Отзыв ведущей организации (Система автоматического управления посадочным маневром беспилотного летательного аппарата при действии бокового ветра)

«УтВКРЖДАЮ» Заместитель уг Главный конструктор О. к.т.н. Абдул « - 7 » Отзыв ведущей организации Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс «Авионика» им. О.В. Успенского (ОАО МНПК «Авиошека») на диссертационную работу Ивашовой Наталии Дмитриевны «Система автоматического управления посадочным маневром беспилотного лсгательного аппарата при действии бокового ветра», представленную на соискание ученой степени кандидата технический наук по специальности 05.13.01 «Системный анализ.

управление и обработка информации (информатика, управление и вычислительная техника)» Актуальность работы. Одной из проблем обеспечения безопасности посадки самолетов является задача успешного управления полетом в пропессе снижения по глиссаде и выравнивания прн действии силыюп> бокового ветра непосредственно перед касанием шасси взлетно-посадочной полосы (ВПП). При ручном управлении посадкой может произойти приземление сначала на одно колесо шасси.

если применяется управление по крену, либо оказывается значительной боковая скорость. опасная при недостаточной прочности стоек шасси. Особенно остро стоит проблема безопасности посадки у легких беспи:ютных летательных аппаратов (БЛА) из-за отсутствия пилота на борту. Позтому тема данной диссертапионной работы, посвяц>енной задаче автоматической посадки ЬЛА при сильном боковом ветре, яв»яется актуальной. Целью диссер гапионной работы является повышение безопасности посадки ЬЛА при рашлиренном диапазоне ветровых возмуц)ений, а объек.п>м иееледоваиий-- снстема автоматического управления посадкой прп снижении по глиссаде и выравнивании.

Предложен новый способ маневрирования БЛА путем многорежнмноп> управления сначала по крену, а потом — с помощью руля направления, при одновреме>пн>м обнуленни углов курса. пути и крепа в то ~ке приземления. На заищ.п выдвинуты следу>огпие основные положении; ).

Многорежимный способ выполнения посадочного маневра с управлением сначшга по крену при свих<енин по глиссаде. а затем — только рулем направления на участке выравнива>пи при автоматическом перекл>оленин режимов на основе формул расчета моментов их переключения. 2. Алгоритмы коо,>линации работы каназов оокового н продольного движения для одновременного устранения траекторных и угловых отклонений в точке приземления. ) обЫ)я егг,б.,д м,.>л) ) ь,л<' ,:,/~; ' 3. Представление единого параметрического кризерия качества приземления в виде свертки критериев н определение границ области приемлемых отклонений в моменты начала выравнивания и приземления. Научная новизна полученных результатов, прежде всего, состоит в новом способе маневрирования, во время которого БЛА движется не вдоль заданной линии пути, совпадающей с осыа взлетно-посадочной полосы (ВПП), а осуществляет отход от нее в попутную ветру сторону с последующим возвращением.

При этом в конце маневра движение БЛА происходит навстречу ветру, чта создает принципиальную вазможность добиться одновременного обнуления путевого и курсового утлая в точке приземления при отсутствии крена. Сформированный для этой цели автомат переключения режимов посадки позволяет в реальном масштабе времени переназначать уставки для регуляторов управления элеронамн и рулем направления в алгебраической зависимости от скорости БЛА и силы бокового ветра. Кроме того, при синтезе алгоритма координации в работе удалось получить не линейную, а квазилинейную структуру регуляторов, позволяющую в зависимости от отставания илн опережения одного канала по отношению к другому увеличивать передаточные числа в одном регуляторе при одновременном их уменьшении в другом.

Полученные результаты изложены ва введении„шести главах и заключении диссертации, которая по существу состоит из трех частей. В первой части, включающей первую, вторую н третью главы, сформулирована общая постановка задачи, в которой в качестве основных параметров управленпя приняты следующие угловые н траекторные отклонения в момент приземления, определяющие качество посадки — линейное отклонение от середины ВПП, боковая скорость, отклонения по курсу, углу пути и крену. Чтобы достичь одновременного обнуления этих отклонений в терминальной точке, используется метод динамического программирования для синтеза координированного управления боковым и продольным движением БЛА. Для различных участков многорежимного маневра получены законы управления рулем высоты, рулем направления и элеронами.

Определена логика автоматического переключения режимов в зависимости от силы бокового ветра и скорости полета для заданных углов наклона траектории прн снижении. Получены формулы вычисления в реальном времени контрольных значений высоты, прн достижении которых осуществляется переход на новый режим полета. Во второй части диссертации в главе 4 представлены результаты синтеза регуляторов координированного управления боковым и продольным движением, одним из которых является обоснование целесообразности синхронного изменения в разные стороны передаточных чисел регуляторов в двух каналах„с учетом отставания илн опережения действий в каждом из ннх.

Минимизируя выбранный интегральный функционал ошибок в точке приземления, в работе удалось с помощью уравнения Беллмана получить в приближенном виде законы квазнлинейного управления элеронами и рулем высоты, в которых одновременно присутствуют координаты движения в «своем» и «чужом» каналах. На основе полученного теоретического результата предложена трехканальная система координированного управления посадкой при сильном боковом ветре. В третьей части диссертации в главах 5 и 6 приведены результаты моделирования на ЭВМ предложенной системы управления посадкой БЛА при действии ветра для различных условий — рассматривалось только боковое движение при действии постоянного ветра, затем — пространственное движение, в том числе с дополнительным учетом действия встречного ветра.

Показано, что во всех перечисленных случаях возможно совершение точной и безопасной посадки при скорости бокового ветра до 8 мlс, или при величине обеих составляющих бокового и встречного ветра до б и!с, в то время как при обычном способе посадки линейные и угловые отклонения в точке приземления возрастают не менее, чем в 5 раз.

Особый интерес представляет промоделнрованный случай воздействия ветра, имеющего порывы и турбулентную составляющую. В этой же части работы представлена структура идентификатора бокового ветра и также подтверждается эффективность предложенного подхода. На основании полученных результатов моделирования в работе удалось найти границы области приемлемых отклонений, возникающих как в точке приземления, так и в предшествующий ему момент выравнивания при снижении БЛА. Получены формулы оценки приемлемого качества посадки для этих моментов, и с их помощью определено условие ухода БЛА на второй круг в случае, если это качество ниже заданного порога. Практическая ценность работы состоит в следующем: — предложенный способ снижения по глиссаде позволяет снизить ошибки в точке приземления и тем самым уменьшить опасные нагрузки на шасси; — найдены необходимые размеры участков многорежимного управления и определен механизм автоматического переключения режимов в зависимости от скорости бокового ветра; — определена область приемлемого качества посадки в начале выравнивания, при выходе из которой формируется вынужденная команда ухода на повторный круг, что повышает безопасность посадки в целом.

Достоверность полученных результатов подтверждается, прежде всего, компьютерным моделированием процессов посадки с учетом воздействия ветра различного направления. При этом показано, что предложенный подход сохраняет свою эффективность не только при действии постоянного ветра, но и при наличии случайных составляющих у всех проекций ветрового возмущения. Наряду с отмеченными достоинствами в работе имеютси следующие недостатки: 1. Наряду с относительной сложностью многорежимного бокового маневра при его выполнении возможен выход БЛА из поля зрения наземной радиоаппаратуры, выполняющей функции пеленгатора и определяющей линейные отклонения от глиссады и линии пути. В работе взаимодействие наземного и бортового оборудования не проанализировано. 2.

Неясно, каковы конкретные аэродинамические характеристики используемой модели движения БЛА, и какое влияние они оказывают на результативность нового способа посадки для БЛА других типов. 3. Желательно было бы оценить последствии ошибок приземления на процесс управления пробегом БЛА после приземления. 4. В тексте диссертации не рассмотрено получение формулы (3.6). 5. формула для бокового отклонения на стр, 37 дана без пояснений. б, В формуле 13.2) выбор значения коэффициента С не обьясняется. Указанные недостатки не снижают ценносзь полученных результатов, достигнутых за счет принципиально нового подхода к выполнению посадочного Главный специалист ТН-17 (инновационные наукоемкие разработки) ОАО МНПК «Авионика», д.т.н., профессор Качанов Б.О.