Малогабаритный бортовой радиовысотомер для беспилотных летательных аппаратов

Отчет 251 с., 12 ч., 63 рис., 23 табл., 15 источн., 12 прил. БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (БЛА), БОРТОВОЕ РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (БРЭО), РАДИОВЫСОТОМЕР, ВНУТРЕННЯЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ, СЕНСОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РОБОТОТЕХНИКИ, БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОНОМНОГО ПОЛЕТА. Объектом разработки и исследования являются макетный и опытный образцы малогабаритного бортового радиовысотомера (МБР) — 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. Цель работы – разработка окончательной версии рабочей конструкторской документации (РКД) и программной документации (ПД) МБР для организации мелкосерийного производства. 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 МБР; — разработаны схемотехнические решения по компоновке комплектующих МБР; — разработано встроенное программное обеспечение МБР; — разработана программа 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; — по результатам испытаний доработана рабочая конструкторская и программная документация МБР. В результате выполнения НИОКР были подтверждены и оптимизированы основные технические и эксплуатационные характеристики разрабатываемых образцов МБР для БЛА: — 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. 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.