Глава 1. Главная концепция построения системы логического управления и контроля при автоматической посадке бла.
Многовариантность способа выполнения заданной последовательности полетных операций при заходе на посадку, посадке и пробеге после приземления
На рис. 1.1. показана неизменяемая последовательность основных полетных операций при посадке- их всего пять. Каждая из них может быть осуществлена множеством различных способов, и для каждого способа однозначно определяется свой состав алгоритмов непосредственного управления рулевыми органами БЛА и тягой, а также необходимые уставки для регуляторов.
Представленная ниже таблица представляет собой пример одной из строк, содержащих условия попадания в ситуацию, состав назначаемых для неё алгоритмов и прилагаемые к ним уставки. Сами строки до полета формируются человеком, имеющим нужный опыт, или экспертом. Поэтому систему логического управления можно называть экспертной.
Общий список всех строк должен представлять полную группу событий в полете, а определение очередной строки перестроения работы бортовой САУ должно происходить весьма быстро. Приведенные соображения можно сформировать в виде 4 основных условий.
1. На показанном вверху графе последовательного выполнения основных операций видна многоальтернативность выполнения у каждой из них. Порядок их выполнения неизбежен.
2. Общая таблица состояний (база правил) состоит из строк, число которых должно соответствовать полному множеству возможных операций.
3. В каждой строке есть две компоненты параметров:
– в первой компоненте содержатся параметры, определяющие область (или условия) попадания в эту полетную ситуацию;
– во второй компоненте содержатся данные о составе частных алгоритмов и их
уставках, пригодных для данной ситуации;
Рис.1.1. Экспертная система логического управления посадкой в реальном времени
4. Ввиду малого числа альтернатив выполнения очередной операции время работы по классификации и анализу полетного состояния должно быть весьма мало и лежать в пределах 0.05÷0.1 сек, что практически соответствует режиму реального времени.
Для того, чтобы эти требования осуществить, необходима соответствующая организация работы логических алгоритмов, или структура бортовой САУ.
1.2. Первая версия двухуровневой структуры бортовой системы управления, включающей логическую часть
Логическая часть – это та компонента, которая выполняет роль диспетчера, которому подчиняется нижний исполнительный уровень непосредственного управления исполнительными органами. С другой стороны, находяшаяся на верхнем уровне логическая часть бортовой САУ подчиняется наземному командному пункту, передающему по радиоканалу сформированные оператором команды логического управления.
Структурная схема двухуровневой структуры системы управления посадкой показана в первоначальном виде на рис.1.2. В конце рабочих материалов эта структура примет более конкретный вид.
На этой структуре указаны элементы, имеющие разное функциональное предназначение
- идентификаторы, заменяющие восприятие человеком неизменяемых приборами пилотажных параметров;
- логические алгоритмы, входящие в состав экспертной системы управления работой борта;
- регуляторы, реализующие алгоритмы траекторного управления и входящие в состав КСУ;
- автоматы контроля безопасности посадки.
Для реализации предложенной концепции построения САУ с перестраиваемой структурой система автоматического управления посадкой содержит три компоненты – логическую часть выбора варианта полёта, исполнительную часть непосредственного
Рис.1.2. Бортовая система автоматического управления (САУ) посадкой БЛА. Бортовая САУ посадкой БЛА
управления летательным аппаратом и подсистему оперативного контроля безопасности
посадки. Логическая часть управления полётом образует верхний уровень принятия решений, заменяющий логику поведения лётчика в различных полётных ситуациях, включая классификацию возникшей обстановки и определение способа выполнения очередей задачи полёта.
Исполнительная часть системы реализует назначенный способ управления с помощью частных алгоритмов, настроенных на различные полётные ситуации, преследуя в достижении текущей цели полёта либо максимальную точность, либо максимальное быстродействие нужных маневров.
Процесс управления полётом подвергается непрерывной процедуре непрерывного контроля безопасности посадки, и в случае возникновения сигналов тревоги формируются соответствующие команды экстренных действий, в том числе ухода на повторный круг.
Таким образом, логическая часть образует верхний уровень автоматического управления посадкой и включает в себе ряд описанных ниже логических алгоритмов.