vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2021-66-2-241-249vestift-673Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫINFORMATION TECHNOLOGIES AND SYSTEMSПовышение точности системы автоматического управления беспилотного летательного аппарата в условиях нестационарных помехIncreasing the accuracy of the automatic control system of unmanned aircraft under conditions of non-stationary interferenceЯцынаЮ. Ф.YatsynaY. F.

Яцына Юрий Францевич – кандидат технических наук, доцент, директор

ул. Купревича, 10/7, 220141, Минск, Республика Беларусь

Yury F. Yatsyna – Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Director

10/7, Kuprevich Str., 220141, Minsk, Republic of Belarus

yanvad008@gmail.comГридневЮ. В.GridnevYu. V.

Гриднев Юрий Васильевич – кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник

ул. Купревича, 10/7, 220141, Минск, Республика Беларусь

Yury V. Gridnev – Ph. D. (Engineering), Associate Professor, Leading Researcher

10/7, Kuprevich Str., 220141, Minsk, Republic of Belarus

ЩавлевА. А.ShchauleuA. A.

Щавлев Александр Алексеевич – кандидат технических наук, заместитель директора по научной работе

ул. Купревича, 10/7, 220141, Минск, Республика Беларусь

Aliasandr A. Shchauleu – Ph. D. (Engineering), Deputy Director

10/7, Kuprevich Str., 220141, Minsk, Republic of Belarus

s-alexandr2007@yandex.byНаучно-производственный центр многофункциональных беспилотных комплексов Национальной академии наук БеларусиScientific-and-Production Centre of Multifunctional Unmanned Systems of the National Academy of Sciences of Belarus202116072021662241249Copyright © Яцына Ю.Ф., Гриднев Ю.В., Щавлев А.А., 20212021Яцына Ю.Ф., Гриднев Ю.В., Щавлев А.А.Yatsyna Y.F., Gridnev Y.V., Shchauleu A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/673

Рассмотрен подход к решению проблемы повышения точности системы автоматического управления беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в условиях нестационарных помех. Такие помехи обусловлены случайными изменениями шумов измерительных датчиков, которые установлены в планере БЛА, при смене курса, крена и высоты полета БЛА за счет перестройки или трансформации режима работы двигательной установки БЛА. Нестационарные шумы не позволяют получить максимального эффекта применения теории оптимальной фильтрации, основанной на классическом фильтре Калмана. Предложен метод стабилизации шумов датчиков за счет применения схемы шумовой автоматической регулировки усиления, установленной перед фильтром Калмана. Для его количественной оценки авторами разработана компьютерная модель и проведено динамическое моделирование по тестовым сигналам, которое показало применимость классического фильтра Калмана в нестационарных условиях и уменьшение ошибок фильтрации системы автоматического управления

An approach to solving the problem of improving the accuracy of an automatic control system for unmanned aerial vehicles (UAVs) in conditions of non-stationary interference is considered. Such interference is caused by random changes in the noise of the measuring sensors, which are installed in the UAV, when changing the yaw, roll and flight altitude of the UAV due to restructuring or transformation of the operating mode of the propulsion system of the UAV. Non-stationary noises do not allow obtaining the maximum effect of applying the theory of optimal filtration based on the classical Kalman filter. The authors proposed a method of stabilizing sensor noise by using a noise automatic gain control circuit installed in front of the Kalman filter. For its quantitative assessment, a team of authors developed a computer model and carried out dynamic modeling based on test signals, which showed the applicability of the classical Kalman filter in non-stationary conditions and a decrease in the filtering errors of the automatic control system.

фильтр Калманасистема автоматического управлениябеспилотный летательный аппараткомпьютерная модельавтопилотлинейные стационарные и нестационарные системы управлениясхема шумовой автоматической регулировки усиленияKalman filterautomatic control systemunmanned aerial vehiclecomputer modelautopilotlinear stationary and non-stationary control systemsnoise automatic gain control circuitReferencesВоробьев, В. Г. Автоматическое управление полетом самолетов / В. Г. Воробьев, С. В. Кузнецов. – М.: Транспорт, 1995. – 447 с.Vorobyov V. G., Kuznetsov S. V. Automatic aircraft flight control. Moscow, Transport Publ., 1995. 447 p. (in Russian).Веремеенко, К. К. Управление и наведение беспилотных маневренных летательных аппаратов на основе современных информационных технологий / К. К. Веремеенко, А. Н. Головинский, В. В. Инсаров. – М.: Физматлит, 2013. – 280 с.Veremeenko K. K., Golovinsky A. N., Insarov V. V. Control and Guidance of Unmanned Maneuverable Aircraft Based on Modern Information Technologies. Moscow, Fizmatlit Publ., 2013. 280 p. (in Russian).Харин, Е. Г. Комплексная обработка информации навигационных систем летательных аппаратов / Е. Г. Харин. – М.: МАИ, 2002. – 260 с.Kharin E. G. Complex information processing of navigation systems of aircraft. Moscow, Moscow Aviation Institute, 2002. 260 p. (in Russian).Kalman, R. E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems / R. E. Kalman // J. of Basic Engineering. – 1960. – Vol. 82, iss. 1. – P. 35–45. http://doi.org/10.1115/1.3662552Kalman R. E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems. Journal of Basic Engineering, 1960, vol. 82, iss. 1, pp. 35–45. http://doi.org/10.1115/1.3662552

The authors declare that there are no conflicts of interest present.