Способ функционирования комплексов с беспилотными летательными аппаратами

Заявленное изобретение относится к способу функционирования комплексов с беспилотными летательными аппаратами (БЛА). Для функционирования комплекса определяют значения координат местоположения района выполнения задачи для БЛА определенным образом с использованием значений технических параметров местоположения района развертывания комплекса, учитывая площадь района развертывания и площадь участка местности, необходимого для размещения наземного автоматизированного пункта управления комплекса, определяют число подрайонов, в которых невозможно обеспечить устойчивое управление БЛА, автоматически с помощью автоматизированного пункта управления группой комплексов с БЛА выбирают подрайон для развертывания из числа оставшихся подрайонов, осуществляют запуск БЛА, управление его полетом, посадку. При возникновении угрозы уничтожения БЛА осуществляют перевод его в другой подрайон. Обеспечивается повышение эффективности функционирования комплекса за счет увеличения его временного цикла. 2 ил.

 

Изобретение относится к области применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и может быть использовано в системах специального назначения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является способ функционирования комплекса на БЛА (КБЛА) (см., например, [1], стр. 338-340), основанный на определении координат местоположения района выполнения задачи КБЛА, определении с использованием значений координат местоположения района выполнения задачи КБЛА, значений технических параметров КБЛА местоположения района развертывания КБЛА, выборе позиции развертывания КБЛА в районе развертывания и определении ее координат, внесении значений координат позиции развертывания КБЛА в районе развертывания в систему хранения данных КБЛА, размещении КБЛА на позиции в районе развертывания, осуществлении наземным автоматизированным пунктом управления КБЛА запуска, управления полетом в заданном районе выполнения задачи БЛА, получения, обработки, передачи данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, посадки БЛА.

Недостатком способа является сокращение временного цикла функционирования КБЛА по назначению, обусловленное необходимостью при возможной угрозе уничтожения КБЛА осуществления повторного выбора позиции развертывания КБЛА в районе развертывания, определения ее координат и внесения их значений в систему хранения данных.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности функционирования КБЛА.

Сущность изобретения заключается в формировании базы данных координат позиций развертывания КБЛА, обеспечивающих увеличение временного цикла функционирования КБЛА по назначению.

Технический результат достигается тем, что в известном способе функционирования КБЛА, основанном на определении координат местоположения района выполнения задачи КБЛА, определении с использованием значений координат местоположения района выполнения задачи КБЛА, значений технических параметров КБЛА местоположения района развертывания КБЛА, делят район развертывания КБЛА на число подрайонов и определяют их координаты, где S - площадь района развертывания КБЛА, S_H - площадь участка местности, необходимого для размещения КБЛА в соответствии с его техническими параметрами, исключают из N числа координат подрайонов М число координат подрайонов, на которых размещение КБЛА по своим физическим свойствам не возможно, исключают из N-М числа координат подрайонов К число координат подрайонов, местоположение которых относительно автоматизированного пункта управления группой КБЛА не позволяет обеспечить устойчивое управление БЛА и передачу данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, вносят координаты Н=N-М-K числа, оставшихся подрайонов, удовлетворяющих условиям размещения КБЛА, в его систему хранения данных, автоматически назначают любой из Н числа подрайонов для развертывания КБЛА, координаты которого передают на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, размещают КБЛА в h-ом подрайоне, где - выбранный номер координат подрайона, наземным автоматизированным пунктом управления КБЛА осуществляют запуск, управление полетом БЛА в заданном районе выполнения задачи, получение, обработку, передачу данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, посадку БЛА, при угрозе уничтожения наземного автоматизированного пункта управления (НАЛУ) КБЛА в h-ом подрайоне изменяют его местоположение путем размещения в g-ом подрайоне, координаты которого передают на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, где g≠h, g - номер координат подрайона.

В настоящее время для решения различных задач широко используются КБЛА. КБЛА, как правило, включает в себя: БЛА с полезной нагрузкой и НАПУ, обеспечивающий запуск, посадку, управление полетом БЛА, получение, обработку и передачу данных (см., например, [1], стр. 331). Для обеспечения функционирования КБЛА необходимо осуществить техническую подготовку, включающую, в том числе, выбор позиции размещения на местности. На фигуре 1 представлена схема, поясняющая способ, где приняты следующие обозначения: 1 - БЛА; 2 - НАПУ; 3 - автоматизированный пункт управления группой КБЛА; 4 - район развертывания КБЛА; 5 - подрайон, неудовлетворяющий условиям размещения КБЛА; 6 - подрайон, удовлетворяющий условиям размещения КБЛА; 7 - район выполнения задачи КБЛА.

В соответствии с фигурой 1 автоматизированный пункт управления группой КБЛА 3 осуществляет определение координат местоположения района выполнения задачи КБЛА 7 и определение с использованием их значений и значений технических параметров КБЛА местоположение района развертывания КБЛА 4 и передает их значения на НАПУ 2 КБЛА.

НАПУ 2 разделяет район развертывания КБЛА 4 на число подрайонов 5, 6 и определяет их координаты, где S - площадь района развертывания КБЛА, S_H - площадь участка местности, необходимого для размещения КБЛА в соответствии с его техническими параметрами. НАЛУ 2 исключает из N числа координат подрайонов 5, 6 М число координат подрайонов 5, на которых размещение КБЛА не возможно, в соответствии с географическими условиями местности (водоемы, реки, горы и т.д.), а также условиями (распространения радиоволн) обеспечения устойчивого управление БЛА 1 и передачи данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА 3. НАПУ 2 вносит координаты Н числа, оставшихся подрайонов 6, удовлетворяющих условиям размещения, в свою систему хранения данных и автоматически назначает любой из Н числа подрайонов 6 для развертывания КБЛА и передает значения его координат на автоматизированный пункт управления группой КБЛА 3. Далее КБЛА размещается в координатах h-ого подрайона 6, где - выбранный номер координат подрайона 6. НАЛУ 2 осуществляет запуск, управление полетом БЛА 1 в заданном районе выполнения задачи 7, получение, обработку, передачу данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА 3, посадку БЛА 1. При угрозе уничтожения НАЛУ 2 КБЛА в h-ом подрайоне 6 изменяет свое местоположение путем размещения в координаты g-ого подрайона 6, где g≠h, g - номер координат подрайона 6, значения которых также передает на автоматизированный пункт управления группой КБЛА 3.

На фигуре 2 представлена блок-схема устройства, с помощью которого может быть реализован предлагаемый способ. Блок-схема устройства включает автоматизированное рабочее место со средствами передачи данных (АРМ) автоматизированного пункта управления группой КБЛА 8, АРМ НАПУ 9, блок навигации 10, транспортную платформу 11.

АРМ автоматизированного пункта управления группой КБЛА 8 осуществляет необходимые расчетные операции по определению координат размещения и их значения передает на АРМ НАПУ 9. АРМ НАПУ 9 осуществляет дополнительные расчетные операции по определению координат размещения и их значения передает на АРМ автоматизированного пункта управления группой КБЛА 8 и в блок навигации 10. Оператор транспортной платформы 11 осуществляет перемещение КБЛА с использованием навигационного блока 10 в заданные координаты.

Таким образом, у заявляемого способа появляются свойства, заключающиеся в повышении эффективности функционирования КБЛА за счет формирования базы данных координат позиций развертывания КБЛА, обеспечивающих увеличение временного цикла функционирования КБЛА по назначению. Тем самым, предлагаемый авторами, способ устраняет недостатки прототипа.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ функционирования КБЛА, основанный на определении координат местоположения района выполнения задачи КБЛА, определении с использованием значений координат местоположения района выполнения задачи КБЛА, значений технических параметров КБЛА местоположения района развертывания КБЛА, делении района развертывания КБЛА на число подрайонов и определении их координат, где S - площадь района развертывания КБЛА, S_H - площадь участка местности, необходимого для размещения КБЛА в соответствии с его техническими параметрами, исключении из N числа координат подрайонов М число координат подрайонов, на которых размещение КБЛА по своим физическим свойствам не возможно, исключении из N-М числа координат подрайонов К число координат подрайонов, местоположение которых относительно автоматизированного пункта управления группой КБЛА не позволяет обеспечить устойчивое управление БЛА и передачу данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, внесении координат Н=N-М-K числа, оставшихся подрайонов, удовлетворяющих условиям размещения КБЛА в его систему хранения данных, автоматическом назначении любого из Н числа подрайонов для развертывания КБЛА, координаты которого передают на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, размещении КБЛА в h-ом подрайоне, где - выбранный номер координат подрайона, наземным автоматизированным пунктом управления КБЛА осуществлении запуска, управления полетом БЛА в заданном районе выполнения задачи, получения, обработки, передачи данных на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, посадки БЛА, при угрозе уничтожения НАПУ КБЛА в h-ом подрайоне изменении его местоположения путем размещения в g-ом подрайоне, передаче координат которого на автоматизированный пункт управления группой КБЛА, где g≠h, g - номер координат подрайона.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые радиоэлектронные узлы и устройства. Так в качестве АРМ может быть использованы типовые ЭВМ с дополнительным программным обеспечением, реализующие необходимы расчетные задачи (см., например, [2]).

1 Моисеев B.C. Беспилотные вертолеты. Современное состояние и перспективы развития. Казань: Редакционно-издательский центр «Школа», 2019, 596 с.

2 Свидетельство о гос. регистрации программы 2020619289 RU. Программный модуль формирования эталонных решений при управлении траекторией перемещения коллектива БЛА / А.В. Петров; заявитель и правообладатель А.В. Петров, опубл. 14.08.2020.

Способ функционирования комплексов c беспилотными летательными аппаратами, основанный на определении координат местоположения района выполнения задачи комплексом на беспилотном летательном аппарате (БЛА), определении с использованием значений координат местоположения района выполнения задачи комплексом с БЛА, значений технических параметров комплекса с БЛА местоположения района развертывания комплекса с БЛА, отличающийся тем, что делят район развертывания комплекса с БЛА на число подрайонов и определяют их координаты, где S - площадь района развертывания комплекса на БЛА, S_H - площадь участка местности, необходимого для размещения комплекса с БЛА в соответствии с его техническими параметрами, исключают из N числа координат подрайонов М число координат подрайонов, на которых размещение комплекса с БЛА по своим физическим свойствам невозможно, исключают из N - М числа координат подрайонов К число координат подрайонов, местоположение которых относительно автоматизированного пункта управления группой комплексов с БЛА не позволяет обеспечить устойчивое управление БЛА и передачу данных на автоматизированный пункт управления группой комплексов с БЛА, вносят координаты Н=N-М-K числа оставшихся подрайонов, удовлетворяющих условиям размещения комплекса с БЛА в его систему хранения данных, автоматически назначают любой из Н числа подрайонов для развертывания комплекса с БЛА, координаты которого передают на автоматизированный пункт управления группой комплексов с БЛА, размещают комплекс с БЛА в h-ом подрайоне, где - выбранный номер координат подрайона, наземным автоматизированным пунктом управления комплекса с БЛА осуществляют запуск, управление полетом БЛА в заданном районе выполнения задачи, получение, обработку, передачу данных на автоматизированный пункт управления группой комплексов с БЛА, посадку БЛА, при угрозе уничтожения наземного автоматизированного пункта управления комплекса с БЛА в h-ом подрайоне изменяют его местоположение путем размещения в g-ом подрайоне, координаты которого передают на автоматизированный пункт управления группой комплексов с БЛА, где g≠h, g - номер координат подрайона.