспечение наземного комплекса управления.

4. Математическое и программное обеспечение для проведения полунатурных испытаний системы управления ЛМА.

5. Методика проведения полунатурного моделирования на имитационно-моделирующем комплексе.

6. Результаты моделирования системы управления АП ЛМА.

1. Результаты натурных испытаний мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем.

Практическая значимость работы. Широкое применение мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем построенного с использованием разработанного математического и программного обеспечения для автономной системы управления летательным микроаппаратом позволяет:

1. Решать задачи локального экологического мониторинга.

2. Исследовать движения ЛМА с нетрадиционной аэродинамической схемой с учетом наличия существенных нелинейных составляющих и перекрестных связей между каналами.

3. Синтезировать алгоритмы управления ЛМА, исходя из требований устойчивости, управляемости, наблюдаемости и динамической точности.

4. Реализовать полученные алгоритмы и программное обеспечение в интегрированной системе управления ЛМА (КИНД 402.113.024) на основе микромеханических гироскопов, акселерометров и микропроцессора.

5. Проводить отработку интегрированной системы управления АП ЛМА с использованием разработанного программного математического обеспечения

и предложенной методике испытаний на имитационно-моделирующем комплексе с включением реальной аппаратуры.

Обоснованность и достоверность полученных научных и практических результатов. Полученные научные и практические результаты подтверждены результатами экспериментов с использованием современных измерительных и вычислительных средств. Достоверность полученных результатов подтверждена наземными комплексными испытаниями мобильного комплекса управления, результатами лабораторно - отработочных испытаний на имитационно-моделирующем комплексе с включением реальной аппаратуры и летно-конструкторских испытаний.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

1. Научно-практической конференции «КОМПАС в образовании», МГТУ «СТАНКИН», г. Москва, 2000г.

2. «Пятой Российской конференции пользователей MSC», г. Москва, 2002г.

3. Научно-техническом семинаре «Состояние и перспективы развития навигационных и гироскопических систем для авиации», НИИ ПМ, г. Москва, 2002г.

4. Научной конференции профессорско-преподавательского состава МГУЛ «Системы измерения, информации и управления», г. Москва, 2003 г.

5. Научно-техническом совещание «Перспективы развития и внедрения ИЛИ - технологий (CALS-технологий) в НИИ ПМ», г. Москва, 2003 г.

6. «X Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам», г. Санкт-Петербург, 2003г.

7. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, г. Москва, 2003 г.

8. Научной конференции профессорско-преподавательского состава МГУЛ «Системы измерения, информации и управления», г. Москва, 2004г.

9. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, г. Москва, 2004г.

Публикации. Основные научные результаты по теме диссертационной работы изложены и опубликованы в 14 научных работах, из них 8 печатных, список которых приводится в конце автореферата и в патенте РФ на изобретение.

Реализация и внедрение результатов исследований. Основные научные результаты диссертационной работы внедрены в процессе проектирования и разработки мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем в ФГУП «НИИ ПМ имени академика В.И. Кузнецова». Наземного комплекса управления в ПО «Континент». Стенда для имитационного и полунатурного моделирования режимов работы систем управления летательного микроаппарата в ООО «Фирма - «Конус»». В ОАО «ММП им. В.В. Чернышева» при разработке, изготовлении и испытаний двигательных систем и технологической оснастки. Кроме этого, основные выводы и положения работы внедрены в учебный процесс на кафедрах «Системы автоматического управления» МГУЛ, «Системы приводов авиационно-космической техники» МАИ и при разработке технологии ведения распределенного проектирования сложных систем в РВЦ-2 МАИ. Получено восемь актов о внедрении.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав с выводами по каждому из них, заключения, списка используемой литературы, приложения и актов о внедрении. Объем диссертации составляет 148 печатных страниц, включая 79 рисунков, 39 таблиц. Список литературы содержит 54 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность научной работы, сформулированы цель и задачи исследований, приведены положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая ценность полученных результатов, а также приведены краткие сведения о структуре и содержании диссертации.

В первой главе на основании проведенного анализа существующих аэродинамических схем летательных микроаппаратов и их технических характеристик сделан вывод, что винтокрылая схема с четырьмя двигателями позволяет уменьшить габаритно-массовые характеристики и упростить конструкцию ЛМА за счет исключения системы регулирования шага винта и автомата перекоса.

Определены аэродинамические характеристики летательного микроаппарата и проведен расчет массогабаритных параметров ЛМА как объекта управления. С учетом ограничений на тягу двигателей получены аналитические зависимости минимального лобового сопротивления' и площади сечения фюзеляжа ЛМА. Площадь поверхности в плане Sa выбирается из условия ее минимальности. На рисунке 1 приведена зависимость силы лобового сопротивления Fx от площади и скорости полета аппарата У1. Из полученной графической зависимости, можно сделать вывод, что при скорости полета (с учетом ветровой нагрузки) менее 25м/сек и площади лобового сечения менее 0,02м2 лобовое сопротивление ЛМА не будет превышать 1,5Н.

Рис. 1. Зависимость силы лобового сопротивления Лс от площади Ба и скорости полета аппарата \'а

Показано, что автономное пилотирование выгодно отличается от пилотируемого и дистанционно пилотируемого вариантов тем, что исключается человеческий фактор в обеспечение режима стабилизации летательного аппарата. При этом автономное пилотирование с

использованием НКУ обеспечивает полет летательного аппарата вне зоны видимости оператора, который задает режим пилотирования и принимает целевую информацию с летательного аппарата.

Анализ характеристик существующих элементов бортовой аппаратуры (аккумуляторов, двигателей, видеокамер с передатчиком видеоизображения, приемников глобальной навигационной системы, приемо-передающей аппаратуры, микромеханических бесплатформенных инерциальных блоков и т.п.) позволил выбрать структуру и аппаратную реализацию мобильного комплекса (МК) (Рис. 2).

Рис. 2. Блок схема мобильного комплекса

На блок схеме показаны: АП ЛМА - автономно пилотируемый летательный микроаппарат; БИНС - бесплатформенная инерциальная навигационная система; GPS - приемник глобальной навигационной системы; ПМ -проблесковые маячки; МП - микропроцессор; УМ - усилители мощности; БИБ - бесплатформенный измерительный блок; В - винт; ЭД - электрический двигатель; СУ - система управления; БПП - бортовой приемо-передатчик; ВК и ПВ — видеокамера с передатчиком видеоизображения; НКУ - наземный комплекс управления; МПК — мобильный персональный компьютер; ПВ — приемник видеоизображения; НПП - наземный приемо-передатчик.

Во второй главе, для выбранной аэродинамической схемы АП ЛМА представлены уравнения движения АП ЛМА относительно его центра масс в

виде:

где проекции угловых скоростей и угловых ускорений

ЛМА в связанной системе координат; М [Мх> Му, Мг] - вектор суммарного момента от действия управляющих и возмущающих сил; Му (Мух. Муу, Муг]— возмущающие моменты, определяемые угловыми эксцентриситетами векторов тяги Т, двигателей; 1„, 1у, 1г — моменты инерции ЛМА; Ь], Ьг, Ьз, Ьд — конструктивные размеры (плечи), определяющие положение электродвигателей относительно строительного центра ЛМА; проекции силы тяжести в связанной системе координат; - тяга каждого из четырех электродвигателей; - постоянные времени электродвигателей; передаточные коэффициенты по напряжению электродвигателей;

— коэффициенты, определяющие величины реактивного момента электродвигателей; - коэффициенты демпфирования;

- смещения центра масс и центра давления, соответственно, относительно центра строительной оси системы.

Уравнения 1 характеризуются наличием существенно нелинейных компонентов и перекрестных связей. Кроме того, малые скорости полета ЛМА, соизмеримые с допустимыми скоростями ветровых потоков,

возможность реализации режимов зависания и глубоких угловых маневров аппарата определяют значительные диапазоны изменения углов атаки и скольжения и соответствующие им аэродинамические возмущающие моменты.

В силу данных обстоятельств, задача синтеза автомата управления решалась как с использованием линейных моделей для некоторых заданных траекторий движения ЛМА методом модального управления, так и путем численного решения систем нелинейных дифференциальных уравнений с учетом возмущающих факторов различного типа как детерминированных, так и стохастических.

Это позволило разработать алгоритмы автономного управления летательным микроаппаратом. Летно-технические ограничения для рассматриваемого типа ЛМА, в соответствии с выше приведенными результатами исследований составляют: скорость полета до 36-54 км/час; радиус барражирования до 5 км; высота полета до 150 м; продолжительность полета до 1 часа; масса менее 500 грамм. Допустимые колебания составляют: по углу <1-2°; по угловой скорости <5осек. Определена структура аппаратной и программной реализации алгоритмов автономной системы управления ЛМА. Блок-схема разработанной программы имитационного моделирования управляемого движения ЛМА на основе выбранных алгоритмов представлена на рисунке 3.

Рис. 3. Блок-схема программы имитационного моделирования

Результаты моделирования различных ветровых возмущений с параметрами ветра (Таб. 1) на отдельных интервалах времени в процессе одного запуска, приведены на рисунке 4. Таблица 1. Параметры ветра

Параметры Интервал управляемого движения, сек

0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30

Амплитуда ветровых возмущений Ух, Уу, У г, м/с 1 1 5 5 10 10

Круговая частота ветровых колебаний, рад/с 1 10 1 10 1 10

Как следует из представленных результатов высокое качество управления сохраняется при амплитудах суммарного (V(Ух2+Уу*+Уг2)) ветрового возмущения на различных частотах до ~ 10 м/с.

Достоинством синтезированных алгоритмов управления является то, что формирование желаемой траектории движения ЛМА осуществляется оператором мобильного комплекса путем» передачи по. командной радиолинии временной последовательности кадров навигационных параметров, которые должны быть реализованы в узловых точках маршрута. В третьей главе рассматривается состав и принципы построения наземного комплекса управления. Схема построения НКУ представлена на рис. 5.

Рис. 5. Схема построения НКУ

Структура и приборная реализация НКУ удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым наземному комплексу управления летательным микроаппаратом. Основной задачей является определение структуры картографической и геоинформационной системы наземного комплекса управления. Для решения этой задачи разработаны алгоритмы и программно-математическое обеспечение НКУ, представленные на рисунке 6.

Рис. 6. Алгоритм НКУ

Типовая информация, выводимая на экран компьютера наземного комплекса управления, включает в себя карту района мониторинга с динамическим отображением текущего положения НКУ, заданного маршрута и фактического положения АП ЛМА, текущие кадры видеоизображения в реальном масштабе времени, передаваемые по радиоканалу с АП ЛМА в НКУ, навигационные параметры и времени движения НКУ и АП ЛМА, получаемые по цифровому радиоканалу, даты (год, месяц, число), а также климатические параметры окружающей среды (давление, температура, скорость ветра). Вся типовая информация, отображаемая на мониторе (Рис. 7).

Рис. 7. Информация отображаемая на экране мониторе

В четвертой главе представлено математическое и программное обеспечения для системы управления мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем. Определена технологическая цепочка алгоритмов с учетом требований CALS стандарта, которая выглядит следующим образом (Рис. 8).

Исходя из разработанной конструкции ЛМА и оптимизированной системы управления стабилизацией аппарата (Рис. 9) проведено математическое моделирования оценки влияния ветровых нагрузок, действующих на аппарат.

Дефлектор олок

Рис. 9. Модель АП ЛМА и электронного блока

Результаты моделирование (Рис. 10) ветровых нагрузок на летательный микроаппарат методом конечных элементов подтвердили необходимость использования обтекателей между дефлекторами, что позволило снизить скорость потоков воздуха при обтекании ЛМА, избежать срывов потока воздуха.

Рис 10 Моделирование ветровых нагрузок на летательный микроаппарат

В пятой главе представлены стенд, его аппаратурный состав и программно-математическое обеспечение разработанного имитационно-моделирующего комплекса для полунатурного моделирования, испытаний и отработке алгоритмов и программно-математического обеспечения системы управления летательного микроаппарата (Рис. 11).

Для отработки алгоритмов трехосной системы угловой стабилизации ЛМА разработаны виртуальные приборы (Рис. 12)

Созданный имитационно-моделирующий стенд и разработанное программно-математическое обеспечение позволило решить комплексные задачи полунатурного моделирования алгоритмов и режимов управления ЛМА, автоматизации процесса испытаний и обеспечить полную интеграцию измерительно-вычислительных комплексов, как на аппаратном, так и на программном уровне. Для проведения испытаний была разработана соответствующая методика.

Результаты полунатурных испытаний двигательных установок и инерциальной системы показали возможность использования их в системе управления ЛМА.

Проведенные испытания алгоритмов управления в составе стенда имитационного и полунатурного моделирования подтверждают полученные

ранее результаты теоретических исследований по построению автомата управления ЛМА.

На рис. 13 показаны динамические характеристики углового движения ЛМА по результатам полунатурных испытаний алгоритма трехосной угловой стабилизации ЛМА, установленного в шарнирный узел стенда (отработка алгоритма при задании серии из трех произвольных внешних возмущающих моментов по различным осям связанной системы координат).

Для подтверждения полученных результатов проведены комплексные наземные испытания систем управления ЛМА в составе наземного комплекса управления и бортового блока автономной системы управления с видеокамерой. Наземный комплекс управления приведен на рисунке 14, а бортовой блок системы управления на рисунке 15.

Рис. 14. Наземный комплекс управления Рис. 15. Бортовой блок СУ

Испытания показали безотказную работу аппаратных средств, алгоритмов и программно-математического обеспечения НКУ и ББ СУ ЛМА. На рисунке 16 показаны заказной план трассы и вычисленные координаты во время эксперимента.

мпки

Рис. 16 Заказной план трассы и вычисленные прямоугольные координаты

Погрешности определения навигационных параметров бортовой навигационной системы и наземного комплекса управления по географическим координатам не превышает 10м (15) по углам курса 1,2 — 4,3 угловых градусов, по углам тангажа и крена не более ±0,2 угловых градусов.

Проведенные полунатурные и натурные испытания, показали достоверность теоретических исследований ЛМА

Основные результаты диссертационной работы В заключении можно отметить следующие основные научные и практические результаты, представленные в данной диссертационной работе:

1. Проведен анализ существующих аэродинамических схем ЛМА и осуществлен выбор ЛМА нетрадиционной аэродинамической схемы.

2. Разработана математическая модель ЛМА нетрадиционной аэродинамической схемы построения и определен состав исполнительных органов.

3. Определена структура и осуществлен синтез законов управления для системы автономного управления летательным микроаппаратом.

4. Разработана схема, состав и алгоритмы управления наземного комплекса управления.

5. Предложена методика испытаний отработки автономной системы управления ЛМА при действии на ЛМА ветровых нагрузок.

6. Разработан имитационно-моделирующий комплекс для полунатурного моделирования и испытаний системы управления летательного микроаппарата совместно с НКУ.

7. Проведены натурные летно-конструкторские испытания мобильного комплекса.

8. Анализ результатов испытаний показал работоспособность алгоритмов и программно-математического обеспечения наземного комплекса управления летательным микроаппаратом.

Таким образом, можно сделать заключение, что поставленные задачи исследований выполнены в полной мере.

21

Публикации

Содержание диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Абрамов СВ., Мордасов B.M., Сысоев И.В., Сорокин А. Е. Использование программного продукта MSC.visualNastran> Desktop в комплексном решении при проектировании системы управления автономно пилотируемого микролетательного аппарата. Материалы пятого Форума пользователей MSC.Software, 2002г.

www.mscsoftware.ru/document/conf/Moscow_conf/conf_2002/mai.zip

2. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М., Мезенцев О.А. Мобильный комплекс для локального мониторинга урбоэкосистем на основе микролетательного аппарата. М.: МСТ, №10,2002г., С21+25.

3. Абрамов СВ., Самсонович С.Л. Основы конструирования электрических, пневматических и гидравлических исполнительных механизмов приводов летательных аппаратов: Учебное пособие. -М.: Из-во МАИ, 2002г. Раздел 4.4 С.145-188.

4. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М.', Терешкин А.И. и другие. Проведение испытаний по определению предварительных оценок характеристик БИБ -ММГ. Отчет по ОКР «Гироскоп-ПМ». Инв. №КИНД.Э088.027,2002г. 48с.

5. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Разработка, изготовление и проведение испытаний бортовых блоков инерциальной навигационной системы (ББ ИНС). Годовой НТО «Гермес». Инв. №КИНД.Э088.027,2002г.

6. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Разработка конструкторских решений мобильного комплекса" для мониторинга урбоэкосистем на основе летательного микроаппарат с автономной интегрированной системой управления. Техническое предложение 2002г., 267с.

7. Мезенцев А.П., Ачильдиев В.М., Абрамов СВ Интегрированные навигационные системы для мобильных комплексов локального мониторинга урбоэкосистем на основе автономно пилотируемых летательных

микроаппаратов. Сборник докладов X Санкт-Петербурская международная конференция по интегрированным навигационным системам. 2003 г., С.22-24.

8. Абрамов СВ. Мобильный комплекс для локального мониторинга урбоэкосистем на основе микролетательного аппарата. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, Сборник докладов. Москва, 2003г. С.85-92.

9. Абрамов СВ., Емельянов С.С., Воробушкин В.В. Интегрированная система управления автономно пилотируемого летательного микроаппарата. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, Сборник докладов. Москва, 2003г., С.93-105.

10. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Разработка КД КИА и программа ЛОИ БИБ - МВГА. Технический отчет по ОКР «Гироскоп-ПМ». Инв. №КИНД.Э088.0149,2003г., 53с.

11. Мезенцев А., Ачильдиев В., Абрамов С. «Пустельга: беспилотный глаз и клюв», М.:, Военный парад, 2003г., С34-35.

12. Абрамов СВ., Мезенцев О.А. Применение высокочувствительного GPS приемника для беспилотного летательного аппарата. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, Сборник докладов. Москва, 2003 г., С.106-109.

13. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Изготовление и проведение испытаний экспериментально-конструкторских образцов БИБ МВГА. Технический отчет по ОКР «Гироскоп-ПМ». Инв. №КИНД.Э088.068, 2003г., 67с.

14. Абрамов СВ., Ачильдиев В.М., Наумов А.Н. и другие. Разработка и изготовление стенда для имитационного и полунатурного моделирования режимов работы систем управления летательного микроаппарата. Научно-технический отчет по ОКР. ФГУП НИИ ПМ. 2004г., 98с.

Подписано к печати 12.0S.04 Бумага 80 г/м2 «Снегурочка» Объем 1,2 п.л.

Формат 60x88/16 Ризография Тираж 100 экз.

Издательство Московского государственного университета леса. 141005, Мытищи-5, Московская обл., 1-я Институтсткая 1, МГУЛ. Телефоны: (095) 588-57-62,588-55-83. e-mail: izdat@mgul.ac.ru

p.851«

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ ПОСТРОЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ МИКРОАППАРАТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЛОКАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.

1.1. Анализ аэродинамических схем летательных микроаппаратов.

1.2. Состав бортовой аппаратуры автономно пилотируемых летательных микроаппаратов наблюдения.

1.3. Мобильный комплекс наблюдения на основе летательного микроаппарата с автономной системой управления.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ МИКРОАППАРАТОМ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ВОЗДУШНОГО МОНИТОРИНГА ЗАДАННЫХ ОБЪЕКТОВ В ЛОКАЛЬНОМ РАЙОНЕ.

2.1. Требования к автономной системе управления и принципы их выполнения."

2.2. Алгоритмы автономного управления летательным микроаппаратом.

2.3. Результаты имитационного моделирования режимов работы системы автономного управления летательным микроаппаратом.

ГЛАВА 3. НАЗЕМНЫЙ КОМПЛЕКС УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА УРБОЭКОСИСТЕМ.

3.1. Назначение, состав и схема построения наземного комплекса управления.

3.2. Картографическая и геоинформационная система наземного комплекса управления.

3.3. Алгоритмы и программно-математическое обеспечение наземного комплекса управления.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ЛОКАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА УРБОЭКОСИСТЕМ.

4.1. Математическое и программное обеспечения для моделирования автономной системы управления летательного микроаппарата.

4.2. Разработка математического и программного обеспечения в технологической цепочке автономной системы управления.

4.3. Моделирование ветровых нагрузок на летательный микроаппарат методом конечных элементов.

ГЛАВА 5. ОТРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНО-МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛУНАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО МИКРОАППАРАТА.

5.1. Имитационно - моделирующий комплекс для полу натурного моделирования и испытаний системы управления летательного микроаппарата.

5.2. Анализ результатов полунатурного моделирования системы управления в составе имитационно - моделирующего комплекса.

5.3. Натурные испытания мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем.

Актуальность работы. В последнее время, как у нас в стране, так и за рубежом ведутся интенсивные исследования по созданию микромеханических систем, в том числе летающих микророботов, которые в настоящее время выделились в новый класс — класс летательных микроаппаратов (ЛМА) [16].

Технологический прорыв в разработке основных элементов микромеханики, позволяет в настоящее время создавать летающие микророботы с массой от 100 грамм до 500 грамм и габаритами менее 150мм.

Согласно проведенным маркетинговым исследованиям, повышенный интерес к этому классу аппаратов обусловлен появлением новых концепций применения таких аппаратов как в военно-технических, так и в гражданских целях [20].

При этом в качестве базовых моделей летательных микроаппаратов рассматриваются радиоуправляемые самолетные авиамодели, вертолетные и винтокрылые модели.

Однако использование радиоуправления существенно снижает потребительские свойства таких аппаратов из-за сложности процесса управления и ограниченного района их использования.

Автономно пилотируемый летательный микроаппарат (АП ЛМА) существенно отличается от дистанционно пилотируемых аппаратов (ДПЛА) и радиоуправляемых авиамоделей, то есть АП ЛМА не микро версия большого самолета или ДПЛА [22].

Этот класс аппаратов полностью самостоятелен и функционален в прикладном отношении. Аэродинамические свойства таких аппаратов определяются числами Рейнольдса менее 104, что примерно в 100 раз меньше, чем для существующих ДПЛА. Низкие числа Рейнольдса имеют фундаментальное значение для аэродинамики АП ЛМА и автономной системы.

При этом для АП ЛМА самолетной схемы требуются высокие отношения площади поверхности крыла к объему, а для винтокрылых АП JIMA - тяговооруженность к объему, что приводит к жестким весовым и объемным ограничениям. Из-за низких чисел Рейнольдса и нетрадиционных форм АП JIMA предъявляются высокие требования к системе управления (СУ) такими аппаратами. Технологические и проектные проблемы разработки, физического и программного комплексирования элементов, систем для обеспечения автономного полета АП JIMA определяют беспрецедентно высокий уровень мультифункциональных связей компонентов системы [31, 32].

Проблема комплексирования и физической интеграции является наиболее трудной, так как ее решение связано с миниатюрными размерами, ограничением веса, габаритов, мощности исполнительных органов и сложностью алгоритмов управления. Цель может быть достигнута только за счет высокоинтегрированной конструкции аппарата и СУ. Подобная степень интеграции и миниатюризации еще не достигалась в конструкциях традиционных ДПЛА [27, 40].

Учет относительно больших аэродинамических сил и моментов, возникающих в полете, за счет случайных атмосферных порывов ветра и неустойчивых потоков естественной турбулентности атмосферы для АП JIMA с малыми моментами инерции и малой тяговооруженностью, накладывает дополнительные жесткие требования как к выбору элементов, так и к алгоритмам и программно - математическому обеспечению СУ.

Кроме того, существенной проблемой при разработке АП ЛМА является обеспечение его навигацией. Инерциальная навигация, на основе микромеханических гироскопов и акселерометров, не позволяет обеспечить требуемую точность прохождения маршрута при продолжительном полете. Успехи в создании микро GPS - приемников позволяют обеспечить GPS навигацию АП ЛМА в открытом пространстве, но не обеспечивают в полной мере навигацию наземного комплекса управления (НКУ) в городских условиях и на пересеченной местности. Для GPS навигации необходимо наличие надежной линии связи между АП ЛМА и наземным комплексом управления. Основными факторами, определяющими надежность связи, являются: количество каналов связи, частота сигнала, мощность передатчика, энергопотребление, КПД антенны, высота и дальность полета. Проблемы связи возникают, прежде всего, из-за малых размеров аппарата, соответственно малых размеров антенны, ограниченной мощности для поддержания быстродействия передачи видеоизображения, так как основной полезной нагрузкой АП ЛМА является видеокамера и микродатчики. Сжатие изображения уменьшает требования к быстродействию, но требует увеличения производительной мощности бортового микропроцессора. Ограничения по мощности передатчиков означают, что использование всенаправленного сигнала из-за слабой напряженности поля в антенне невозможно и требуются направленные антенны НКУ для сопровождения аппарата по линии визирования.

Полезность и эффективность АП ЛМА более других зависит от функционирования автономной системы управления с бортовой ЭВМ и системы связи с НКУ.

В связи с вышеизложенным, является актуальным разработка математического и программного обеспечения автономной системы управления летательным микроаппаратом с целью повышения его эффективности.

Цель работы и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка математического и программного обеспечения автономной системы управления летательным микроаппаратом.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи исследований:

1. Выбор аэродинамической схемы ЛМА, как объекта управления и способа его управления.

2. Определение состава бортовой аппаратуры ЛМА и наземного комплекса управления.

3. Определение требований к автономной системе управления с учетом решения целевой задачи и внешних возмущающих воздействий.

4. Разработка математической модели управляемого движения ЛМА с выбранной аэродинамической схемой.

5. Выбор принципов построения системы управления ЛМА.

6. Синтез алгоритмов управления ЛМА при наличии перекрестных связей между каналами управления с учетом существенных нелинейностей.

7. Разработка математического и программного обеспечения для исследования динамических и точностных характеристик ЛМА.

8. Разработка испытательного стенда для отладки полученных алгоритмов и программного обеспечения.

9. Разработка пакета программ по проектированию, конструированию и моделированию АП ЛМА.

Методы исследования. В соответствии с поставленными задачами работы и целью исследований использовались аналитические и экспериментальные методы исследования сложных динамических систем. В качестве аналитических методов использовались методы математического анализа и конечных элементов, метод модального синтеза законов управления. Проверка математического и программного обеспечения и оценки его эффективности проводилась с помощью имитационно-моделирующего комплекса полунатурного моделирования и проведения летно-конструкторских испытаний.

Научная новизна работы Автором, в процессе проведения исследований, получены новые научные результаты:

1. Выбран технический облик летательного микроаппарата нетрадиционной аэродинамической схемы, обеспечивающий решение целевых задач локального экологического мониторинга.

2. Создана математическая модель управляемого движения ЛМА с выбранной аэродинамической схемой и управлением за счет регулирования вектора тяги двигателями с учетом перекрестных связей и существенных нелинейностей.

3. Определены принципы и рациональные схемы построения автономной системы управления JIMA и мобильного комплекса управления.

4. Осуществлен синтез алгоритмов управления движением ЛМА, разработано математическое и программное обеспечения для реализации синтезированных законов управления.

5. Разработано математическое и программное обеспечение для исследования устойчивости движения ЛМА и оценки его динамических и точностных характеристик.

6. Разработано математическое и программное обеспечение для испытательного стенда.

7. Предложена методика испытаний системы управления JIMA с включением реальной аппаратуры (макета ЛМА, исполнительных органов, бесплатформенной инерциальной системы).

Новизна работы подтверждается положительным решением ВНИИГПЭ от 25.02.2004г. по заявке на изобретение №2003105729 «Портативный комплекс авианаблюдений и автономнопилотируемый летательный микроаппарат для него». Автор Абрамов C.B. в соавторстве.

Положения, выносимые на защиту

1. Аэродинамическая схема ЛМА.

2. Алгоритмы и программно- математическое обеспечение автономной системы управление движением ЛМА для решения задач локального экологического мониторинга.

3. Математическое и программное обеспечение наземного комплекса управления.

4. Математическое и программное обеспечение для проведения полу натурных испытаний системы управления ЛМА.

5. Методика проведения полу натурного моделирования на имитационно-моделирующем комплексе.

6. Результаты моделирования системы управления АП ЛМА.

7. Результаты натурных испытаний мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем.

Практическая значимость работы. Широкое применение мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем построенного с использованием разработанного математического и программного обеспечения для автономной системы управления летательным микроаппаратом позволяет:

1. Решать задачи локального экологического мониторинга.

2. Исследовать движения ЛМА с нетрадиционной аэродинамической схемой с учетом наличия существенных нелинейных составляющих и перекрестных связей между каналами.

3. Синтезировать алгоритмы управления ЛМА, исходя из требований устойчивости, управляемости, наблюдаемости и динамической точности.

4. Реализовать полученные алгоритмы и программное обеспечение в интегрированной системе управления ЛМА (КИНД 402.113.024) на основе микромеханических гироскопов, акселерометров и микропроцессора.

5. Проводить отработку интегрированной системы управления автономно пилотируемого летательного микроаппарата с использованием разработанного программного математического обеспечения и предложенной методики испытаний на имитационно-моделирующем комплексе с включением реальной аппаратуры.

Обоснованность и достоверность полученных научных и практических результатов. Полученные научные и практические результаты подтверждены результатами экспериментов с использованием современных измерительных и вычислительных средств. Достоверность полученных результатов подтверждена наземными комплексными испытаниями мобильного комплекса управления и результатами лабораторно - отработочных испытаний на имитационно-моделирующем комплексе с включением реальной аппаратуры.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

1. Научно-практической конференции «КОМПАС в образовании», МГТУ «СТАНКИН», г. Москва, 2000г.

2. «Пятой Российской конференции пользователей МБС», г. Москва, 2002г.

3. Научно-техническом семинаре «Состояние и перспективы развития навигационных и гироскопических систем для авиации», НИИ ПМ, г. Москва, 2002г.

4. Научной конференции профессорско-преподавательского состава МГУЛ «Системы измерения, информации и управления», г. Москва, 2003г.

5. Научно-техническом совещание «Перспективы развития и внедрения ИЛИ - технологий (САЬБ-технологий) в НИИ ПМ», г. Москва, 2003г.

6. «X Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам», г. Санкт-Петербург, 2003г.

7. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, г. Москва, 2003г.

8. Научной конференции профессорско-преподавательского состава МГУЛ «Системы измерения, информации и управления», г. Москва, 2004г.

9. Научно-практической конференции молодых специалистов и студентов памяти главного конструктора академика В.И. Кузнецова, г. Москва, 2004г.

Публикации. Основные научные результаты по теме диссертационной работы изложены и опубликованы в 14 научных работах, из них 8 печатных.

Реализация и внедрение результатов исследований. Основные научные результаты диссертационной работы внедрены в процессе проектирования и разработки мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем в ФГУП «НИИ ПМ имени академика В.И. Кузнецова». Наземного комплекса управления в ПО «Континент». Стенда для имитационного и полунатурного моделирования режимов работы систем управления летательного микроаппарата в ООО «Фирма - «Конус»». В ОАО «ММП им. В.В. Чернышева» при разработке, изготовлении и испытаний двигательных систем и технологической оснастки. Кроме этого, основные выводы и положения работы внедрены в учебный процесс на кафедрах «Системы автоматического управления» МГУЛ, «Системы приводов авиационно-космической техники» МАИ и при разработке технологии ведения распределенного проектирования сложных систем в РВЦ-2 МАИ. Получено восемь актов о внедрении.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав с выводами по каждому из них, заключения, списка используемой литературы, приложения и актов о внедрении. Объем диссертации составляет 148 печатных страниц, включая 79 рисунков, 39 таблиц. Список литературы содержит 54 наименования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

Разработана схема построения и аппаратный состав и программно-математическое обеспечение имитационно-моделирующего комплекса для полунатурного моделирования, испытаний и отработки алгоритмов и программно-математического обеспечения системы управления летательного микроаппарата.

Разработаны виртуальные приборы для отработки алгоритмов трехосной системы угловой стабилизации ЛМА.

Созданный имитационно-моделирующий комплекс и программно-математическое обеспечение позволило решить комплексные задачи полунатурного моделирования алгоритмов и режимов управления ЛМА, автоматизации процесса испытаний и обеспечить полную интеграцию измерительно-вычислительных комплексов, как на аппаратном, так и на программном уровне.

Результаты полунатурных испытаний двигательных установок и инерциальной системы показали возможность использования их в системе управления ЛМА.

Проведенные предварительные испытания алгоритмов управления в составе стенда имитационного и полунатурного подтверждают полученные ранее результаты теоретических исследований по построению автомата управления ЛМА.

Проведенные комплексные наземные испытания систем управления ЛМА в составе наземного комплекса управления и бортового блока автономной системы управления с видеокамерой показали безотказную работу аппаратных средств, алгоритмов и программно-математического обеспечения НКУ и ББ СУ ЛМА. Погрешности определения навигационных параметров бортовой навигационной системы и наземного комплекса управления по географическим координатам не более 10м (15) по углам курса 1,2 - 4,3 угловых градусов, по углам тангажа и крена не более ±0,2 угловых градусов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из проведенного анализа аэродинамических схем летательных микроаппаратов, технические характеристики разрабатываемых ЛМА можно сделать вывод, что винтокрылая схема наиболее предпочтительная, так как для нее не требуется организация взлетно-посадочной полосы.

Автономное пилотирование выгодно отличается от пилотируемого и дистанционно пилотируемого вариантов тем, что исключается человеческий фактор в обеспечение режима стабилизации летательного аппарата. Автономное пилотирование обеспечивает полет летательного аппарата вне зоны видимости оператора, который задает режим автопилота и принимает целевую информацию с летательного аппарата.

Проработка состава и характеристик бортовой аппаратуры автономно пилотируемых летательных микроаппаратов наблюдения, существующих аккумуляторов, двигателей, видеокамер с передатчиком видеоизображения, приемников глобальной навигационной системы, приемо-передающей аппаратуры, микромеханических бесплатформенных инерциальных блоков позволила выбрать наилучшие элементы с учетом накладываемых ограничений по массе и габаритам.

Выбран состав мобильного комплекса наблюдения. Определен аэродинамический облик летательного микроаппарата.

Рассчитаны массогабаритные характеристики ЛМА. Конкретизированы требования к ЛМА с учетом аэродинамических особенностей конструкции.

На основании требований к автономной системе управления ЛМА определена структура аппаратной и программной реализации алгоритмов.

Разработаны алгоритмы автономного управления летательным микроаппаратом.

Моделирование системы управления ЛМА проводилось с учетом внешних возмущающих моментов (ветровые нагрузки); отличия ряда фактических параметров, от теоретических значений (скачкообразное изменение коэффициентов демпфирования, постоянных электродвигателей), возникающих из-за отклонений центра масс и центра давления аппарата от геометрического центра строительной системы координат.

На основании исходных данных получены результаты имитационного моделирования режимов работы системы автономного управления летательного микроаппарата.

По результатам моделирования можно сделать вывод, что для реализации режима взлета и зависания имеется возможность достижения высокого качества регулирования пространственным положением JIMA.

Определен состав наземного комплекса управления.

Разработана функциональная схема наземного комплекса управления с учетом требований локального мониторинга, выдвигаемых мобильному комплексу управления на основе летательного микроаппарата.

Определена структура картографической и геоинформационной системы наземного комплекса управления.

Разработана программная реализация картографического обеспечения НКУ на основании алгоритмов и программно-математическое обеспечение.

Разработано математическое и программное обеспечение для моделирования автономной системы управления летательного микроаппарата.

Определена технологическая цепочка взаимодействия программного обеспечения с учетом требований CALS стандарта и выглядит следующим образом: Autodesk Inventor, Компас, MSC.visualNastran Desktop, Matlab/Simulink, ANSYS, LabVIEW.

На основании разработанной модели JIMA и отработанной системы управления стабилизацией получены положительные результаты моделирования.

Результаты моделирования ветровых нагрузок на летательный микроаппарат методом конечных элементов подтвердили необходимость использования обтекателей между дефлекторами, что позволило снизить скорость потоков воздуха при обтекании ЛМА, избежать срывов потока воздуха.

Разработана схема построения и аппаратный состав и программно-математическое обеспечение имитационно-моделирующего комплекса для полунатурного моделирования, испытаний и отработке алгоритмов и программно-математического обеспечения системы управления летательного микроаппарата.

Разработаны виртуальные приборы для отработки алгоритмов трехосной системы угловой стабилизации ЛМА.

Созданный имитационно-моделирующий комплекс и программно-математическое обеспечение позволило решить комплексные задачи полунатурного моделирования алгоритмов и режимов управления ЛМА, автоматизации процесса испытаний и обеспечить полную интеграцию измерительно-вычислительных комплексов, как на аппаратном, так и на программном уровне.

Результаты полунатурных испытаний двигательных установок и инерциальной системы показал возможность использования их в системе управления ЛМА.

Проведенные предварительные испытания алгоритмов управления в составе стенда имитационного и полунатурного подтверждают полученные ранее результаты теоретических исследований по построению автомата управления ЛМА.

Проведенные комплексные наземные испытания систем управления

ЛМА в составе наземного комплекса управления и бортового блока автономной системы управления с видеокамерой показали безотказную работу аппаратных средств, алгоритмов и программно-математического обеспечения наземного комплекса управления и бортового блока системы управления ЛМА.

Погрешности определения навигационных параметров бортовой навигационной системы и наземного комплекса управления по географическим координатам не более 10м (18) по углам курса 1,2 — 4,3 угловых градусов, по углам тангажа и крена не более ±0,2 угловых градусов.

1. Абрамов C.B., Ачильдиев В.М., Мезенцев O.A. Мобильный комплекс для локального мониторинга урбоэкосистем на основе микролетательного аппарата. M.: МСТ, №10, 2002г., с. 21-5-25.

2. Абрамов C.B., Самсонович C.JI. Основы конструирования электрических, пневматических и гидравлических исполнительных механизмов приводов летательных аппаратов: Учебное пособие. -М.: Из-во МАИ, 2002. Раздел 4.4 С. 145-188.

3. Абрамов C.B., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Проведение испытаний по определению предварительных оценок характеристик БИБ ММГ. Отчет по ОКР «Гироскоп-ПМ». Инв. №КИНД.Э088.027, 2002г., 48с.

4. Абрамов C.B., Ачильдиев В.М., Мезенцев O.A. и другие. Портативный комплекс авианаблюдений и автономнопилотируемый летательный микроаппарат для него. МКИ В64С 29/02. Положительное решение по заявке №2003105729.

5. Ю.Абрамов C.B., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Изготовление Ш и проведение испытаний экспериментально-конструкторских образцов

6. БИБ МВГА. Технический отчет по ОКР «Гироскоп-ПМ». Инв. №КИНД.Э088.068,2003г. 67с.

7. И.Абрамов C.B., Ачильдиев В.М., Терешкин А.И. и другие. Разработка КД КИА и программа ЛОИ БИБ МВГА. Технический отчет по ОКР «Гироскоп-ПМ». Инв. №КИНД.Э088.0149,2003г. 53с.

8. З.Абрамов C.B., Мамонтов A.B. Наумов А.Н. Система управления мобильного комплекса локального мониторинга урбоэкосистем. 2004г. Электронный журнал Московского государственного университета леса.

9. А.А. Таганова, Ю.И. Бубнов. Герметичные источники тока: Элементы и аккумуляторы. Способы и устройства заряда: справочник. СПб: Химиздат, 2002. 176 е.: ил.

10. Беспилотная боевая авиация: от общей идеи к демонстрации технологий. «Авиационные системы», №4-5, 2001, С.2-15.

11. Беспилотный винтокрылый летательный аппарат. Avia Adviser НО. Int. cl. GB64C 27/06 AI. WO. 9938769A1 от 25.01.99.

12. Введение в основы системы GPS. www.agp.ru/gps/gpsl/index.htm

13. Гузняев Б.В., Доминский C.B., Шарапов В.К. Авиационный разведывательный комплекс. Патент РФ. Int. cl. GB64C 39/02, №2067952 от 29.12.92 г.

14. Ермаков В.А., Махоленок А.Н. Анализ состояния и развития беспилотных летательных аппаратов. М.:МСТ, 2002, №3.-С.40-42.

15. Кашке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М., 1976г., 576с.

16. Климов Д.М., Васильев A.A., Лучинин В.В., Мальцев П.П. Перспективы развития микросистемной техники в XXI веке. М.:МСТ, 1999, №1.-С.З-8.

17. Колпачков И.Н. Малогабаритная мобильная авиационная система. Патент РФ. Int. cl. 5В64С 35/00, №2015068 от 30.07.92 г.

18. Концепция внедрения CALS в России. www.cals.ru/annotation/conceptR

19. Коровин В. Микросталкеры. Aerospace courier. С. 98-100.

20. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства. М., Машиностроение, 1976,184 с.

21. Миниатюризация новое направление развития информационных беспилотных летательных аппаратов. «Авиационные системы», №2, 2001, С. 14-31.

22. Мезенцев А., Ачильдиев В., Абрамов С. «Пустельга: беспилотный глаз и клюв», М.:, Военный парад, 2003г., с.34-35.

23. Разыграев А.П. Основы управления полетом космических аппаратов и кораблей. М., Машиностроение, 1977, 286 с.

24. Рамон Лопес. Беспилотное будущие. Что нового. 2003. С.28-34.

25. Рубцов И.В., Нестеров В.Е., Рубцов В.И. Современная зарубежная военная микро и мини робототехника. М.:МСТ, 2000, №3.-С.36-42.

26. Понятие о фигуре Земли, www.ssga.ru/metodich/geodesyep/ll.html

27. Протокол оценки ТВ-камеры, жестко закрепленной на колеблющемся летательном аппарате., ОАО «Импульс», 21.10.03

28. Система автоматического управления летательного аппарата. Патент Франции. Int. cl. В64С 13/8, FR2706152A1 от 16.12.94.

29. Софтлайн групп, www.softline.ru/product.asp

30. Тело в потоке вязкой жидкости. Лобовое сопротивление. www.astronet.ru, 2000.

31. Устройство дистанционного и автоматического управления летательного аппарата. Патент Японии. Int. cl. 6ВС 13/20, №903333 от 27.11.90.

32. Устройство для пилотирования летательного аппарата. Патент Японии. Int. cl. 6ВС 13/2, №903433 от 27.11.90.

33. Aviation Week & Space Technology, 19.06.2000, vol.152, №25, p.56, 57.

34. Brochure, IHPTET-Strategic Vision: Air Dominance Through Propulsion Superiority, 2000.

35. Draganflyer X-pro. ShiftDate. 2002r.

36. GP Batteries. Powering a better tomorrow. Technical Date: Li-ion Cylindrical 15.05.02

37. Flight International. 02.09.98-08.09.98, vol.154, №4641, p. 144.

38. Flight International, 07.11.2000-13.11.2000, vol.158, №4754, p.36-46.

39. Margoin Sean. Летательный аппарат дистанционного управления.

40. Патент Франции. Int. cl. В64С 27/20, №9308180 от 31.01.95 г.

41. M.Ichikawa, H.Yamada and Takenchi: A flying robot controlled by biologically inspired vision. System. ICONIP 2001. Shanghai (Computer Today 2001 N106 p.14-17).

42. Micro Aerial Vehicles. EADS Corporate Research Center Germany Microsystems. Dr. Stefan Sassen. Shift Date. 2003r.

43. Microavia. www.microavia.narod.ru/projects/index.htm

44. TeKnolUltra-Compact Integrated Navigation System www.teknol.ru/newline/CompaNavII.html

45. The Astro Firefly Sm Cobalt Coreless motor. Corporate Information.ф www.astrofly.com

46. Trimble Navigation Europe Limited www.trimble.com