sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2020-1-4-10sapi-455Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsСпособ повышения эффективности наведения беспилотного летательного аппарата на высокоскоростные и высокоманевренные целиMethod for increasing the efficiency of guidance of an unmanned aerial vehicle at high speed and higly maneuverable targetsЛопуховА. B.LopuhovA. V.

Лопухов Андрей Викторович, магистр технических наук

Минск

Lopuhov Andrey Victorovich, master of technical sciences 

Minsk

lopuxov.2017@mail.ruБабченокА. А.BabchenokA. A.

Бабчёнок Александр Александрович, магистр технических наук

Минск

Babchenok Aleksandr Aleksandrovich, master of technical sciences 

Minsk

babcheynok.alex@gmail.comВоенная академия Республики БеларусьБеларусьMilitary academy of the Republic of BelarusBelarus20201105202001410Copyright © Лопухов А.B., Бабченок А.А., 20202020Лопухов А.B., Бабченок А.А.Lopuhov A.V., Babchenok A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/455

Целью статьи является повышение эффективности применения беспилотного летательного аппарата (БЛА) при наведении его на высокоскоростные и высокоманевренные цели, за счет применения комбинированного способа создания управляющих сил и моментов, а также синтеза бортовой системы стабилизации БЛА, на основе многомерной нелинейной динамической модели.

Алгоритм комбинированного управления основан на сочетании аэродинамического и газодинамического способов создания сил и моментов. При этом учитываются режимы переключения с аэрона газодинамическое управление, с учетом особенностей синтеза системы стабилизации на основе синергетической теории управления и процессов её динамики.

Проведено имитационное математическое моделирование БЛА с комбинированным способом управления и синтезированным регулятором. Синтез регулятора основан на введении в пространство состояний аттракторов, обеспечивающих формирование необходимых свойств БЛА. Синтезированный регулятор реализует требуемые технологические задачи и устойчивость летательного аппарата в процессе его наведения на цель.

Необходимость применения аэрогазодинамического способа управления и синтеза регулятора системы стабилизации обусловлена ростом тактико-технических характеристик средств воздушного нападения, что в конечном итоге позволит обеспечить высокую эффективность применения БЛА по высокоскоростным и высокоманевренным целям.

The purpose of the article is to increase the efficiency of the use of an unmanned aerial vehicle (UAV), when pointing it at high-speed and highly maneuverable targets, through the use of a combined method of creating control forces and moments, as well as the synthesis of an onboard stabilization system (UAV), based on a multidimensional nonlinear dynamic model.

The combined control algorithm is based on a combination of aerodynamic and gas-dynamic methods of creating forces and moments. In this case, switching modes from aerodynamic to gas-dynamic control are taken into account, including the features of the synthesis of the stabilization system on the bases of the synergetic control theory and the processes of its dynamics.

Simulated mathematical modeling of UAVs with a combined control method and a synthesized controller was carried out. The synthesis of the onboard stabilization system controller is based on the introduction of attractor states into the space, which ensure the formation of the necessary UAV properties. The synthesized controller implements the required technological tasks and the stability of the aircraft.

The need to use the aerodynamic control method and synthesis of the stabilization system regulator is due to the growth of the tactical and technical characteristics of aerospace attack facilities, which will ensure high efficiency of UAV application for high-speed and highly maneuverable targets.

синтез регуляторабеспилотный летательный аппаратуправлениеуправляющие силыcontroller synthesisunmanned aerial vehiclecontrolcontrol forcesReferencesКолесников, А. А. Синергетическая теория управления. Инварианты, оптимизация, синтез / А. А. Колесников. – М.: Энергоатомиздат; Таганрог: Изд¬во ТРТУ, 1994. – 344 с.Kolesnikov, A. A. Synergetic control theory. Invariants, optimization, synthesis / A. A. Kolesnikov. – M.: Energoa¬ tomizdat; Taganrog: Publishing house of TRTU, 1994. 344 p.Кун, А. А. Основы построения систем управления ракетами / А. А. Кун, В. Ф. Лукьянов, С. А. Шабан. – М.: Изд. академии, 2016. – 232 с.Kuhn, A. A. Fundamentals of building rocket control systems / A. A. Kuhn, V. F. Lukyanov, S. A. Shaban. – M.: Publishing House. Academy, 2016. 232 p.Проектирование зенитных управляемых ракет / И. С. Голубев [и др.]; под общ. ред. И. С. Голубева – М.: Издательство МАИ, 1999. – 728 с.Designing anti¬aircraft guided missiles / I. S. Golubeva [et al.]; under the general. ed. I. S. Golubeva – M.: Publisher MAI, 1999. – 728 p.Колесников, А. А. Синергетические методы управления сложными системами: теория системного синтеза / А. А. Колесников. – М.: Едиториал УРСС, 2005. – 229 с.Kolesnikov, A. A. Synergetic management methods for complex systems: theory of system synthesis / A. A. Kolesnikov. – M.: URSS editorial, 2005. 229 p.Petkov, P. Hr. Robust Control Design with MATLAB / P. Hr. Petkov. – Barcelona, 2002. – 238 p.Petkov, P. Hr. Robust Control Design with MATLAB / P. Hr. Petkov. – Barcelona, 2002. – 238 p.Лопухов, А. В. Методика синтеза регулятора методом аналитического конструирования агрегированных регуляторов для бортовой системы стабилизации зенитной управляемой ракеты / А. В. Лопухов, О. В. Сидорович // Сб. науч. статей Воен. акад. Респ. Беларусь. – 019. – № 37. – С. 58–65.Lopukhov, A. V. Regulator synthesis technique by the method of analytical design of aggregated regulators for an onboard stabilization system of an anti¬aircraft guided missile / A. V. Lopukhov, O. V. Sidorovich // Sat. scientific Articles Military. Acad. Rep. Belarus. – 2019. – No. 37. – S. 58–65.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.