Малогабаритный бортовой радиовысотомер для беспилотных летательных аппаратов

Отчет 174 с., 13 ч., 30 рис., 22 табл., 10 прил. БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ, БОРТОВОЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, РАДИОВЫСОТОМЕР, ВНУТРЕННЯЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ, СЕНСОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РОБОТОТЕХНИКИ, БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОНОМНОГО ПОЛЕТА. Объектом исследования являются макетный и опытный образцы малогабаритного бортового радиовысотомера для беспилотных летательных аппаратов. Целью НИОКР является разработка и исследование малогабаритного бортового радиовысотомера — компактного высокоточного сенсорного компонента бортовой радиоэлектронной аппаратуры (БРЭО) беспилотных летательных аппаратов (БЛА), предназначенного для определения и передачи в систему автопилотирования данных о текущей высоте полёта БЛА. Данное решение должно стать недорогим, доступным на рынке и лёгким для интеграции в БРЭО производителями БЛА, а его массовое внедрение должно существенно повысить безопасность и снизить аварийность автономных и удалённо пилотируемых полётов БЛА. Основная научно-техническая проблема, на решение которой направлено выполнение НИОКР — отсутствие недорогих высокоточных малогабаритных высотомеров, интегрированных с системами автоматического управления БЛА, предназначенных для применения в БЛА гражданского назначения малого и среднего класса. В ходе НИОКР были выполнены следующие работы: — разработана эскизная конструкторская документация малогабаритного бортового радиовысотомера (МБР); — разработаны схемотехнические решения по компоновке комплектующих МБР; — разработано встроенное программное обеспечение МБР; — разработаны программы и методики испытаний МБР; — произведено тестирование и отладка встроенного ПО МБР. — изготовлен макетный образец МБР; — исследована работа макетного образца МБР в различных режимах; — проведены испытания макетного образца МБР; — разработана рабочая конструкторская документация МБР; — изготовлен опытный образец МБР; — проведены испытания опытного образца МБР; — доработана рабочая конструкторская документация МБР по результатам испытаний. Результатом НИОКР является подтверждение и оптимизация основных технических и эксплуатационных характеристик разрабатываемых образцов малогабаритного бортового радиовысотомера для беспилотных летательных аппаратов: — определение высоты полета летательного аппарата с точностью +-0,1 м на высоте полета не менее 150 м в диапазоне от 0,5 до 150 м от земной поверхности; — автоматическое выдерживание заданной высоты полета беспилотных летательных аппаратов (БЛА) при переменном рельефе местности; — автоматический контроль высоты при взлете и посадке БЛА; — повышение безопасности эксплуатации БЛА и снижение аварийности полетов по сравнению с применением стандартной навигационной системы на базе ГНСС; — отсутствие необходимости у пилота в ручном режиме производить корректировку высоты полета в зависимости от изменения рельефа; — автоматический контроль и корректировка вертикального ускорения в зависимости от высоты при взлете и посадке БЛА; — повышение точности определения высоты полёта в 2-3 раза (из расчета средней точности определения высоты полёта над поверхностью на 5 суммарных часов полёта) при использовании одновременно с инерциально-навигационной системой и барометрическим высотомером как дополнительный источник данных о высоте по сравнению с использованием стандартной навигационной системы на базе ГНСС; — стабильность импульсного сигнала МБР при наличии внешних источников помех, атмосферных воздействий, загрязнения корпуса приемо-передающей антенны; — возможность определения высоты полёта через редкую растительность и траву. Запланированные в рамках всех этапов работы выполнены в полном объёме и в соответствии с техническим заданием на НИОКР. Проведенные в рамках НИОКР исследования и разработки позволяют перейти к мелкосерийному производству и коммерциализации МБР.