рэндал у биард тимоти у маклэйн малые беспилотные летательные аппараты теория и практика
Малые беспилотные летательные аппараты, Теория и практика, Рэндал У.Б., Тимоти У.М., 2015
К сожалению, на данный момент у нас невозможно бесплатно скачать полный вариант книги.
Но вы можете попробовать скачать полный вариант, купив у наших партнеров электронную книгу здесь, если она у них есть наличии в данный момент.
Также можно купить бумажную версию книги здесь.
Малые беспилотные летательные аппараты, Теория и практика, Рэндал У.Б., Тимоти У.М., 2015.
Это издание посвящено управлению беспилотными летательными аппаратами (БЛА). Акцент в книге делается на системы повышения устойчивости управления. Других изданий, которые бы охватывали вопросы моделирования динамики летательных аппаратов, разработки автопилотов (решающих задачи «низкого уровня»), оценки состояния БЛА. а также расчета траектории полета (задачи «высокого уровня»), в настоящее время нет.
Целевой аудиторией являются студенты, которые прошли подготовку в области электротехники, компьютерной техники, машиностроения и информатики и прослушали вводный курс по системам управления с обратной связью шли робототехнике. Также книга будет интересна инженерам в области аэронавтики, которые заинтересованы во вводном курсе в автономные системы.
Опытно-конструкторская разработка.
В этом учебнике авторы решили заменить традиционные домашние задания, выполняемые с помощью карандаша и бумаги, на полную и достаточно обширную опытно-конструкторскую разработку. Опытно-конструкторская разработка является неотъемлемой частью этого учебника, и она сыграет значительную роль в оказании помощи читателю при усвоении представленного материала.
Опытно-конструкторская разработка включает в себя разработку имитатора полета МБЛА с поверхности Земли вверх. Имитатор полета создается с помощью ПО Matlab/Simulink, и специально разработанными задания так, чтобы не требовалось дополнительное ПО. Веб-сайт для этой книги содержит ряд различных файлов ПО Matlab и Simulink, которые помогут в разработке имитатора полета. Стратегия состоит в обеспечении базовыми файлами, которые передают нужную информацию между блоками, а также чтобы подтолкнуть к написанию работы для каждого модуля внутри системы. Этот проект создается сам по себе и требует успешного завершения каждой главы, прежде чем можно будет перейти к следующей главе. Чтобы дать понять, когда проект из каждой главы работает, в книгу включены графики и рисунки с веб-сайта, которые показывают выходные данные нашего имитатора на каждом этапе.
Оглавление.
Предисловие редактора перевода.
Предисловие.
Глава 1. Введение.
1.1. Архитектура системы.
1.2. Модели проектирования.
1.3. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 2. Системы координат.
2.1. Матрицы вращения.
2.2. Системы координат МБЛА.
2.3. Воздушная скорость, скорость ветра и скорость относительно Земли.
2.4. Ветровой треугольник.
2.5. Дифференцирование вектора.
2.6. Краткое изложение главы.
2.7. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 3. Кинематика и динамика.
3.1. Переменные состояния.
3.2. Кинематика.
3.3. Динамика неизменяемых систем.
3.4. Краткое изложение главы.
3.5. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 4. Силы и моменты сил.
4.1. Гравитационные силы.
4.2. Аэродинамические силы и моменты.
4.3. Движущие силы и моменты.
4.4. Атмосферные возмущения.
4.5. Краткое изложение главы.
4.6. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 5. Модели линейного проектирования.
5.1. Краткое описание нелинейных уравнений движения.
5.2. Координированный поворот.
5.3. Балансировочный режим.
5.4. Модели передаточной функции.
5.5. Линейные модели в пространстве состояний.
5.6. Упрошенные режимы.
5.7. Краткое содержание главы.
5.8. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 6. Проектирование автопилота с использованием последовательных замыканий контура обратной связи.
6.1. Последовательное замыкание контура.
6.2. Ограничения, связанные с насыщением, и их влияние на рабочие характеристики.
6.4. Автопилот продольного движения.
6.5. Цифровая реализация контуров с ПИД-регулятором.
6.6. Краткое содержание главы.
6.7. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 7. Датчики МБЛА.
7.1. Акселерометры.
7.2. Датчики угловой скорости.
7.3. Датчики давления.
7.4. Цифровые компасы.
7.5. Система глобального позиционирования.
7.6. Краткое содержание главы.
7.7. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 8. Оценка состояния.
8.1. Контрольный маневр.
8.2. Фильтры низких частот.
8.3. Оценка состояния путем обращения модели датчика.
8.4. Теория динамического наблюдателя.
8.5. Вывод дискретно-непрерывного фильтра Калмала.
8.6. Оценка положения.
8.7. Сглаживание данных GPS.
8.8. Краткое содержание главы.
8.9. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 9. Модели наведения.
9.1. Модель автопилота.
9.2. Кинематическая модель управляемого полета.
9.3. Кинематические модели наведения.
9.4. Динамическая модель наведения.
9.5. Краткое содержание главы.
9.6. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 10. Движение по прямой линии и круговой орбите.
10.1. Движение по прямолинейной траектории.
10.2. Движение по круговой орбите.
10.3. Краткое содержание главы.
10.4. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 11. Система управления маршрутом.
11.1. Переходы между путевыми точками.
11.2. Траектории Дубинса.
11.3. Краткое содержание главы.
11.4. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 12. Планирование траектории.
12.1. Поточечные алгоритмы.
12.2. Алгоритмы охвата.
12.3. Краткое содержание главы.
12.4. Опытно-конструкторская разработка.
Глава 13. Навигация с помощью видеосистемы.
13.1. Система координат карданного подвеса, видеокамеры и проективная геометрия.
13.2. Нацеливание карданного подвеса.
13.3. Геолокация.
13.4. Оценка движения цели в плоскости изображения.
13.5. Время до столкновения.
13.6. Точная посадка.
13.7. Краткое содержание главы.
13.8. Опытно-конструкторская разработка.
Приложение А. Терминология и обозначения.
Приложение В. Кватернионы.
В.1. Кватернион поворотов.
В.2. Кинематика самолета и уравнения динамики.
B.З. Переход от углов Эйлера к кватернионам.
Приложение С. Анимация в Simulink.
C.1. Дескрипты графики Matlab.
С.2. Пример анимании: перевернутый маятник.
С.3. Пример анимании летательного аппарата, использующего линии.
C.4. Пример анимации летательного аппарата, использующего вершины и грани.
Приложение D. Моделирование в Simulink с помощью S-функций.
D.1. Пример: дифференциальное уравнение второго порядка.
Приложение Е. Параметры корпуса летательного аппарата.
E.1. Летающее крыло Zagi.
E.2. БЛА «Аэрозонд».
Приложение F. Балансировка и линеаризация в Simulink.
F.1. Использование команды trim в Simulink.
F.2. Численные расчеты сбалансированного состояния.
F.3. Использование команды linmod в Simulink для создания модели в пространстве состояний.
F.4. Численные расчеты модели в пространстве состояний.
Приложение G. Основные положения теории вероятности.
Приложение Н. Параметры латника.
H.1. Датчик угловой скорости.
Н.2. Акселерометры.
Н.З. Датчики давления.
Н.4. Цифровой компас/магнитометр.
Н.5. GPS.
Список литературы.
Предметный указатель.
По кнопкам выше и ниже «Купить бумажную книгу» и по ссылке «Купить» можно купить эту книгу с доставкой по всей России и похожие книги по самой лучшей цене в бумажном виде на сайтах официальных интернет магазинов Лабиринт, Озон, Буквоед, Читай-город, Литрес, My-shop, Book24, Books.ru.
По кнопке «Найти похожие материалы на других сайтах» можно найти похожие материалы на других сайтах.
On the buttons above and below you can buy the book in official online stores Labirint, Ozon and others. Also you can search related and similar materials on other sites.
Рэндал у биард тимоти у маклэйн малые беспилотные летательные аппараты теория и практика
Это издание посвящено управлению беспилотными летательными аппаратами (БЛА). Акцент в книге делается на системы повышения устойчивости управления. Других изданий, которые бы охватывали вопросы моделирования динамики летательных аппаратов, разработки автопилотов (решающих задачи «низкого уровня»), оценки состояния БЛА, а также расчета траектории полета (задачи «высокого уровня»), в настоящее время нет.
Целевой аудиторией являются студенты, которые прошли подготовку в области электротехники, компьютерной техники, машиностроения и информатики
и прослушали вводный курс по системам управления с обратной связью или
робототехнике. Также книга будет интересна инженерам в области аэронавтики, которые заинтересованы во вводном курсе в автономные системы.
Это издание посвящено управлению беспилотными летательными аппаратами (БЛА). Акцент в книге делается на системы повышения устойчивости управления. Других изданий, которые бы охватывали вопросы моделирования динамики летательных аппаратов, разработки автопилотов (решающих задачи «низкого уровня»), оценки состояния БЛА, а также расчета траектории полета (задачи «высокого уровня»), в настоящее время нет.
Целевой аудиторией являются студенты, которые прошли подготовку в области электротехники, компьютерной техники, машиностроения и информатики
и прослушали вводный курс по системам управления с обратной связью или
робототехнике. Также книга будет интересна инженерам в области аэронавтики, которые заинтересованы во вводном курсе в автономные системы.
ISBN: 978-5-94836-393-6
Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2021. –312 c.
Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2014. –312 c.
Описание файла
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 20 страницы из PDF
ДляМБЛА автопилот является системой полного управления летательного аппарата во время всех фаз полета. Тогда как некоторые функции управления полетом могут находиться на наземной станции управления, автопилотная частьсистемы управления МБЛА находится на борту.Эта глава знакомит с автопилотом, конструкция которого подходит длядатчиков и вычислительных ресурсов, пригодных для работы на бортуМБЛА.
Для проектирования автопилота бокового и продольного движенийиспользуется метод, который носит название последовательного замыканияконтура обратной связи. Подход последовательного замыкания контура в общих чертах описывается в разделе 6.1. Из-за того, что несущие поверхностисамолета ограничены его размерами, в разделе 6.2 будет рассмотрена проблема насыщения привода и ограничение, которое оно накладывает на рабочиехарактеристики.
Конструкция автопилота бокового и продольного движенийпредставлена в разделах 6.3 и 6.4. Глава заканчивается описанием в разделе 6.5 использования дискретного времени для законов управления обратной связью пропорционального интегрально-дифференциального регулирования.106Глава 6. Проектирование автопилота, используя последовательные замыканияконтура обратной связи6.1. Ïîñëåäîâàòåëüíîå çàìûêàíèå êîíòóðàОсновной целью проектирования автопилота является управление положением в инерциальной системе (pn, pe, h) и ориентацией в пространстве (f, q, c)МБЛА.
Для большинства представляющих интерес маневров, совершаемых вполете, автопилоты, разработанные на основе предположения о динамике развязанных движений, дают хорошие результаты. В последующем описаниипредполагается, что динамика продольных движений (скорость перемещениявперед, маневр по тангажу, набор высоты/снижение) развязана от динамикибоковых скольжений (движения крена, рыскания). Это значительно упрощаетразработку автопилота и позволяет использовать методику, которую обычноприменяют для проектирования автопилота и которая носит название последовательного замыкания контура.Основная идея, лежащая в основе последовательного замыкания контура,состоит в замыкании нескольких простых контуров обратной связи последовательно вокруг динамического объекта с разомкнутым контуром, а не проектирования одной (вероятней всего, более сложной) системы управления.Для иллюстрации того, как этотподход можно применять, представимсистему с разомкнутым контуром обратной связи, приведенную на рис.
6.1.Рис. 6.1. Передаточная функция при разоДинамические характеристики разомкнутом контуре моделируется как трипоследовательно соединенные (каскадом)мкнутого контура задаются произведепередаточные функциинием трех передаточных функций последовательно установленных каскадов:P(s) = P1(s)P2(s)P3(s). Каждая из передаточных функций на выходе дает (y1,y2, y3), что можно измерить и использовать для обратной связи.
Обычно каждая из передаточных функций, P1(s), P2(s), P3(s), является функцией относительно низкого порядка, чаще всего первого или второго. В этом случае естьнеобходимость в регулировании выходного сигнала y3. Вместо замыканияодиночного контура обратной связи с y3 последовательно замыкаются контуры обратной связи вокруг y1, y2 и y3, как показано на рис. 6.2. Затем последовательно расположим компенсаторы C1(s), C2(s), C3(s). Необходимым условием процесса проектирования является то, чтобы внутренний контур имелРис. 6.2.
Трехкаскадная последовательная конструкция замыкания контура6.1. Последовательное замыкание контура107максимально возможную полосу пропускания, при этом каждый последующий контур имел полосу пропускания по частоте в 5—10 раз меньше.Анализируя внутренний контур, показанный на рис. 6.2, поставим передсобой цель разработать систему с замкнутым контуром, передающую сигналыиз r1 в y1 и имеющую полосу пропускания щBW1. Ключевым допущением является то, что для частот значительно ниже щBW1 передаточная функция с замкнутым контуром y1(s)/r1(s) может быть смоделирована как система с единичным коэффициентом усиления. Это схематически отображено на рис. 6.3.С передаточной функцией внутреннего замкнутого контура, моделируемогокак система с единичным коэффициентом усиления, разработка второго контура упрощается, т.к. он включает только передаточную функцию объектаP2(s) и компенсатор C2(s).
Решающим этапом проектирования системы с последовательным замыканием контуров является проектирование полосы пропускания следующего контура, которая должна в S раз быть меньше, чем упредыдущего контура, где S обычно находится в интервале 5—10. В этом случае потребуем, чтобы щBW2
Дрон-тим: как в России идет развитие боевых беспилотников
Военный прогресс
Как рассказали источники «Известий» в военном ведомстве, в рамках совещания обсуждалось, в частности, развитие тяжелых беспилотных летательных систем, в том числе стратегического назначения.
Совершенствование беспилотной авиации остается одним из приоритетов для Минобороны. В руководстве оборонного ведомства неоднократно подчеркивали, что применение БПЛА может значительно сократить потери личного состава и повысить эффективность действий, к примеру, против террористов.
Стоит отметить, что беспилотники уже сейчас активно применяются в ходе специальных операций в Сирии — с их помощью наносятся удары по объектам незаконных вооруженных формирований. В частности, речь идет о беспилотниках большой продолжительности полета «Орион» и БПЛА «Ланцет-3».
Новые технологии
Сейчас в общей сложности на вооружении российской армии находится свыше 2 тыс. беспилотных летательных аппаратов, сообщил на совещании президент. При развитии беспилотной военной авиации надо, по словам главы государства, внедрять современные технологии, в том числе искусственный интеллект.
До недавнего времени Россия отставала от некоторых стран в плане беспилотным системам, рассказал «Известиям» военный эксперт Виктор Мураховский.
Беспилотный летательный аппарат «Орлан»
— В советское время мы находились вполне на уровне, у нас было семейство реактивных беспилотников, включая дальние и так далее. Затем случился провал на этом направлении, — напомнил он. — Деньги не выделялись, разработки практически не велись. Теперь мы в роли догоняющих по ряду направлений. Но по некоторым мы уже вновь на передовых позициях. И темпы развития в этой отрасли вполне высокие. И надо сказать, что в области систем управления и искусственного интеллекта мы находимся на передовом рубеже.
Если говорить о малых беспилотниках — «Орлан-10», «Орлан-30», — то сейчас укомплектованность войск ими достаточно высокая, добавил эксперт. С аппаратами «Форпост» ситуация также неплохая. Их перевели полностью на отечественные комплектующие, и сейчас они выпускаются как в разведывательном, так и в разведывательно-ударном варианте. Что касается беспилотников «Иноходец» массой в несколько сотен килограммов, то они уже находятся на вооружении. Эти аппараты несколько лет испытывались в Сирии, в том числе с новыми ударными системами.
— Продолжается активная разработка тяжелого реактивного беспилотника С-70Б1 «Охотник», — добавил Виктор Мураховский. — Он может действовать как в составе ударных авиационных групп совместно с самолетами, так и автономно. Кроме того, по нескольким направлениям идут работы по созданию аппаратов для флота, беспилотников радиолокационного дозора, а также дронов с реактивной силовой установкой для подавления систем ПВО. Пока у нас нет на вооружении стратегических беспилотников дальнего радиуса действия и большой продолжительности полета, аналогов американского MQ-4 Global Hawk. Хотя их необходимость для российских вооруженных сил — это дискуссионный вопрос. Пока, видимо, такой необходимости не ощущается.
Макет беспилотного летательного аппарата «Охотник»
Совершенствовать технологии БПЛА важно и для того, чтобы их активное применение на поле боя не способствовало росту жертв среди гражданского населения. Достаточно вспомнить недавний случай в Кабуле, где за несколько дней до вывода войск США из Афганистана в результате удара американского беспилотника погибли 10 человек, включая семерых детей. Многочисленные жертвы среди мирного населения после применения беспилотников, однако, были зафиксированы и в других странах мира, включая Ирак, Йемен, Сирию или Сомали.
Рэндал у биард тимоти у маклэйн малые беспилотные летательные аппараты теория и практика
Это издание посвящено управлению беспилотными летательными аппаратами (БЛА). Акцент в книге делается на системы повышения устойчивости управления. Других изданий, которые бы охватывали вопросы моделирования динамики летательных аппаратов, разработки автопилотов (решающих задачи «низкого уровня»), оценки состояния БЛА, а также расчета траектории полета (задачи «высокого уровня»), в настоящее время нет. Целевой аудиторией являются студенты, которые прошли подготовку в области электротехники, компьютерной техники, машиностроения и информатики и прослушали вводный курс по системам управления с обратной связью или робототехнике. Также книга будет интересна инженерам в области аэронавтики, которые заинтересованы во вводном курсе в автономные системы.
Рэндал У. Биард Малые беспилотные летательные аппараты : теория и практика / Рэндал У. Биард, Тимоти У. МакЛэйн. — Москва : Техносфера, 2015. — 312 c. — ISBN 978-5-94836-393-6. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/36871.html (дата обращения: 03.11.2021). — Режим доступа: для авторизир. пользователей
Информация о DOI
«Компания «Ай Пи Ар Медиа» является владельцем Хранилища цифровых научных данных и диапазона индексов DOI для регистрации размещаемых в Хранилище объектов и обеспечивает регистрацию DOI по запросу правообладателя на безвозмездной основе.
Регистрация DOI позволяет обеспечить возможность обращаться к объектам, размещенным в Хранилищах, по их постоянному имени. Цифровой объект включается в мировые научные коммуникации и становится видимым для всего мирового сообщества, повышая потенциал цитирования и использования объекта.