Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами

Розглянуто питання необхідності створення нової перспективної системи керування безпілотними літальними апаратами і розроблення методів її інтелектуалізації. Запропоновано ідеї застосування теорії інваріантності та автономності для синтезу перспективних систем керування, а також ряд методів для забе...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Кибернетика и вычислительная техника
Дата:	2018
Автори:	Гриценко, В.І., Волков, O.Є., Комар, М.М., Богачук, Ю.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України та МОН України 2018
Теми:	Интеллектуальное управление и системы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131937
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами / В.І. Гриценко, O.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук // Кибернетика и вычисл. техника. — 2018. — № 1 (191). — С. 45-59. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-131937
record_format	dspace
spelling	Гриценко, В.І. Волков, O.Є. Комар, М.М. Богачук, Ю.П. 2018-04-06T20:31:44Z 2018-04-06T20:31:44Z 2018 Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами / В.І. Гриценко, O.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук // Кибернетика и вычисл. техника. — 2018. — № 1 (191). — С. 45-59. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 0454-9910 DOI: doi.org/10.15407/kvt191.01.045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131937 629.7.05 Розглянуто питання необхідності створення нової перспективної системи керування безпілотними літальними апаратами і розроблення методів її інтелектуалізації. Запропоновано ідеї застосування теорії інваріантності та автономності для синтезу перспективних систем керування, а також ряд методів для забезпечення високого рівня їх інтелектуалізації. Запропоновано підхід до вирішення завдання, оснований на теорії високоточного дистанційного керування динамічними об'єктами, а також на комплексній взаємодії методів теорії автономності, адаптивного керування та інтелектуалізації процесів керування динамічними об'єктами. Рассмотрен вопрос необходимости создания новой перспективной системы управления беспилотными летательными аппаратами и разработки методов ее интеллектуализации. Предложены идеи применения теории инвариантности и автономности для синтеза перспективных систем управления, а также ряд методов для обеспечения высокого уровня их интеллектуализации. Предложен подход к решению задачи основанный на теории высокоточного дистанционного управления динамическими объектами, а также на комплексном взаимодействии методов теории автономности, адаптивного управления и интеллектуализации процессов управления динамическими объектами. The purpose of the article is to solve the issues of the development of the control system of UAV and to provide a number of measures aimed to ensuring its intellectualization. The approach considered in the article is based on the theory of high-precision remote control of dynamic objects and on the complex interaction of methods of theory of invariance, adaptive control and intellectualization of processes of UAV control. Results. The development and implementation of control algorithms using functional program modules written in modern high-level programming languages in the computer environment based on microprocessors with a computing power sufficient to implement these algorithms in the form of a unified hardware and software complex of the integrated avionics. The expansion of the range of functional capabilities of UAV control system that is offered to supplement the developed channels and algorithms of autopilot by the methods of intellectualization. Conclusions. It is shown that combining the developed control laws for UAV autopilot into a unified hardware and software complex of integrated avionics and supplementing them with the proposed components of intellectualization will create a synergy effect and ensure the effectiveness and sustainability of the process of controlling the motion of the UAV. uk Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України та МОН України Кибернетика и вычислительная техника Интеллектуальное управление и системы Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами Интеллектуализация современных систем автоматического управления беспилотными летательными аппаратами Intellectualization of Modern Systems of Automatic Control of Unmanned Aerial Vehicles Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами
spellingShingle	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами Гриценко, В.І. Волков, O.Є. Комар, М.М. Богачук, Ю.П. Интеллектуальное управление и системы
title_short	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами
title_full	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами
title_fullStr	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами
title_full_unstemmed	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами
title_sort	інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами
author	Гриценко, В.І. Волков, O.Є. Комар, М.М. Богачук, Ю.П.
author_facet	Гриценко, В.І. Волков, O.Є. Комар, М.М. Богачук, Ю.П.
topic	Интеллектуальное управление и системы
topic_facet	Интеллектуальное управление и системы
publishDate	2018
language	Ukrainian
container_title	Кибернетика и вычислительная техника
publisher	Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН України та МОН України
format	Article
title_alt	Интеллектуализация современных систем автоматического управления беспилотными летательными аппаратами Intellectualization of Modern Systems of Automatic Control of Unmanned Aerial Vehicles
description	Розглянуто питання необхідності створення нової перспективної системи керування безпілотними літальними апаратами і розроблення методів її інтелектуалізації. Запропоновано ідеї застосування теорії інваріантності та автономності для синтезу перспективних систем керування, а також ряд методів для забезпечення високого рівня їх інтелектуалізації. Запропоновано підхід до вирішення завдання, оснований на теорії високоточного дистанційного керування динамічними об'єктами, а також на комплексній взаємодії методів теорії автономності, адаптивного керування та інтелектуалізації процесів керування динамічними об'єктами. Рассмотрен вопрос необходимости создания новой перспективной системы управления беспилотными летательными аппаратами и разработки методов ее интеллектуализации. Предложены идеи применения теории инвариантности и автономности для синтеза перспективных систем управления, а также ряд методов для обеспечения высокого уровня их интеллектуализации. Предложен подход к решению задачи основанный на теории высокоточного дистанционного управления динамическими объектами, а также на комплексном взаимодействии методов теории автономности, адаптивного управления и интеллектуализации процессов управления динамическими объектами. The purpose of the article is to solve the issues of the development of the control system of UAV and to provide a number of measures aimed to ensuring its intellectualization. The approach considered in the article is based on the theory of high-precision remote control of dynamic objects and on the complex interaction of methods of theory of invariance, adaptive control and intellectualization of processes of UAV control. Results. The development and implementation of control algorithms using functional program modules written in modern high-level programming languages in the computer environment based on microprocessors with a computing power sufficient to implement these algorithms in the form of a unified hardware and software complex of the integrated avionics. The expansion of the range of functional capabilities of UAV control system that is offered to supplement the developed channels and algorithms of autopilot by the methods of intellectualization. Conclusions. It is shown that combining the developed control laws for UAV autopilot into a unified hardware and software complex of integrated avionics and supplementing them with the proposed components of intellectualization will create a synergy effect and ensure the effectiveness and sustainability of the process of controlling the motion of the UAV.
issn	0454-9910
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131937
citation_txt	Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами / В.І. Гриценко, O.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук // Кибернетика и вычисл. техника. — 2018. — № 1 (191). — С. 45-59. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT gricenkoví íntelektualízacíâsučasnihsistemavtomatičnogokeruvannâbezpílotnimilítalʹnimiaparatami AT volkovoê íntelektualízacíâsučasnihsistemavtomatičnogokeruvannâbezpílotnimilítalʹnimiaparatami AT komarmm íntelektualízacíâsučasnihsistemavtomatičnogokeruvannâbezpílotnimilítalʹnimiaparatami AT bogačukûp íntelektualízacíâsučasnihsistemavtomatičnogokeruvannâbezpílotnimilítalʹnimiaparatami AT gricenkoví intellektualizaciâsovremennyhsistemavtomatičeskogoupravleniâbespilotnymiletatelʹnymiapparatami AT volkovoê intellektualizaciâsovremennyhsistemavtomatičeskogoupravleniâbespilotnymiletatelʹnymiapparatami AT komarmm intellektualizaciâsovremennyhsistemavtomatičeskogoupravleniâbespilotnymiletatelʹnymiapparatami AT bogačukûp intellektualizaciâsovremennyhsistemavtomatičeskogoupravleniâbespilotnymiletatelʹnymiapparatami AT gricenkoví intellectualizationofmodernsystemsofautomaticcontrolofunmannedaerialvehicles AT volkovoê intellectualizationofmodernsystemsofautomaticcontrolofunmannedaerialvehicles AT komarmm intellectualizationofmodernsystemsofautomaticcontrolofunmannedaerialvehicles AT bogačukûp intellectualizationofmodernsystemsofautomaticcontrolofunmannedaerialvehicles
first_indexed	2025-11-26T21:29:39Z
last_indexed	2025-11-26T21:29:39Z
_version_	1850776806223773696
fulltext	ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) Интеллектуальное управление и системы DOI: https://doi.org/10.15407/kvt191.01.045 УДК 629.7.05 В.І. ГРИЦЕНКО, член-кореспондент НАН України, директор Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України e-mail: vig@irtc.org.ua О.Є. ВОЛКОВ, старш. наук. співроб., відд. інтелектуального керування e-mail: alexvolk@ukr.net М.М. КОМАР, наук. співроб., відд. інтелектуального керування e-mail: nickkomar08@gmail.com Ю.П. БОГАЧУК, канд.техн.наук, старш. наук. співроб., відд. інтелектуального керування e-mail: dep185@irtc.org.ua Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України, пр. Академіка Глушкова, 40, м. Київ, 03187, Україна IНТЕЛЕКТУАЛIЗАЦIЯ СУЧАСНИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ БЕЗПIЛОТНИМИ ЛIТАЛЬНИМИ АПАРАТАМИ Розглянуто питання необхідності створення нової перспективної системи керування безпілотними літальними апаратами і розроблення методів її інтелектуалізації. Запропоно- вано ідеї застосування теорії інваріантності та автономності для синтезу перспективних систем керування, а також ряд методів для забезпечення високого рівня їх інтелектуалізації. Запропоновано підхід до вирішення завдання, оснований на теорії високо- точного дистанційного керування динамічними об'єктами, а також на комплексній взаємодії методів теорії автономності, адаптивного керування та інтелектуалізації процесів керування динамічними об'єктами. Ключові слова: безпілотний літальний апарат, система керування, інваріантність, інтелектуалізація, автономність. ВСТУП Останніми роками авіація стає значною мірою безпілотною. Безпілотні літальні апарати (БпЛА) поступово стають головною продукцією багатьох авіаційних фірм. З'являється велика кількість розробників і виробників  В.І. ГРИЦЕНКО, О.Є. ВОЛКОВ, М.М. КОМАР, Ю.П. БОГАЧУК, 2018 45 В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 46 БпЛА, які займаються лише безпілотними апаратами та системами. Це відбувається з ряду причин. БпЛА, зазвичай, набагато дешевші пілотова- них літаків і вертольотів. Дешевше, ніж підготовка пілота, обходиться і підготовка оператора безпілотної системи. Відсутність пілота дає змогу не долучати бортові системи життєзабезпечення, зменшити масу та габарити БпЛА, а також збільшити діапазон допустимих перевантажень і чинників, які впливають на якість пілотування. Велике значення має і чинник безпе- ки — втрати безпілотних апаратів не призводять до втрати пілотів. Стрімке зростання кількості розробок БпЛА саме в в останнє десяти- річчя не є випадковим. Цьому сприяли певні об'єктивні передумови, які назріли саме до цього часу. Вони пов'язані з серйозними технологічними успіхами в різних галузях [1]. Удосконалення БпЛА нерозривно пов’язано з етапами розвитку авіації за- галом. Сьогодні інформаційні технології докорінно змінили уявлення про БпЛА та розширили сферу їх цивільного застосування. Порівняно з пілотова- ною авіацією, використання БпЛА незамінне під час виконання складних та небезпечних завдань. БпЛА використовують для інтелектуальних завдань, наприклад, таких як: розвідка, спостереження, безпека кордонів, ідентифікація та позначення цілі, ретрансляція зв'язку, постановки радіозавад, правоохорон- на безпека, моніторинг стану навколишнього середовища та сільського госпо- дарства, дистанційне зондування та інші завдання. Безпілотний літальний апарат — це літальний апарат багаторазового або умовно-багаторазового використання, який здатний самостійно цілесп- рямовано переміщатися в повітрі для виконання різних функцій в автоном- ному режимі (за допомоги власної керуючої програми) або за допомоги дистанційного керування (що здійснюється людиною-оператором зі стаці- онарного або мобільного пульта керування). Зазвичай, БпЛА є частиною системи, яка забезпечує його функціону- вання. Безпілотна авіаційна система (БАС) — це сукупність БпЛА з назем- ним пунктом дистанційного керування та персоналом, який ним керує і забезпечує його функціювання, та каналами керування і зв’язку зі спожи- вачами результатів функціювання. Розвиток безпілотних авіаційних систем став новою сторінкою в історії авіації та космонавтики. Потенціал України у створенні та використанні БАС кожного року зростає. Нині наша країна фігурує як країна-виробник та споживач послуг як цивільних БпЛА, так і БпЛА військового призначення. АКТУАЛЬНIСТЬ Ефективність виконання поставлених завдань, безпека польоту, експлуата- ційна придатність і ряд інших, не менш важливих якостей рухомих об'єк- тів, зокрема БпЛА, значною мірою визначаються здатністю системи авто- матичного керування (САК) виконувати свої функції. Розвиток САК, до якої входить автопілот (АП), характеризується постійним збільшенням числа вирішуваних завдань і підвищенням їх складності, розширенням інтелектуальних і адаптивних можливостей БАС. Основні відмінні якості САК БпЛА — це, перш за все, розвинена архітектура і високий інтелект, що забезпечують високу інформаційну підтримку виконання завдання і Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 47 високий рівень автоматизації керування на всіх етапах польоту. Архітекту- ра САК повинна забезпечувати [2]: — адаптацію польоту БпЛА до поточних умов функціонування, кон- центрацію ресурсів для виконання найбільш важливих завдань, перебудо- вуючи свою структуру; — введення нових інформаційних каналів з метою адаптації САК до об'єктів різного класу і проведення глибокої модернізації; — високу інформаційну підтримку під час виконання поставлених за- вдань і високу автоматизацію керування рухомим об'єктом; — зниження психологічного навантаження на операторів БАС; — працездатність за умов ускладнення тактичної обстановки і підви- щення динаміки її зміни; — скорочення часу на прийняття рішень у разі ускладнення вибору ва- ріанту рішення; — високу експлуатаційну придатність і надійність за низької вартості експлуатації. Основні якості САК, в свою чергу, практично повністю визначаються бортовою обчислювальною системою, яка, по суті, і є її основою. Постійне зростання складності і кількості завдань, що вирішуються на борту, неми- нуче призводить до ускладнення бортового обладнання і, перш за все, до ускладнення бортової обчислювальної системи, до якої висуваються під- вищені вимоги щодо необхідних обчислювальних ресурсів для вирішення завдань орієнтації і навігації. Актуальним напрямом для інтелектуалізації обчислювальних систем нового покоління, нарівні з нарощуванням обчислювального потенціалу, є розвиток робіт, спрямованих на забезпечення здатності систем керування складними динамічними об'єктами проводити осмислений аналіз, прийма- ти рішення на основі накопичених знань і адаптуватися в заздалегідь непе- редбачуваних ситуаціях в процесі керування для досягнення поставлених цілей керування [4]. АНАЛIЗ СУЧАСНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ Після аналізу ряду автопілотів, які є на ринку авіоніки БпЛА, їх можна розподілити на кілька класів [5, 6]: — «професійні»: «Vector» (UAV Navіgatіon), «Piccolo SL» (Cloud Cap Technology), «MP2x28» (Micropilot), «GNC1000» (Moog Crossbow's), «Kestrel» (Procerus Technologies), «АП-АВІА» (ООО «КБ АВІА»); — «середнього» класу: «Pixhawk (PX-4)» (3D-robotics), «Naza» (DJI), «YS» (Zero UAV Intelligent Technology), «Panda» (FeiYu Electronic Technology Co). — «аматорського» рівня: 35х1, 36х1 (UNAV), RVOSD (RangeVideo) тощо. Недоліки сучасних автопілотів. Більшість комерційних автопілотів використовують пропорційно-інтегрально-диференціальні регулятори (ПІД-регулятори). Автопілоти на основі ПІД-регуляторів мають просту конструкцію і легко можуть бути реалізовані для керування БпЛА. Однак ці автопілоти не є оптимальними і мають низьку надійність, не можуть використовуватись для БпЛА військового призначення. Крім того, для де- В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 48 яких режимів польоту налаштування параметрів ПІД-регулятора може спричиняти серйозні труднощі. Тому нині проводяться активні досліджен- ня із застосування сучасних методів теорії керування для синтезу алгорит- мів законів керування БпЛА. Більшість наявних АП використовують однотипні мікромеханічні і ра- діоелектронні сенсори, тому якість розв’язання навігаційних завдань зале- жить від алгоритмів роботи АП, наявності температурної компенсації і якос- ті калібрування давачів. Для того, щоб не залежати від постачання даних від давачів, а також для можливості подальшого розширення функціональності АП, необхідна можливість встановлення декількох типів давачів. Для динамічних («швидких») БпЛА важлива швидкість реакції АП на мінливу польотну обстановку, тому важливим параметром є частота дискре- тизації (частота розв’язання завдання керування). Для більшості зазначених АП частота дискретизації не перевищує 200 Гц, хоча деякі АП, такі як «MP2x28», «АП-АВІА», дають можливість встановлювати частоту дискре- тизації до 400 Гц. Цей параметр безпосередньо пов'язано з частотою онов- лення даних давачів та надає можливість додаткового оброблення (напри- клад, додаткову фільтрацію) сигналів давачів. Частота дискретизації також залежить від швидкодії (тактової частоти роботи) бортової цифрової обчис- лювальної машини, яка повинна за один такт дискретизації виконувати всі операції з оброблення сигналів давачів і вироблення сигналів керування. Сучасний АП повинен мати можливість реалізувати дуже складні і ви- могливі до обчислювальної потужності алгоритми оброблення та керуван- ня зі значним запасом щодо обчислювальної потужності. Виконання польотів в складних кліматичних умовах (за температури нижче 0° С і вище +35 °С) можливе лише за наявності термокомпенсації сигналів давачів. Для цього на етапі виробництва треба виконувати темпе- ратурне калібрування давачів. Розширені діапазони робочої температури мають лише АП професійної серії, наприклад, «MP2x28» і «Kestrel». ВИОКРЕМЛЕННЯ НЕВИРIШЕНОЇ ЧАСТИНИ ПРОБЛЕМИ Сьогоднішній технологічний розвиток інформаційних технологій вимагає прискореного розвитку теорії інтелектуального керування та теорії систем- них інформаційних технологій. Нові технології інтелектуального керуван- ня вкрай важливі для вирішення проблем сучасної робототехніки, створен- ня бортових і наземних систем керування безпілотними літальними засо- бами. Крім того, виникає актуальне питання необхідності поєднання таких теорій у єдину концепцію інтелектуалізації інформаційних технологій та створення інтелектуальних технологій керування. З огляду на перелічені вище недоліки сучасних АП БпЛА постає пи- тання розроблення системи керування БпЛА та проведення ряду заходів щодо забезпечення її інтелектуалізації. Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 49 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧI Для розв’язання завдань керування кутовим рухом і стабілізацією кутового положення безпілотного літального апарату загальний кутовий рух розгля- дають як суму трьох складників: кутів рискання (ψ), тангажу (ν) і крену (γ). Відповідно до цього поділу формують три канали керування і стабілізації: курсу, тангажу і крену. Розв’язання завдань синтезу і реалізації алгоритмів керування БпЛА має забезпечувати необхідні характеристики руху на різ- них ділянках траєкторій і режимах польоту [7]. Сучасні автопілоти є комплексом механізмів, які спільно працюють для забезпечення стабілізації БпЛА на траєкторії, стабілізації висоти польоту, ке- рування маневрами БпЛА і приведення його в горизонтальний політ. В основу схеми автопілотів під час роботи в режимі стабілізації покла- дено принцип регулювання за кутом, кутової швидкості, а у деяких схемах автопілотів і за кутовим прискоренням. Система БпЛА-автопілот є єдиною замкнутою системою автоматичного керування. Автопілот складається, зазвичай, з трьох автоматичних систем керування з внутрішніми перехрес- ними координаційними зв'язками між каналами автопілота. Принцип дії традиційних автопілотів оснований на: вимірі відхилення осі літака від заданого просторового положення та перетворенні виміряної величини в команду відхилення керма. Бажана функціональна залежність між виміряним відхиленням літака і відхиленням керма аналітично виражається законом керування, які є ідеа- лізованим рівнянням. Ідеалізація полягає в тому, що не враховуються нелі- нійності і всі ланки вважаються безінерційними. Відповідно до числа орга- нів керування АП має три канали стабілізації, іменовані надалі каналами керма напряму, елеронів і керма висоти. Закони керування автопілота мають різний вигляд для різних каналів і режимів роботи автопілота. У режимі стабілізації, коли автопілот підтримує заданий режим польо- ту, на вхід автопілота надходять сигнали від чутливих елементів: γ+ψµ+ψ=δ γψψψ &&& & iiн ; ψ+γµ+γ=δ ψγγγ &&& & iie ; HKii нв ∆+γ+ϑµ+ϑ=δ υγυυ && , де δн, δe, δв — кути відхилення відповідних рулів, ∆Н — зміна висоти, iψ, iγ, iυ — передавальні числа по кутах, які визначаються співвідношенням: ω δ =i , де δ — кут повороту руля, ω — кутова швидкість літака, µψ, µγ, µυ — переда- вальні числа по кутовим швидкостям, які визначаються співвідношенням: В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 50 υγψ δµ ,, = , де ψ — кут курсу літака, γ — кут крену літака, υ — кут тангажу літака, iψγ — передавальне число за курсом від крену, iγψ — передавальне число за креном від курсу, iυγ — передавальне число за тангажем від крену, Kн — передавальне число за зміною висоти. Оптимальні значення передавальних чисел залежать від характеристик БпЛА, а отже, і від режиму польоту. Однак, через складність перебудови пе- редавальних чисел в польоті на практиці обмежуються "середніми" значення- ми передавальних чисел, які встановлюють під час наземного регулювання автопілота. Ці значення визначають розрахунковим шляхом для основного режиму польоту і уточнюють під час льотних випробувань, досягаючи задові- льної якості перехідних процесів на всьому діапазоні висот і швидкостей, тоб- то ні на одному з етапів польоту вони не будуть мати оптимальних значень. Швидкість протікання перехідних процесів в системі керування БпЛА і взає- мозв'язок руху БпЛА відносно головних осей інерції призводять до виникнен- ня складних перехресних зв'язків між каналами автопілота. Тому актуальним є розроблення алгоритмів адаптивного керування орієн- тацією БпЛА, які компенсують перехресні зв’язки та взаємний вплив поміж каналами керування, що забезпечує інваріантність генерованих команд керу- вання по всіх каналах, навіть у разі глибокого маневрування БпЛА. Окрім того, алгоритми керування повинні забезпечити підвищення якості і стійкості керування за умови реалізації складних просторових траєкторій польоту з великими змінами висоти та швидкості польоту за наявністю істотно криволі- нійних ділянок маневрування у вертикальній і горизонтальній площинах. Мета статті — дослідження сучасних систем автоматичного керуван- ня БпЛА та опис нових методів їх інтелектуалізації. IНТЕЛЕКТУАЛЬНЕ КЕРУВАННЯ БЕЗПIЛОТНИМИ ЛIТАЛЬНИМИ АПАРАТАМИ Сучасний шлях розвитку бортових систем керування БпЛА передбачає імплементацію алгоритмів керування за допомоги функціонально- програмних модулів, написаних сучасними мовами програмування високо- го рівня в обчислювальному середовищі на базі мікропроцесорів, з обчис- лювальною потужністю, достатньою для реалізації цих алгоритмів у ви- гляді єдиного апаратно-програмного комплексу інтегрованої авіоніки. Функціонально-програмні модулі для АП сучасного БпЛА — це моду- лі керування та навігації, які забезпечують точне керування БпЛА операто- ром і роблять можливим виконання польоту в автоматичному режимі від зльоту до посадки. Необхідним базовим набором програмних модулів для АП сучасного БпЛА є такий: три контури автопілота для стабілізації куто- вого положення (канал крену, тангажу, рискання), система керування висо- тою і швидкістю польоту, система траєкторного керування БпЛА. Така структура апаратно-програмного комплексу багато в чому схожа з сучас- ним пілотажно-навігаційним обладнанням повітряних суден, яке базується Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 51 на широкому використанні цифрових обчислювальних машин і створених на їх базі багатомашинних обчислювальних систем у складі електродиста- нційної системи керування — ЕДСК, системи автоматичного керування — САК, обчислювальної системи літаководіння — ОСЛ. Їхне призначення та принцип роботи схожий з запропонованою бортовою системою керування, яка реалізує перспективний напрямок розвитку систем керування БпЛА. Отже, використання інтегрованої авіоніки дозволяє перенести біль- шість функцій керування БпЛА на рівень програмного забезпечення, вико- наного у вигляді окремих функціонально-програмних модулів, які викори- стовують для керування БпЛА на всіх режимах, наприклад, політ заданим маршрутом, автосупровід цілей, повернення до точки запуску, політ на заданій швидкості, політ на заданій висоті, стабілізація кутів орієнтації БпЛА тощо. Функціональна структура апаратно-програмного комплексу системи керування БпЛА (рис.1), реалізованого засобами інтегрованої авіоніки, як правило, включає джерела даних, в якості яких використовують інерційні давачі вимірювання прискорень і кутових швидкостей, магнітні давачі, давачі температури, давачі тиску, GPS-приймач, а також давачі висоти і повітряної швидкості. Отримані дані передаються в програмно-апаратний комплекс бортової системи керування, де оцінюються параметри руху БпЛА і виробляються керуючі впливи, які надходять на сервоприводи сис- теми керування польотом БпЛА. Центральним модулем програмно-апаратного комплексу бортової сис- теми керування БпЛА є функціонально-програмний модуль автопілота, який забезпечує керування кутами орієнтації БпЛА. Здебільшого випадків траєкторії польоту БпЛА є просторовими кри- вими з великими змінами висоти і швидкості польоту, які також включа- ють істотно криволінійні ділянки маневрування у вертикальній і горизон- тальній площинах. Під час руху БпЛА за такими траєкторіями функціона- льно-програмний модуль автопілота БпЛА повинен забезпечувати високу динамічну точність реалізації цих траєкторій [8]. Поставлена мета зазвичай досягається за рахунок введення у функціо- нально-програмний модуль автопілота перехресних зв'язків між каналами системи керування БпЛА з синхронною адаптацією коефіцієнтів, які вхо- дять у алгоритми системи керування БпЛА в залежності від величини шви- дкісного напору, який залежить від висоти і швидкості польоту і є перева- жним фактором зміни динамічних властивостей БпЛА [9]. Функціональна структура розроблених алгоритмів програмної реалізації керування кутовим положенням безпілотного літального апарата. Функціонально-програмний модуль автопілота кутової стабілізації складається з трьох контролерів кутів рискання (ψ), крену (γ) і тангажу (ν) з внутрішніми перехресними зв'язками, які забезпечують керування кутами орієнтації БпЛА. Основою роботи алгоритмів функціонально-програмного модуля авто- пілота є сигнали інерційних давачів вимірювання прискорень (ax, ay, az ) і кутових швидкостей (ωx, ωy, ωz) по осях системи координат Cxyz відповідно, давача температури (T), давача тиску (ρ), давача повітряної швидкості (Va). В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 52 Рис. 1. Функціональна структура апаратно-програмного комплексу системи керування БпЛА Рис. 2. Структурна схема системи керування кутовим положенням БпЛА За цими сигналами давачів у функціонально-програмному модулі ав- топілота формуються команди керування кермом напрямку (δr), кермом висоти (δe), елеронами (δa) і дроселем (δth) (рис.2). За поточними значеннями помилки бокового прискорення (Δay) і по- милки кутової швидкості координованого розвороту (Δωz) формується ко- манда керування відхиленням керма напряму δr за таким алгоритмом: Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 53 ara a SC zFYyIYDYr K V K))p(Wa)p(W(K δ+ω∆−∆=δ 2 2 , де KDY — передавальне число демпфера рискання; Kra — передавальне число перехресного зв'язку відхилення керма напряму за відхиленням еле- ронів; KSC — коефіцієнт масштабування ефективності дії рулів залежно від швидкості польоту; KIY — передавальне число інтегратора в каналі рискан- ня; WIY(p) = p K IY — передавальна функція інтегратора в каналі рискання. За поточним значенням помилки кутової швидкості в каналі крену (Δωx) формується команда керування відхиленням елеронів (δa) за таким алгоритмом: a SC xIRVPFR roll cmd DRxa V K))p(WKK T K( ω∆+ γ−γ +ω∆=δ , WIR(p) = p K IRR , ρ ρ = 0 VK , де KPR, KDR, KIR — передавальні числа пропорційної ланки, демпфера і інтегратора ПІД-регулятора в каналі крену відповідно; WIR(p) = — переда- вальна функція інтегратора в каналі крену; VK — поправка на відмінність фактичної щільності навколишнього повітря від стандартної у разі перера- хунку індикаторної швидкості в істинну; ρ, ρ0 — щільність повітря на по- точній висоті польоту і на рівні моря відповідно. За поточними значеннями величини компенсації впливу крену на тан- гаж (Kγ ) і помилки кутової швидкості в каналі тангажу (Δωy ) формується команда керування відхиленням керма висоти (δe ) за таким алгоритмом: a SC yIPVPFP pitch DPye V K))p(WKK)K T (K( ω∆++ ν∆ +ω∆=δ γ , де KPP, KDP, KIP — передавальні числа пропорційної ланки, демпфера і інте- гратора ПІД-регулятора в каналі тангажу відповідно; WIP(p) = p K IRP — передавальна функція інтегратора в каналі тангажу. Функціональна структура розробленого алгоритму програмної реаліза- ції адаптивного керування кутом крену безпілотного літального апарата. Метою траєкторного керування БпЛА є формування керуючого сигнала крену за умови автоматичного керування польотом БпЛА, для чого була розроблена логіка навігації БпЛА на основі адаптивного керування кутом крену [8]. За логікою роботи алгоритму вибирається опорна цільова точка (L) на бажаній траєкторії і генерується командний кут крену (γcmd) з використанням розрахованого бокового прискорення (Alat) для польоту в опорну точку (рис. 3). В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 54 Рис. 3. Схема роботи алгоритму адаптивного керування кутом крену БпЛА Використовуючи значення Alat, алгоритм формує команду крену в гра- дусах для польоту до цільової точки L:       =γ g Aarctan lat cmd , де g — прискорення вільного падіння. Функціональна структура розробленого алгоритму програмної реалі- зації керування висотою і швидкістю польоту безпілотного літального апарата, на основі загальної концепції керування повною енергією. У цьому випадку завдання керування польотом БпЛА у вертикальній площині ста- виться не як завдання керування висотою і швидкістю, а формулюється як задача керування повною енергією (Е) з урахуванням обмежень на розпо- діл її складників і забезпеченням контролю і захисту від виходу параметрів польоту за допустимі межі. Основа методології передбачає керування повною енергією БпЛА, яка включає в себе потенційну енергію і кінетичну енергію: 2 2 1 mVmgHE += , де m — маса БпЛА, H — висота польоту, g — прискорення сили тяжіння, V — повітряна швидкість. На БпЛА єдиною керованою змінною, що впливає на енергію, є тяга. Відхилення керма висоти призводить лише до перерозподілу потенційної і кінетичної складових. Алгоритм системи — це два паралельних процеси формування команд керування, на виході яких визначаються сигнали ко- мандного кута тангажу і тяги. Робота алгоритму базується на таких даних: задана висота польоту БпЛА ( cH ), поточна висота (Н), задана повітряна швидкість ( cV ), поточна повітряна швидкість (V), задане і поточне прискорення ( cV& і V& відповід- но), задана і поточна вертикальна швидкість ( cH& і H& відповідно), номіна- льна тяга (Tnominal ) і кут крену (γ). За цими сигналами в функціонально- Бажана траєкторія Цільова точка БпЛА Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 55 програмному модулі формуються команди керування кутом тангажу (υcmd ) і тягою двигуна ( thδ ). Необхідна тяга розраховується за формулою: p KE TK)KEE( iS ffthrdampSSth E EE +++=δ & , де ESE — помилка питомої енергії; ESE& — похідна помилки повної енер- гії; ffT , — тяга, яка необхідна для реалізації попереджувального керуван- ня; thrK , dampK , iK — передавальні числа пропорційної ланки, демпфера і інтегратора ПІД-регулятора в каналі керування тягою двигуна. Командний кут тангажу, який залежить від сигналів балансу розподілу енергії, розраховується за формулою: gainInv p KB temp intSE cmd E+ =υ , де gainInv і temp — допоміжні параметри, які пов'язано з повітряною швидкістю і використовуються для поліпшення роботи інтегратора під час польоту в тур- булентній атмосфері; ESEB — помилка необхідного балансу питомої енергії БпЛА; p Kint — передавальна функція інтегратора в каналі тангажу. Основними відмінностями і перевагами розробленого автопілота від традиційного автопілота є: — розвинені перехресні координаційні зв'язки по каналах керування АП; — наявність в законах керування по трьох каналах сигналів повітряної швидкості польоту БпЛА і щільності повітря (швидкісний напір); — наявність компенсації ковзання за даними акселерометра; — наявність в каналі тангажу сигналу δth, який є необхідним для реалі- зації алгоритму одночасного керування тангажем і швидкістю польоту; — можливість забезпечення координованого розвороту за рахунок вве- дення в канал рискання і тангажу сигналів від кута крену. Розроблення методів інтелектуалізації системи керування БпЛА. Для розширення діапазону функціональних можливостей САК пропонується доповнити розроблені канали та алгоритми керування автопілота такими компонентами [10, 11]: — інтелектуалізований канал траєкторного керування, який забезпечує обчислення і виконання траєкторії польоту за закладеними координатами з урахуванням необхідних критеріїв оптимальності; — канал інваріантного керування, який забезпечує роботу автопілота за умов глибокого динамічного маневрування у разі виникнення складних обмежень під час виконання траєкторії польоту; — модуль адаптивного керування, який забезпечує роботу і оновлення бази даних траєкторного керування, що спрямовано на прискорене визна- чення траєкторії польоту за штатних умов; В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 56 — модуль генерації віртуальних асинхронних циклів інформаційних даних, спрямований на підвищення обчислювальних можливостей всієї системи автоматичного керування для забезпечення її роботи в масштабі реального часу; — модуль математичної (аеродинамічної) моделі БпЛА, модуль моделі навігаційної системи, модуль моделі навколишнього середовища і атмос- фери, які забезпечують обчислення еталонних польотних даних для пода- льшого порівняння з поточними реальними параметрами польоту і визна- чення навігаційних помилок і похибок у відпрацюванні розрахованої трає- кторії польоту з метою їх компенсації і підвищення точності керування; — канал автономної навігації, який забезпечує повноцінну роботу системи автоматичного керування та виконання поставленого завдання у разі повної втрати зв'язку з наземним командним центром і навігаційною системою. ВИСНОВКИ Проведені дослідження довели недостатню ефективність функціонування традиційних ПІД-регуляторів у структурі систем керування БпЛА за наяв- ності зовнішніх збурень та у разі глибокого маневрування БпЛА. Саме тому синтезовано нову трирівневу систему автоматичного керування, за- сновану на принципах інваріантності, адаптивності і автономності. Результати моделювань підтвердили суттєві переваги синтезованої системи автоматичного керування БпЛА, структура якої складається з таких рівнів: — рівень керування орієнтацією безпілотного літального апарата; — рівень керування повною енергією безпілотного літального апарата; — рівень траєкторного керування рухом безпілотного літального апарата. Застосування методу керування повною енергією спрямовано на розв’язання завдань керування швидкістю та висотою польоту на основі балансу повної енергії для безпілотного літального апарата з істотно нелі- нійною аеродинамікою. До таких задач належить, наприклад, керування зльотом та посадкою цього апарата, оптимізація траєкторії польоту за різни- ми критеріями, керування швидкістю набору висоти та багато інших. Пере- ваги законів керування за енергетичним методом перед традиційними сис- темами керування висотою і швидкістю польоту зумовлені інваріантністю до зовнішніх збурень, викликаними турбулентністю атмосфери, а також компенсацією перехресних зв'язків, які виникають між каналами керування висотою та швидкістю польоту безпілотного літального апарата, шляхом мінімізації відхилення повної енергії його руху від опорного значення і мі- німізації дисбалансу між кінетичною і потенційною складниками енергії руху безпілотного літального апарата. Для формування сигналів керування траєкторним рухом безпілотного лі- тального апарата розроблено систему навігації, яка базується на методі нелі- нійної логіки адаптивного керування траєкторним рухом. Використання цього методу в системі навігації забезпечує більшу точність і сталість процесу керу- вання траєкторним рухом безпілотного літального апарата в порівнянні з застосуванням пропорційно-інтегрально-диференціальних регуляторів. Крім того, розроблена система траєкторного керування рухом безпілотного літального апарата забезпечує інваріантність до зовнішніх збурень за рахунок Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 57 компенсаційних зв'язків і швидкого відгуку цієї системи на наявні збурення, що в свою чергу підвищує якість траєкторного керування рухом цього апара- та. Таким чином, розроблена система траєкторного керування рухом безпіло- тного літального апарата завжди зберігає однакові радіуси при обльоті мар- шрутних точок і забезпечує високу точність руху по маршруту. Розроблені закони адаптивного керування рухом безпілотного літаль- ного апарата синтезовано на основі методів нелінійної інваріантності та автономності. Ці закони відповідають вимогам оптимальних гібридних систем і дають можливість керування безпілотними літальними апаратами в умовах, коли їх рух описується істотно нелінійними динамічними систе- мами рівнянь. Доповнення розроблених каналів та алгоритмів керування безпілотним літальним апаратом запропонованими методами інтелектуалізації системи керування надасть змогу розширити діапазон функціональних можливос- тей системи автоматичного керування та забезпечити автономну навігацію безпілотного літального апарата. Об'єднання розроблених законів керування в єдиний апаратно- програмний комплекс інтегрованої авіоніки та доповнення їх запропонова- ними компонентами інтелектуалізації створить ефект синергії та забезпе- чить ефективність і сталість процесу керування рухом безпілотного літаль- ного апарата. ЛIТЕРАТУРА 1. Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения бес- пилотных маневренных летательных аппаратов / Под ред.: М.Н. Красильщикова, Г.Г. Серебрякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 556 с. 2. Харченко В.П., Чепіженко В.І., Тунік А.А., Павлова С.В. Авіоніка безпілотних лі- тальних апаратів. Київ: ТОВ «Абрис-принт», 2012. 464 с. 3. Федосов Е.А., Бобронников В.Т., Кухтенко В.И. Динамическое проектирование систем управления автоматических маневренных летательных аппаратов. Моск- ва: Машиностроение, 1997. 336 с. 4. Pavlova S., Komar M. The Invariant Adaptation of the Aircraft Control System in Emergency Situation During the Flight. Proceeding of the National Aviation University. 2016. № 4(69). P. 28–33. 5. Fahlstrom P., Gleason T. Introduction to UAV systems. Hoboken: Wiley, 2012. 4th ed. 308 p. 6. Кортунов В.И., Мазуренко А В., Али Хусейн Ватик Мухаммед. Средства управления мини и микро-БпЛА. Радіоелектронні і комп’ютерні системи. 2016. № 1. С. 45–55. 7. Austin R. Unmanned aircraft systems. UAVs design, development and deployment. John Wiley & Sons, 2010. 372 p. 8. Рэндал У. Биард, Тимоти У. МакЛэйн. Малые беспилотные летательные аппара- ты: теория и практика. Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2015. 312 c. 9. Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии. / Под ред. Б.С. Алешина. Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 424 с. 10. Волков А.Е., Павлова С.В. Моделирование инвариантного метода разрешения динамических конфликтов воздушных судов. Кибернетика и системный анализ. 2017. вып. 53 (4). С. 105–112. 11. Волошенюк Д.А., Павлова С.В. Керування посадкою літаків в умовах підвищення інтенсивності повітряного руху. Управляющие системы и машины. 2017. вып. 5. С. 62–74. Отримано 27.12.2017 В.І. Гриценко, О.Є. Волков, М.М. Комар, Ю.П. Богачук ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 58 REFERENCES 1. Krasil'shchikovM.N., SerebryakovG.G.Modern information technologies in the tasks of navigation and guidance of unmanned maneuverable aircrafts. Moscow: FIZMATLIT, 2009. 556 p. (in Russian). 2. Kharchenko V.P., Chepizhenko V.I., Tunik A.А., Pavlova S.V. Avionic- sofunmannedaerialvehicles. Kyiv: Abris-Print, 2012. 464 p. (in Ukrainian) 3. Fedosov E.A., Bobronnikov V.T., Kukhtenko V.I. Dynamic design of control systems for automatic maneuverable aircrafts. Moscow: Mashinostroyeniye, 1997. 336 p. (In Russian). 4. Pavlova S., Komar M. The Invariant Adaptation of the Aircraft Control System in Emergency Situation During the Flight. ProceedingoftheNationalAviationUniversity. 2016. № 4(69). P. 28–33. 5. Fahlstrom P., Gleason T. Introduction to UAV systems. Hoboken: Wiley, 2012. 4th ed. 308 p. 6. Kortunov V.I., Mazurenko A.V., AliHusseinVaticMohammedControlsofminiandmicro- UAVs. Radiotelectronicandcomputersystems. 2016. № 1. P. 45–55 (In Russian). 7. Austin R. Unmannedaircraftsystems. UAVsdesign, developmentanddeployment. JohnWiley&Sons, 2010. 372 p. 8. Randal W. Beard, Timothy W. McLaine Small unmanned aerial vehicles: theory and practice. Moscow: TEKHNOSFERA, 2015. 312 c. 9. AlyoshinB.S.Orientationandnavigationofmobileobjects: moderninformationtechnologies. Moscow: FIZMATLIT, 2006. 424 p. (In Russian). 10. Volkov A.E., Pavlova S.V. Modelingoftheinvariantmethodforresolvingthedynamic- conflictsofaircraft. Cyberneticsandsystemsanalysis. 2017. № 53 (4). P. 105–112 (In Russian). 11. Voloshenyuk D.A., Pavlova S.V. Managementofaircraftlandinginconditionsofincreasing- airtraffic. Controlsystemsandmachines. 2017 № 5. P. 62–74 (In Russian). Received 27.12.2017 В.И. Гриценко, член-корреспондент НАН Украины, директор Международного научно-учебного центра информационных технологий и систем НАН Украины и МОН Украины e-mail: vig@irtc.org.ua А.Е. Волков, старш. науч. сотр., отд. интеллектуального управления e-mail: alexvolk@ukr.net Н.Н. Комар, науч. сотр., отд. интеллектуального управления e-mail: nickkomar08@gmail.com Ю.П. Богачук, канд.техн.наук, старш. науч. сотр., отд. интеллектуального управления e-mail: dep185@irtc.org.ua Международного научно-учебного центра информационных технологий и систем НАН Украины и МОН Украины пр. Акад. Глушкова 40, корп. 4/1, 03187, Киев, Украина ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ Рассмотрен вопрос необходимости создания новой перспективной системы управления беспилотными летательными аппаратами и разработки методов ее интеллектуализа- ции. Предложены идеи применения теории инвариантности и автономности для синте- за перспективных систем управления, а также ряд методов для обеспечения высокого уровня их интеллектуализации. Предложен подход к решению задачи основанный на Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними ISSN 2519-2205 (Online), ISSN 0454-9910 (Print). Киб. и выч. техн. 2018. № 1 (191) 59 теории высокоточного дистанционного управления динамическими объектами, а также на комплексном взаимодействии методов теории автономности, адаптивного управле- ния и интеллектуализации процессов управления динамическими объектами. Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, система управления, инвариа- нтность, интеллектуализация, автономность. V.I. Gritsenko, Corresponding Member of NAS of Ukraine, Director of International Research and Training Center for Information Technologies and Systems of the National Academy of Sciences of Ukraine and Ministry of Education and Science of Ukraine e-mail: vig@irtc.org.ua О.Ye. Volkov, Senior Researcher, Intellectual Control Department e-mail: alexvolk@ukr.net M.M. Komar, Researcher, Intellectual Control Department e-mail: nickkomar08@gmail.com Yu.P. Bogachuk, PhD (Engineering), Senior Researcher, Intellectual Control Department e-mail: dep185@irtc.org.ua International Research and Training Center for Information Technologies and Systems of the National Academy of Sciences of Ukraine and Ministry of Education and Science of Ukraine, 40, Acad. Glushkov av., 03187, Kiev, Ukraine INTELLECTUALIZATION OF MODERN SYSTEMS OF AUTOMATIC CONTROL OF UNMANNED AERIAL VEHICLES Introduction. The article discusses the actual questions of the need of creation of modern systems of automatic control of unmanned aerial vehicle (UAV) and describes new methods of its intellectualization. Today's development of information technology requires accelerated development of the theory of intellectual control and the theory of systemic information technology. New technologies of intellectual control are extremely important for solving the problems of modern unmanned aviation. The purpose of the article is to solve the issues of the development of the control system of UAV and to provide a number of measures aimed to ensuring its intellectualization. The approach considered in the article is based on the theory of high-precision remote control of dynamic objects and on the complex interaction of methods of theory of invariance, adaptive control and intellectualization of processes of UAV control. Results. The development and implementation of control algorithms using functional program modules written in modern high-level programming languages in the computer environment based on microprocessors with a computing power sufficient to implement these algorithms in the form of a unified hardware and software complex of the integrated avionics. The expansion of the range of functional capabilities of UAV control system that is of- fered to supplement the developed channels and algorithms of autopilot by the methods of intellectualization. Conclusions. It is shown that combining the developed control laws for UAV autopilot into a unified hardware and software complex of integrated avionics and supplementing them with the proposed components of intellectualization will create a synergy effect and ensure the effectiveness and sustainability of the process of controlling the motion of the UAV. Keywords: unmanned aerial vehicle, control system, invariance, intellectualization, autonomous.

Інтелектуалізація сучасних систем автоматичного керування безпілотними літальними апаратами

Репозитарії

Схожі ресурси