Устройство курсового управления летательным аппаратом при проведении авиахимических работ
Полезная модель направлена на облегчение пилотирования летательного аппарата во время выполнения авиахимических работ и повышение качества этих работ. Указанный технический результат достигается тем, что совместно применяются система воздушных сигналов, цифровой магнитный компас, приемник навигационной системы и цифровой ультразвуковой высотомер. В начале авиахимической обработки поля пилот включает запись координат траектории движения на первой полосе обработки, получаемых с приемника навигационной системы. На дальнейших полосах обработки по разнице магнитного и истинного курса и разнице значений воздушной и путевой скорости воздушного судна определяется скорость и направление бокового ветра. С использованием данных полученных с цифрового ультразвукового высотомера рассчитываются траектории оседания капель с учетом ветра. На основе этих данных производится расчет оптимальной траектории движения и передача рекомендательных указаний пилоту о смещении воздушного судна с целью равномерной обработки поля и недопущения попадания рабочих веществ на соседние угодья. 1 с.п. ф-лы, 2 ил.
Полезная модель относится к области транспорта.
Из существующего уровня техники известны следующие аналоги - "Способ управления эквидистантным движением транспортного средства и способ определения углового и линейно-бокового отклонения его от опорной траектории" (RU 92008059 А, 27.01.96). Способ относится к управлению движением преимущественно наземных транспортных средств, в том числе и прицепных, с постоянным, в том числе равным нулю или изменяющимся по заданному закону расстоянием от некоторой физической заданной на поверхности движения опорной траектории - границы отработанного участка поля, полосы дорожной разметки и т.д. Способ управления заключается в том, что формируются сигналы, пропорциональные реальным линейно-боковому и угловому отклонениям транспортного средства от опорной траектории, формируется и поддерживается постоянным сигнал, пропорциональный заданной дистанции между опорной траекторией и заданной траекторией, вычитается последний из сигнала, пропорционального линейно-боковому отклонению, получая тем самым сигнал, пропорциональный отклонению транспортного средства от опорной траектории, формируется сигнал, пропорциональный скорости поступательного движения и производится соответствующее величине и знаку сигнала воздействие на управляющие колеса транспортного средства.
Недостатками данного технического решения являются невозможность его применения для проведения авиационных химических работ.
Наиболее близким аналогом является "Способ курсового управления мобильной машиной при движении по траектории произвольной формы и устройство для его реализации" (RU 2005121827 А, 20.01.2007). Способ курсового управления мобильной машиной при движении по траектории произвольной формы, включающий использование спутниковой навигационной системы с приемником, определение отклонений параметров текущего положения мобильной машины в предполагаемой точке входа мобильной машины после коррекции на требуемую траекторию, заранее заданную в памяти приемника спутниковой навигационной системы, вывод мобильной машины при достижении предельно допустимых отклонений на требуемую траекторию путем изменения угла поворота управляемых колес в зависимости от имеющихся отклонений при отсутствии отклонений в момент входа на требуемую траекторию, при этом в качестве параметров текущего положения мобильной машины принимают координаты направляющей точки мобильной машины в плане, отличающийся тем, что определяют дополнительно отклонения таких параметров текущего положения мобильной машины, как курсового угла от направления касательной к требуемой траектории и кривизны траектории движения мобильной машины от кривизны требуемой траектории в точке входа мобильной машины на требуемую траекторию.
Устройство для курсового управления мобильной машиной при движении по траектории произвольной формы, содержащее приемник спутниковой навигационной системы с заранее заданной в его памяти требуемой траекторией, блок управления, соединенный с приемником спутниковой навигационной системы и создающий на основании отклонений таких параметров текущего положения мобильной машины, как текущие координаты направляющей точки мобильной машины в плане, воспринимаемых приемником спутниковой навигационной системы, от требуемых значений, корректирующий электрический сигнал, изменяющий свой знак и форму в зависимости от направления отклонения мобильной машины, электродвигатель, управляемый корректирующим электрическим сигналом, систему коррекции поворота управляемых колес, приводимую в действие от вала электродвигателя через механическую передачу, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком среднего угла поворота управляемых колес, характеризующим кривизну траектории и соединенным с блоком управления, определяющим на основании показаний датчика среднего угла поворота управляемых колес отклонения текущей кривизны траектории и определяющим также на основании значений текущих координат направляющей точки мобильной машины в плане, полученных от приемника спутниковой навигационной системы, отклонения курсового угла от требуемых значений.
Недостатком данного технического решения являются отсутствие учета влияния внешних воздействий для проведения авиахимических работ.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является параллельное движение сверхлегкого летательного аппарата с учетом влияния бокового ветра при проведении авиахимических работ.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение точности внесения рабочих веществ при авиахимических работах и снижение нагрузки на пилота.
Данная задача решается за счет того, что в процессе авиахимических работ производится учет изменения скорости и направления бокового ветра в реальном времени, по разнице векторов путевой и воздушной скоростей и на основе этих данных с учетом алгоритмов осаждения капель производится выдача рекомендационной информации пилоту.
На фиг.1 показана схема алгоритма способа курсового управления летательным аппаратом при проведении авиахимических работ.
На фиг.2 показана схема устройства курсового управления летательным аппаратом при проведении авиахимических работ.
Способ курсового управления летательным аппаратом при проведении авиахимических работ осуществляется следующим образом: в процессе выполнения работ производится навигационный контроль положения летательного аппарата и определяется отклонение текущего положения от расчетной траектории, в результате чего определяются текущие координаты положения летательного аппарата в пространстве, осуществляется определение воздушной и путевой скоростей, истинного курса, определяется направление летательного аппарата и осуществляется измерение высоты полета.
Используя полученную информацию о положении, скоростях, курсе и высоте полета, рассчитываются курсовой угол к касательной траектории и величина текущего отклонения. Дополнительно измеряются скорость и направление ветра и определяется влияние внешних воздействий, на основе которых рассчитывается траектория оседания капель и величина отклонения расчетной полосы обработки.
На основе сравнения расчетной и действительной траектории летательного аппарата, а также информации о влиянии внешних воздействий производится расчет результирующего отклонения и выдача рекомендательной информации пилоту для корректировки движения летательного аппарата с целью устранения отклонений обрабатываемой полосы, чтобы возникающие отклонения не превышали предельно допустимые значения.
Устройство курсового управления летательным аппаратом при проведении авиахимических работ включает в себя приемник навигационной системы 1, выход которого соединен с первым входом блока управления 5, служащий для определения истинного курса и путевой скорости; цифровой магнитный компас 2, выход которого соединен со вторым входом блока управления 5, предназначенный для определения магнитного курса воздушного судна; систему воздушных сигналов 3, выход которой соединен с третьим входом блока управления 5, позволяющую определять значение воздушной скорости летательного аппарата; цифрового ультразвукового дальномера 4, выход которого соединен с четвертым входом блока управления 5, служащего для определения высоты движения на малых высотах; блока управления 5, выход которого соединен со входом блока визуализации информации (дисплеем) 6, предназначенного для реализации алгоритмов расчета и выдачи рекомендательной информации пилоту; блока визуализации информации (дисплея) 6, позволяющего отобращать рекомендательную информацию пилоту.
Работает устройство следующим образом: в начале авиахимической обработки поля записывает координаты траектории движения на первой полосе обработки, получаемые с приемника навигационной системы 1. На дальнейших полосах обработки по разнице магнитного курса, получаемого с цифрового магнитного компаса 2, и истинного курса, получаемого с приемника навигационной системы 1, и разнице значений воздушной и путевой скорости воздушного судна, вычисляемых системой воздушных сигналов 2 и приемником навигационной системы 1 соответственно, блоком управления 5 определяется скорость и направление бокового ветра. С использованием данных, полученных с цифрового ультразвукового дальномера 4, блоком управления 5 рассчитываются траектории оседания капель с учетом влияния ветра. На основе этих данных блоком управления 5 производится расчет оптимальной траектории движения и передача на блок визуализации информации (дисплей) 6 рекомендательных указаний пилоту сверхлегкого летательного аппарата о смещении воздушного судна относительно требуемой (расчетной) траектории.
Устройство курсового управления летательным аппаратом при проведении авиахимических работ, содержащее приемник спутниковой навигации с предварительно рассчитанной и сохраненной в памяти базовой траекторией, блок управления, вход которого соединен с приемником навигационной системы, создающий на основании отклонений текущего положения летательного аппарата от базовой траектории корректирующий сигнал, изменяющий знак в зависимости от направления отклонения, блок визуализации информации (дисплей), соединенный с выходом блока управления, отображающий сведения о величине и знаке корректирующего сигнала, отличающееся тем, что оно, с целью повышения точности вычисления отклонений, снабжено цифровым магнитным компасом, выход которого соединен со вторым входом блока управления, определяющим на основании пространственного положения летательного аппарата абсолютное курсовое положение, блоком системы воздушных сигналов, выход которого соединен с третьим входом блока управления, измеряющим воздушную скорость движения летательного аппарата, цифровым ультразвуковым дальномером, выход которого соединен с четвертым входом блока управления, измеряющим расстояние от рабочего органа летательного аппарата до земной поверхности.
