Беспилотный летательный аппарат
Владельцы патента RU 2776931:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Летальный аппарат содержит фюзеляж с головной и хвостовой частями, носовая часть которого выполнена в виде клюва птицы, а на хвостовой части установлен стабилизатор, выполненный в виде хвостового оперения птицы, левого и правого крыльев, профилированными по форме крыла птицы и выполненными с возможностью их снятия и установки, а также силовую установку, полетный контроллер, сменяемую полезную нагрузку, идентификатор, считыватель идентификатора, блок обновления конфигурации, база данных с записью звуков птиц, блок воспроизведения звука птицы, датчик определения стыковки крыла, установленные определенным образом. Обеспечивается повышение вероятности идентификации летательного аппарата как птицы за счет воспроизведения ее звука. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области авиации, в частности к летательным аппаратам, и может быть использовано при создании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), используемых для решения различных задач, в частности, для ведения мониторинга земной поверхности, разведки, отпугивания птиц на аэродромах и т.д.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является БПЛА, содержащий фюзеляж с головной и хвостовой частями, носовая часть которого выполнена в виде клюва птицы, а на хвостовой части установлен стабилизатор, выполненный в виде хвостового оперения птицы, левого и правого крыльев, силовой установки и сменяемой полезной нагрузки (см., например, Беспилотный летательный аппарат Shepherd-MIL, имитирующий внешний облик орла, http://www.maxam.net. Дата обращ. 12.04.2020 г.).
Недостатками известного беспилотного летательного аппарата является низкая вероятность его идентификации как птицы особенно на малых высотах, например, менее 100 м, обусловленная тем, что облик птицы придается только приклеенной на штатное крыло ЛА пленкой, окрашенной под перо птицы.
Техническим результатом изобретения является повышение вероятности идентификации БПЛА как птицы за счет воспроизведения звука соответствующей птицы, под видом которой совершает полет БПЛА.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном летальном аппарате, содержащем фюзеляж с головной и хвостовой частями, носовая часть которого выполнена в виде клюва птицы, а на хвостовой части установлен стабилизатор, выполненный в виде хвостового оперения птицы, левого и правого крыльев, а также силовой установки, полетного контроллера и сменяемой полезной нагрузки, согласно изобретению, крылья выполнены профилированными по форме крыла птицы, свободно парящей в воздухе, узлы крепления крыла на фюзеляж выполнены с возможностью их снятия и установки, а также дополнительно введены идентификатор, установленный на стенке консоли одного из крыльев, последовательно соединенные считыватель идентификатора, установленный на корпусе в области стыка стенки консоли крыла с идентификатором, блок обновления конфигурации летательного аппарата, база данных с записью звуков птиц и блок воспроизведения звука птицы, а также датчик определения стыковки крыла, выход которого соединен с вторым входом блока обновления конфигурации летательного аппарата, второй выход которого соединен линией связи с полетным контроллером.
Указанный технический результат достигается тем, что крылья выполнены из пористого материала.
Указанный технический результат достигается тем, что узел крепления крыла содержит неподвижную часть, жестко закрепленную на поверхности фюзеляжа и ответную часть, жестко закрепленную на стенке крыла, при этом неподвижная и ответная части выполнены из пустотелого профиля, причем внешние размеры неподвижной части соответствуют внутренним размерам ответной части, в профиль неподвижной части вставлен фиксатор пружинный, по меньшей мере, с одной кнопкой, на стенке профилей выполнены соосные отверстия, в количестве, равном количеству кнопок фиксатора и диаметром, равным их диаметру.
Указанный технический результат достигается тем, что пустотелый профиль изготовлен из твердого полимерного материала.
Сущность изобретения заключается в том, что крылья выполнены профилированными по форме крыла птицы, свободно парящей в воздухе, узлы крепления крыла на фюзеляж выполнены с возможностью их снятия и установки, а также дополнительно введены идентификатор, установленный на стенке консоли одного из крыльев, последовательно соединенные считыватель идентификатора, установленный на корпусе в области стыка стенки консоли крыла с идентификатором, блок обновления конфигурации летательного аппарата, база данных с записью звуков птиц и блок воспроизведения звука птицы, а также датчик определения стыковки крыла, выход которого соединен с вторым входом блока обновления конфигурации летательного аппарата, второй выход которого соединен линией связи с полетным контроллером, узел крепления крыла содержит неподвижную часть, жестко закрепленную на поверхности фюзеляжа и ответную часть, жестко закрепленную на стенке крыла, при этом неподвижная и ответная части выполнены из пустотелого профиля, причем внешние размеры неподвижной части соответствуют внутренним размерам ответной части, в профиль неподвижной части вставлен фиксатор пружинный, по меньшей мере, с одной кнопкой, на стенке профилей выполнены соосные отверстия, в количестве, равном количеству кнопок фиксатора и диаметром, равным их диаметру.
Выполнение крыльев, профилированных по форме крыла птицы, свободно парящей в воздухе, и сопровождение полета БПЛА с воспроизведением звука птицы увеличивает его сходство с птицей и приводит к существенному снижению вероятности идентификации как БПЛА даже на малых высотах. Особенно трудно идентифицировать летательный аппарат как БПЛА в случае применения нескольких летательных аппаратов, крылья каждого из которых профилированы под крылья разных птиц. Профилированные крылья могут быть изготовлены из пористого материала, например, полистирола методом 3D моделирования - процесса создания трехмерной модели объекта (см., например, https://ru.wikipedia.org/wiki/. Дата обращ. 7.06.2021 г.). При этом получают зрительный объемный образ крыла птицы, соответствующей любой желаемой птице из реального мира.
Выполнение узла крепления крыла на фюзеляж с возможностью снятия и установки обеспечивает возможность создания облика любой птицы с использованием одного и того же фюзеляжа путем замены крыльев. Возможность снятия и установки крыла на фюзеляж может быть достигнуто, например, узлом крепления крыла, содержащем неподвижную часть, жестко закрепленную на поверхности фюзеляжа и ответную часть, жестко закрепленную на стенке крыла, при этом неподвижная и ответная части выполнены из пустотелого профиля, причем внешние размеры неподвижной части соответствуют внутренним размерам ответной части, в профиль неподвижной части вставлен фиксатор пружинный, по меньшей мере, с одной кнопкой, на стенке профилей выполнены соосные отверстия, в количестве, равном количеству кнопок фиксатора и диаметром, равным их диаметру.
В качестве пластичных пружин с кнопкой могут быть использованы, например, пружинные кнопки фиксаторы для разборного соединения труб, изготавливаемые компанией TERMA.CAMP (см., например, https://terma.camp/knopka-fiksator/. Дата обращ. 07.06.2021 г.)
Идентификатор, установленный на стенке консоли одного из крыльев, обеспечивает кодирование вида птицы, которую будет имитировать в полете БПЛА, а считыватель идентификатора, установленный на корпусе в области стыка стенки консоли крыла с идентификатором, считывание кода вида птицы и его расшифровку. Идентификатор и считыватель могут быть выполнены, например, по технологии RFID/NFC идентификаторов (см., например, https://ru.wikipedia.org/wiki/RPID. Дата обращ. 07.06.2021 г.).
Блок обновления конфигурации летательного аппарата обеспечивает установку воспроизведения звука птицы, режимы полета, имитирующие полет заданного вида птицы, ограничения по высоте и т.д. Он может быть выполнен, например, с применением одноплатного компьютера типа Raspberry Pi (см., например, https://www.raspberrypi.org/. Дата обращ. 07.06.2021 г.).
Связь между блоком обновления конфигурации летательного аппарата и полетным контроллером может быть организована, например, по UART протоколу, один из вариантов реализации которого - протокол SBUS, предназначенный специально для линейной многоканальной передачи команд на полетный контроллер, поддерживающий до 18 каналов (см., например, https://profpv.ru/. Дата обращ. 10.06.2021.
Датчик определения стыковки крыла обеспечивает активацию настроек. Такой датчик может быть реализован, например, концевым выключателем типа IP54 MTB4-MS7126, установленным в стенке консоли крыла (см., например, ttps://owen-prom.ru/. Дата обращ. 10.06.2021 г.).
Структурная схема дополнительного бортового оборудования, обеспечивающего полет БПЛА с имитацией полета птицы, приведена на фигуре, где обозначено: 1 - идентификатор, установленный на стенке консоли одного из крыльев, 2 - считыватель идентификатора, 3 - блок обновления конфигурации летательного аппарата, 4 - база данных с записью звуков птиц, 5 - блок воспроизведения звука птицы, 6 - датчик определения стыковки крыла, 7 - линия связи.
Назначения идентификатора 1, считывателя идентификатора 2, базы данных с записью звуков птиц 4, блок воспроизведения звука птицы 5, датчик определения стыковки крыла 6 и линии связи ясны из их названия.
Блок обновления конфигурации летательного аппарата 3 предназначен для установки режимов и параметров полета БПЛА в соответствии с идентифицированной птицей.
Устройство работает следующим образом. На стенке консоли одного из крыльев БЛА устанавливается идентификатор 1 с уникальным кодом. При установке крыла к фюзеляжу, если стыковка произошло, срабатывает датчик определения стыковки крыла 6. По его сигналу происходит активация дополнительного бортового оборудования. Считыватель идентификатора 2 считывает код идентификатора 1, который поступает на вход блока обновления конфигурации летательного аппарата 3. В блоке по коду устанавливается вид птицы, в соответствии с которым обновляется программа и режимы полета БЛА. В соответствии с установленными параметрами полета выбирается запись звука, соответствующего звуку идентифицированной птицы, и воспроизводится.
Таким образом, БПЛА в полете будет имитировать не только внешний облик птицы, но и полет (высота, скорость, изменение направлений полета и т.д.) и воспроизведение звука, что приводить повышению вероятности идентификации БПЛА как птицы.
1. Летальный аппарат, содержащий фюзеляж с головной и хвостовой частями, носовая часть которого выполнена в виде клюва птицы, а на хвостовой части установлен стабилизатор, выполненный в виде хвостового оперения птицы, левого и правого крыльев, а также силовую установку, полетный контроллер и сменяемую полезную нагрузку, отличающийся тем, что крылья выполнены профилированными по форме крыла птицы, свободно парящей в воздухе, узлы крепления крыла на фюзеляж выполнены с возможностью их снятия и установки, а также дополнительно введены идентификатор, установленный на стенке консоли одного из крыльев, последовательно соединенные считыватель идентификатора, установленный на корпусе в области стыка стенки консоли крыла с идентификатором, блок обновления конфигурации летательного аппарата, база данных с записью звуков птиц и блок воспроизведения звука птицы, а также датчик определения стыковки крыла, выход которого соединен с вторым входом блока обновления конфигурации летательного аппарата, второй выход которого соединен линией связи с полетным контроллером.
2. Летальный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что крылья выполнены из пористого материала.
3. Летальный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что узел крепления крыла содержит неподвижную часть, жестко закрепленную на поверхности фюзеляжа, и ответную часть, жестко закрепленную на стенке крыла, при этом неподвижная и ответная части выполнены из пустотелого профиля, причем внешние размеры неподвижной части соответствуют внутренним размерам ответной части, в профиль неподвижной части вставлен фиксатор пружинный, по меньшей мере, с одной кнопкой, на стенке профилей выполнены соосные отверстия, в количестве, равном количеству кнопок фиксатора и диаметром, равным их диаметру.
4. Летальный аппарат по п. 3, отличающийся тем, что пустотелый профиль изготовлен из твердого полимерного материала.
