Разработка алгоритмов автоматического завершения полета вертолета в чрезвычайной ситуации


DOI: 10.34759/trd-2021-120-16

Авторы

Аполлонов Д. В., Бибикова К. И.*, Гаврилова А. В.*, Шибаев В. М.

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: ccfstd@tsagi.ru

Аннотация

В настоящей статье предложено решение задачи автоматического завершения полета вертолета транспортной категории в чрезвычайной ситуации. Данный режим включает в себя последовательное выполнение в автоматическом режиме следующих алгоритмов: «приведения в горизонт» из сложного пространственного положения, автоматическое возвращение в заданную точку на постоянной высоте, снижение и торможение до зависания на безопасной высоте, посадка.

Ключевые слова:

беспилотный летательный аппарат, вертолёт, математическая модель, система автоматического управления, кватернион

Библиографический список

  1. Гессоу А., Мейерс И.Г. Аэродинамика вертолета. — М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1954. — 254 c.

  2. Кожевников В.А. Автоматическая стабилизация вертолета.  М.: Машиностроение, 1977. — 152 с.

  3. Есаулов С.Ю., Бахов О.П., Дмитриев И.С. Вертолет как объект управления. — М.: Машиностроение, 1977. — 191 с.

  4. Трошин И.С., Монашев В.М. Системы управления и стабилизации вертолета. — М.: МАИ, 1979. — 116 с.

  5. Трошин И.С. Динамика полета вертолета. — М.: МАИ, 1990. — 189 с.

  6. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование прикладных задач аэродинамики вертолета на базе нелинейной лопастной вихревой модели винта // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=65636

  7. A.R.S. Bramwell, George Done, David Balmford. Bramwellrsquo;s Helicopter Dynamics, Butterworth-Heinemann, Oxford OX2 8DP, UK, 2001, 373 p.

  8. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Прогрмный комплекс для расчета аэродинамических характеристик несущих и рулевых винтов вертолетов на базе нелинейной лопастной вихревой теории // Труды МАИ. 2010. № 38. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=14148

  9. Игнаткин Ю.М., Константинов С.Г. Исследование аэродинамических характеристик несущего винта вертолёта методом CFD // Труды МАИ. 2012. № 57. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=30874

  10. Ивчин В.А. Современная математическая модель для исследования динамики вертолета на пилотажных стендах // Научный вестник МГТУ ГА. 2008. № 125. С. 54-63.

  11. Abdur Rasheed. Helicopter Attitude Control // International Conference on Computing, Mathematics and Engineering Technologies, 2018. DOI:10.1109/ICOMET.2018.8346421

  12. Ali Mortuza Munna, Md. Nazrul Islam, A. M. Azad, AKM Ferdous. Analysis of Stability and Control of Helicopter Flight Dynamics Through Mathematical Modeling in Matlab // Conference: 2020 IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP), 2020. DOI:10.1109/TENSYMP50017.2020.9230900

  13. Shenrsquo;ao Yan, Weihong Wang, Sentang Wu, Ke Lu. Flight Dynamics Model of Helicopter Based on Simulink // Proceedings of the 36th Chinese Control Conference, 2017. DOI:10.23919/ChiCC.2017.8027696

  14. Данилов В.A. Вертолет Ми-8. Устройство и техническое обслуживание. — М.: Транспорт, 1988. — 278 с.

  15. Marc D. Takahashi, Brian T. Fujizawa, Jeffery A. Lusardi, Matthew S. Whalley. Autonomous Guidance and Flight Control on a Partial-Authority Black Hawk Helicopter // AIAA Aviation 2020 Forum, 2020. DOI:10.2514/6.2020-3286

  16. Борисов Е.А., Леонтьев В.А., Рубинштейн М.А., Русаков И.В. Новый вертолетный пилотажный стенд ЦАГИ ВПС-5 // Труды МАИ. 2018. № 99. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=91924

  17. Леонтьев В.А. Метод решения уравнений движения упругих лопастей вертолетных винтов в общем случае движения // Ученые записки ЦАГИ. 2010. Т. 41. № 5. С. 67-80.

  18. Челноков Ю.Н. Кватернионные и бикватернионные модели и методы механики твердого тела и их положения. Геометрия и кинематика движения. — Саратов: Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, 2006. — 236 с.

  19. Satoshi Suzuki, Kenzo Nonami. Quaternion-based Navigation and Control for Small Unmanned Helicopter // Conference: Automatic Control in Aerospace, 2010, vol. 43 (15), pp. 37-42. DOI:10.3182/20100906-5-JP-2022.00008

  20. Satoshi Suzuki, Daisuke Nakazawa, Kenzo Nonami, Makoto Tawara. Attitude Control of Small Electric Helicopter by Using Quaternion Feedback // Journal of System Design and Dynamics, 2011, vol. 5, no. 2. DOI:10.1299/jsdd.5.231



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход