sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2022-1-27-33sapi-550Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsУсовершенствованный комбинированный способ создания управляющих сил и моментов для беспилотного летательного аппаратаAn improved combined method of creating control forces and moments for an unmanned aerialvehicleЛопуховА. B.LopuhovA. V.lopuxov.2017@mail.ruВоенная академия Республики БеларусьБеларусьMilitary academy of the Republic of BelarusBelarus202208062022012733Copyright © Лопухов А.B., 20222022Лопухов А.B.Lopuhov A.V.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/550

Целью статьи является решение задачи синтеза и исследования системы управления беспилотного летательного аппарата с базовым и усовершенствованным комбинированным (аэродинамический и газодинамический) способом создания управляющих сил и моментов.

Задачи исследования заключаются в анализе базовой модели комбинированного способа управления и возможности использования усовершенствованной модели комбинированного способа управления, при которой будет достигаться неизменность массовых и габаритных характеристик модернизируемого объекта управления с одновременным повышением целевого качества (уменьшении конечного промаха).

Исследования основываются на применении усовершенствованного способа создания управляющих сил и моментов, где произведена оптимизация массовых характеристик, за счет использования меньшего количества микроимпульсных двигателей (только на этапах разгона и торможения), а при установке балансировочного положения (поддержание установившегося угла атаки) вместо импульсных двигателей используется рулевой привод штатной бортовой системы стабилизации беспилотного летательного аппарата аэродинамического канала управления. Что в итоге позволило сохранить неизменность массовых характеристик модернизируемого летательного аппарата и повысить точность его наведения. Результаты экспериментального математического моделирования подтверждают эффективность предлагаемого синтеза.

improved combined (aerodynamic and gas-dynamic) method of creating control forces and moments.

The objectives of the study are to analyze the basic model of the combined control method and the possibility of using an improved model of the combined control method, at which the invariability of the mass and dimensional characteristics of the upgraded control object will be achieved with a simultaneous increase in the target quality (reduction of the final miss).

Research is based on the use of an improved method for creating control forces and moments, where the optimization of mass characteristics is made, for using of a smaller number of micropulse motors (only at the stages of acceleration and braking), and when setting the balancing position (maintaining a steady angle of attack), instead of impulse engines, a steering drive is used standard onboard stabilization system of an unmanned aerial vehicle aerodynamic control channel. Which ultimately made it possible to preserve the invariability of the mass characteristics of the aircraft being upgraded and to increase the accuracy of its guidance.

The results of experimental mathematical modeling confirm the effectiveness of the proposed synthesis.

синтезбеспилотный летательный аппаратуправлениесилы и моментыманевренностьбортовая система стабилизацииsynthesisunmanned aerial vehiclecontrolforces and momentsmaneuverabilityairborne stabilization systemReferencesFan Yonghua, Li Xin, Yang Jun, Zhang Yuzhuo, Design of Autopilot for Aerodyynamic Reaction-jet Multiple Control Missile Using Variable Structure Control, Proceeedings of the 27th Chinese Control Conference, Jule 16-18, 2000.Fan Yonghua, Li Xin, Yang Jun, Zhang Yuzhuo, Design of Autopilot for Aerodyynamic Reaction-jet Multiple Control Missile Using Variable Structure Control, Proceeedings of the 27th Chinese Control Conference, Jule 16-18, 2000.Yong Seok Choi, Ho Chul Lee, Jae Weon Choi, Autopilot design for agile missile with aerodynamic fi and side thruster SICE 2003 Annual Conference, 2, pp.1476–1481.Yong Seok Choi, Ho Chul Lee, Jae Weon Choi, Autopilot design for agile missile with aerodynamic fi and side thruster SICE 2003 Annual Conference, 2, pp.1476–1481.Yuhang Wang, Yu Yao, Kemao Ma, Laterial Thrust and Aerodynamics Blended Control System Design Based on Variable Structure Model Following, Intelligent Control and Automation, 2006, WCICA 2006. The Sexth World Congress on, vol.2, no., pp.8183– 8186.Yuhang Wang, Yu Yao, Kemao Ma, Laterial Thrust and Aerodynamics Blended Control System Design Based on Variable Structure Model Following, Intelligent Control and Automation, 2006, WCICA 2006. The Sexth World Congress on, vol.2, no., pp.8183– 8186.Zhao Yuyu, Yang Baoqing, Li Xinglong, Adjustable lateral thrust and aerodynamics blended control system design based on auto disturbance rejection controller, Control Conference (CCC), 2013 32nd Chinese, 26-28 July 2013, pp.5041, 5045.Zhao Yuyu, Yang Baoqing, Li Xinglong, Adjustable lateral thrust and aerodynamics blended control system design based on auto disturbance rejection controller, Control Conference (CCC), 2013 32nd Chinese, 26-28 July 2013, pp.5041, 5045.Ву Хао Тиен, Синтез бортовой системы стабилизации сверхманевренных беспилотных летательных аппаратов с комбинированным способом создания управляющих сил и моментов на основе метода диаграммных коэффициентов / Техника и Технологии. – 2013. – №6 (59).– С. 14–25.Wu Hao Tien, Synthesis of an on-board stabilization system for super-maneuverable unmanned aerial vehicles with a combined method for creating control forces and moments based on the method of diagrammatic coeffi / Technique and Technology.Проектирование зенитных управляемых ракет / под общ. ред. И. С. Голубева, В. Г. Светлова. – М.: Издательство МАИ, 1999. – 728 с.– 2013. – №6(59). – P. 14–25.Лопухов, А. В. Способ повышения эффективности наведения беспилотного летательного аппарата на высокоскоростные и высокоманевренные цели / А.В. Лопухов, А.А. Бабченок // Системный анализ и прикладная информатика. – 2020. – №1. – С. 4–10.3. Designing anti-aircraft guided missiles / I.S. Golubeva [et al.]; under the general. ed. I.S. Golubeva M.: Publisher MAI, 1999. 728 p.Кун, А. А. Основы построения систем управления ракетами / А. А. Кун, В. Ф. Лукьянов, С. А. Шабан.–М.: Изд. академии, 2016. – 232 с.Lopukhov, A.V. Method for increasing the effi of guidance of an unmanned aerial vehicle at high speed and higly maneuverable targets / A.V. Lopukhov, A.A. Babchenok // Systems analysis and applied informatics. – 2020. – №1. – P. 4–10.Лопухов, А. В. Бортовая система стабилизации зенитной управляемой ракеты с комбинированным способом создания управляющих сил и моментов / А.В. Лопухов, А.И. Федоров, В.Р. Драгун // Вестник Военной академии Республики Беларусь. – 2021. – №3 (72). – С. 42–49.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.Lopukhov, A.V. On-board stabilization system of anti-aircraft guided missiles with a combined method of creating control forces and moments / A.V. Lopukhov, A.I. Phedorov, V.R. Dragun // Herald of the military academy of the Republic of Belarus. – 2021.Lopukhov, A.V. On-board stabilization system of anti-aircraft guided missiles with a combined method of creating control forces and moments / A.V. Lopukhov, A.I. Phedorov, V.R. Dragun // Herald of the military academy of the Republic of Belarus. – 2021.– №3(72). – P. 42–49.– №3(72). – P. 42–49.

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