2.3. Функції тактично-навігаційного комплексу

Функції тактично-навігаційного комплексу:

1)Виконання польоту поблизу земної поверхні з попередженням про можливість зіткнення із земною поверхнею(за інформацією ЦКРМ);

2)Виконання зльоту, заходу на посадку на аеродром, майданчик з відомими координатами або вибрану з повітря прольотом над нею(чи оперативно вказану на електронній карті самим льотчиком) з урахуванням вітру(його введенням або автоматичною ідентифікацією) і тиску;

3)Виконання польоту у будь-яку навігаційну точку, задану як самим екіпажем, так і отриману по радіо;

4)Визначення навігаційних параметрів транспортного засобу : координат місця розташування, висоти в різних координатних системах, і швидкості;

5)Визначення кутів орієнтації МС - курс, крен, тангаж;

6)Індикація місця розташування МС на тлі цифрової карти;

7)Визначення і індикація маршрутних параметрів : середньої швидкості,розрахункового часу прибуття, відхилення від заданого курсу;

8)Визначення параметрів руху - прискорень і кутових швидкостей по трьох осях

9)Реєстрація певних параметрів у бортовому комп'ютері.

На відміну від системи, що базується тільки на супутниковій навігації, тактична навігаційна система забезпечує:

1)Інерціальне числення пройденого шляху при втраті сигналів супутникової системи;

2)Визначення кутових і лінійних параметрів руху об'єкту;

3)Частоту видачі інформації від 10 Гц;

4)Високу точність визначення азимута в реальному часі, особливо при малих швидкостях руху і на нерухомій основі;

5)Динамічне визначення кутів орієнтації(крен, диферент).[12]

2.4. Елементи тактичної навігаційної системи

Центральним елементом тактичної навігаційної системи є бортовий комп'ютер, який сполучений через блок комутації (БК) з основними датчиками системи : інерціальною системою, приймачем СНС, магнітним компасом, одометром.

Блок комутації здійснює комутування сигналів датчиків і перетворення напруги живлення для систем комплексу. При необхідності БК може бути укомплектований батареєю резервного живлення. У як найповнішій конфігурації бортовий комп'ютер через власні комунікаційні порти пов'язаний з периферійними цифровими пристроями: відеокамерою зовнішнього спостереження, дисплеєм водія, радіомодемом.[12]

2.5. 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]