Наземна апаратура управління БПЛА

Наземна апаратура управління БПЛА призначена для виконання наступних завдань:

1. Створення карти польоту з наступною передачею до блоку зберігання заданих параметрів і маршруту польоту на борт БПЛА.

2. Управління БПЛА у ручному і напівавтоматичному режимах в зоні дії радіосистеми.

3. Моніторинг даних, що надходять із БПЛА. Дані з бортових систем БПЛА, значення робочих параметрів системи енергозабезпечення, координати БПЛА, напрямок польоту, швидкість і інші візуалізуються та обновляються в міру надходження.[13]

4. Зчитування польотних даних із пам'яті БАУ.

Забезпечення виконання перерахованих завдань реалізується НАУ за допомогою блоку ручного управління, електронної обчислювальної машини (ЕОМ) і апаратури управління і зв’язку (АУЗ). Функціональна схема НАУ представлена на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Функціональна схема НАУ

Для управління міні-БПЛА в ручному і напівавтоматичному режимах може бути застосована стандартна авіамодельна апаратура управління, наприклад типу HITEC LASER 4/6 (рис. 2.7). Команди керування з такого джойстика можуть передаватися на БПЛА як безпосередньо через власний радіоканал, так і через ЕОМ і далі АУЗ. Це дозволяє проводити тестові польоти БПЛА навіть при відсутності ноутбука.

Рис. 2.7. Апаратна реалізація НАУ

АУЗ міні-БПЛА являє собою окремий блок, що підключається до ЕОМ. АУЗ повинна виконувати наступні функції:

- передача команд керування на БАУ;

- прийом даних від БПЛА і передачу їх на ЕОМ;

- одержання інформації про температуру і тиск повітря в точці старту та передачу її на ЕОМ і БАУ.

Функціональна схема АУЗ наведена на рис. 2.8.

До складу типового АУЗ міні-БПЛА входять мікроконтролер, аналого-цифровий перетворювач (АЦП), блок радіомодемів, система узгодження з ЕОМ, барометричний датчик, датчик температури, система живлення.

До складу типового АУЗ міні-БПЛА входять мікроконтролер, аналого-цифровий перетворювач (АЦП), блок радіомодемів, система узгодження з ЕОМ, барометричний датчик, датчик температури, система живлення.

Рис. 2.8. Функціональна схема АУЗ

До складу типового АУЗ міні-БПЛА входять мікроконтролер, аналого-цифровий перетворювач (АЦП), блок радіомодемів, система узгодження з ЕОМ, барометричний датчик, датчик температури, система живлення.

Мікроконтролер виконує функції керування потоками даних і формування пакетів команд управління БПЛА. При включенні ЕОМ здійснюється підключення до неї АУЗ. З АУЗ на ЕОМ пересилаються дані про значення температури і тиски на рівні аеродрому для обчислення висоти аеродрому. На ЕОМ за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення створюється маршрут польоту, який відсилається на борт БПЛА. Після цього БПЛА готовий до зльоту.[14]

Для обміну даними між блоками НАУ і БАУ, а також блоками усередині НАУ або БАУ застосовуються мережеві протоколи. Повідомлення протоколу містять дані, які необхідні для виконання команд. Повідомлення поділяються на локальні (у межах БАУ або НАУ) і глобальні (що передаються через радіоканал). Це дозволяє за допомогою глобальних повідомлень одержати доступ з будь-якого блоку до будь-якого блоку системи. Наприклад, з ЕОМ під час польоту БПЛА можна відкрити, завантажити і відредагувати інформацію щодо маршруту або одержати ще не оброблені дані від будь-якого датчика, щоб перевірити вірність їхньої обробки апаратурою БАУ. Крім того, будь-який блок БАУ може запросити в НАУ, наприклад, температуру і атмосферний тиск на рівні аеродрому і провести корегування своїх нульових показників висоти. Завдяки такій системі істотно спрощується управління БПЛА в ручному і напівавтоматичному режимах, тому що відсутня затримка (порядку 40 мс) на оцифровку і наступну генерацію широтно-імпульсного модульованого сигналу керування сервоприводами (період якого дорівнює 20 мс). Передача повідомлення, що містить цифрові дані про миттєве положення всіх сервоприводів БПЛА (ємністю 10 біт), займає менш 7 мс. Прийняте повідомлення обробляється, і дані перевантажуються в апаратні ШІМ-генератори, які формують керуючі сигнали для всіх сервоприводів одночасно. Тим часом на протязі періоду сигналу по радіоканалу можуть бути передані 1 - 2 повідомлення з будь-якими даними в будь-яку сторону.[14,15]

РОЗДІЛ 3

Дата добавления: 2015-12-07