Многоступенчатая идентификация неизмеряемых параметров полета при комплексировании сигналов бортовых измерительных средств

Авторы

Лебедев Г. Н.^*, Михайлин Д. А.^1**, Румакина А. В.^2***

1. Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники Министерства обороны Российской Федерации, ул. Серегина, 5, Москва, 125167, Россия
2. Отдел проектирования основных образовательных программ и нормирования учебного процесса УМО ОД,

*e-mail: kaf301@mai.ru
**e-mail: tau_301@mail.ru
***e-mail: dolgova-221@mail.ru

Аннотация

Рассмотрена задача идентификации неизмеряемых параметров полета, к которым относятся ветровые возмущения и масса оставшегося топлива, что оказывается необходимой информацией для контроля безопасности и управления полетом. Предложена многоступенчатая процедура оценивания, согласно которой на начальных ступенях оценивания используются менее точные, но более простые устройства, а более сложные элементы подключаются по мере необходимости.

Сформирован скомплексированный двухступенчатый идентификатор бокового ветра, состоящий из блока оценки порыва ветра, блока оценки его установившегося значения и блока логического переключения с одной оценки на другую, при использовании апериодической фильтрации в первом случае и модифицированного фильтра Калмана во втором.

Наиболее точный способ косвенной оценки установившегося состояния ветра обеспечивается с помощью идентификатора, использующего операцию прогноза оптимального фильтра Калмана. В целях исключения переменных коэффициентов идентификатора и обеспечения разгрузки бортового вычислителя предложено «заморозить» наиболее значимые для оценивания коэффициенты матрицы поправок оптимального фильтра Калмана, а остальные коэффициенты обнулить.

Согласно предложенному принципу многоступенчатой идентификации на каждой ступени используется разный состав датчиков — для ситуации начала действия ветра более полезными являются данные спутниковой навигации, а группа бортовых датчиков — акселерометры, датчик воздушной скорости, быстрее других реагирующих на изменение ветра, а для установившегося значения — другие, контролирующие реакцию самого летательного аппарата на действия в основном постоянной составляющей ветра.

Ключевые слова

многоступенчатая идентификация, комплексирование сигналов, параметры полета, оценка ветровых возмущений

Библиографический список

1. Калман Р.Е., Бьюси Р.С. Новые результаты линейной фильтрации и теории предсказаний // Техническая механика. 1961. № 1. серия D. C 123-141.

2. Первачев С.В., Валуев А.А., Чиликин В.М. Статистическая динамика радиотехнических следящих систем. — М.: Советское радио, 1973. — 489 с.

3. К. Браммер, Г. Зиффлинг. Фильтр Калмана-Бьюси. — Москва. Наука, 1982. — 199 с.

4. Меркулов В.И., Дрогалин В.В., Канащенков А.И. и др. Авиационные системы радиоуправления. Т.1. Принципы построения систем радиоуправления. Основы синтеза и анализа / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. — М.: Радиотехника, 2003. — 192 с.

5. Кишко Д.В., Анализ точности определения собственных координат при использовании радионавигационной системы с малыми базами между передатчиками // Труды МАИ, 2014, № 78: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=53755

6. Дмитроченко Л.А., Сачков Г.И. Функциональные алгоритмы и уравнения ошибок определения параметров ориентации в инерциальных навигационных системах // Труды МАИ, 2015, № 80: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=56986

7. Лебедев Г.Н., Ефимов А.В., Михайлин Д.А. Оценка вектора состояния беспилотного летательного аппарата при наличии в объекте управления нелинейных элементов // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т.19. № 1. С. 12-16.

Скачать статью