Ⅰ.Система керування польотом

Систему керування польотом можна розуміти як центральний процесор дрона, який є основним компонентом дрона. Його основна функція полягає в надсиланні різних команд та обробці даних, що повертаються різними компонентами. Подібно до мозку людського тіла, він надсилає команди до різних частин тіла та отримує інформацію, що повертається різними компонентами, і видає нові команди після обчислення. Наприклад, мозок наказує руці підняти склянку води, і після того, як рука торкається склянки та відводить її, оскільки вода занадто гаряча, він надсилає цю інформацію назад до мозку, який потім надсилає нові команди на основі фактичної ситуації. Функції, що реалізуються системою керування польотом, включають в основному три категорії: стабілізація та керування положенням дрона, керування обладнанням для польоту дрона та керування в надзвичайних ситуаціях.

1. Система управління польотом

Систему керування польотом можна розуміти як центральний процесор дрона, який є основним компонентом дрона. Його основна функція полягає в надсиланні різних команд та обробці даних, що повертаються різними компонентами. Подібно до людського мозку, який надсилає команди до різних частин тіла та отримує інформацію, що повертається цими частинами, обробляє її та надсилає нові команди. Наприклад, мозок наказує руці набрати чашку води, але коли рука торкається чашки та виявляє, що вода занадто гаряча, вона відводить руку назад і надсилає цю інформацію назад до мозку, який потім надсилає нові команди залежно від фактичної ситуації. Функції, що реалізуються системою керування польотом, включають в основному три категорії: стабільність та контроль положення безпілотного літального апарату, керування обладнанням безпілотного літального апарату та управління в надзвичайних ситуаціях.

1.1 Функції керування польотом

Функції:

1. Стабільність та контроль положення безпілотного гелікоптера
② Автономне навігаційне керування польотом та траєкторією
③ Управління злетом та посадкою
④ Управління польотом
⑤ Управління та контроль обладнання місії
⑥ Аварійне керування
⑦ Збір та передача інформації
2. Принципи роботи

Рух гелікоптера включає рух по орієнтації та рух по траєкторії.

Пілот контролює положення та траєкторію руху гелікоптера.

Система керування польотом – це система керування, яка може частково або повністю замінити пілота для безпосереднього керування орієнтацією та траєкторією руху гелікоптера, а також покращити якість польоту. Це сукупність систем керування, які можуть автоматично керувати польотом гелікоптера за умови безпосередньої участі безпілотного екіпажу.

3. Основні функції
① Функція автономного водіння, така як підтримка положення, підтримка курсу, підтримка висоти тощо.
② Покращити керованість та стійкість (якість польоту) гелікоптера.
③ Здатність виконувати траєкторний контроль, автоматичну навігацію, автоматичну посадку, вертикальний зліт і посадку, автоматичне зависання, автоматичний перехідний політ та інші функції.

II. Гіроскоп MEMS

Гіроскоп — це пристрій, що використовується для вимірювання та підтримки напрямку, розроблений на основі теорії збереження кутового моменту. Гіроскоп складається в основному з колеса, розташованого на осі та здатного обертатися. Як тільки гіроскоп починає обертатися, через кутовий момент колеса, гіроскоп прагне чинити опір змінам напрямку. Гіроскопи часто використовуються в навігації, позиціонуванні та інших системах.

Мікроелектромеханічні системи (MEMS) – це абревіатура від «Micro Electro Mechanical systems» (мікроелектромеханічні системи), що є передовою технологією, що базується на мікро/нанотехнологіях. Технологія MEMS стосується проектування, обробки, виробництва, вимірювання та контролю мікро/наноматеріалів. Вона інтегрує механічні компоненти, оптичні системи, компоненти керування та електронні системи керування в єдину мікросистему. Ця мікроелектромеханічна система не тільки може збирати, обробляти та надсилати інформацію чи інструкції, але й може діяти автономно на основі отриманої інформації або відповідно до зовнішніх інструкцій.

Інерціальна навігаційна система

Інерціальна навігаційна система (ІНС) – це автономна навігаційна система, яка не залежить від зовнішньої інформації та не випромінює енергію назовні. Її робоче середовище включає не лише повітря та землю, а й під водою. Основний принцип ІНС базується на законах механіки Ньютона. Вимірюючи прискорення носія в інерціальній системі відліку, інтегруючи його з часом та перетворюючи в навігаційну систему координат, система може отримувати таку інформацію, як швидкість, кут курсу та положення в навігаційній системі координат.

Інерціальна навігаційна система має такі переваги:

① Як автономна система, яка не залежить від жодної зовнішньої інформації та не випромінює енергію назовні, вона має хорошу маскуваність та не зазнає впливу зовнішніх електромагнітних перешкод.
② Він може працювати в повітрі, на поверхні землі та навіть під водою, за будь-якої погоди та в будь-який час.
③ Він може надавати дані про місцезнаходження, швидкість, курс та кут повороту, а навігаційна інформація, яку він створює, має добру безперервність та низький рівень шуму.
④ Швидкість оновлення даних висока, а короткострокова точність і стабільність хороші.

IV. GPS

GPS – це абревіатура від Global Positioning System (Глобальна система позиціонування). Це система, яка використовує супутники GPS для забезпечення позиціонування та навігації в режимі реального часу по всьому світу. Система, також відома як Глобальна супутникова навігаційна система, була розроблена та встановлена ​​Міністерством оборони США. GPS – це високоточна супутникова навігаційна система, яка надає користувачам у всьому світі недорогу та точну інформацію про 3D-позиціонування, швидкість та точний час. Це типове застосування технології супутникового зв'язку в галузі навігації, яке значно покращило рівень інформатизації у світі та сприяло розвитку цифрової економіки.

1. Принцип роботи

Інформація, що міститься в супутниковому сигналі, включає інформацію про орбіту супутника на карті зоряного неба та надзвичайно точний часовий сигнал. Використовуючи формулу швидкості-часу та відстані в поєднанні з принципом чотириточкового позиціонування, можна визначити місцезнаходження користувача.

2. РТК

RTK (кінематика в реальному часі) – це новий широко використовуваний метод GPS-вимірювання. Раніше статичні, швидкі статичні та динамічні вимірювання вимагали пост-обробки для отримання точності на сантиметровому рівні. Однак RTK може забезпечити точність позиціонування в реальному часі з сантиметровою точністю в польових умовах.

Він використовує метод динамічного диференціального вимірювання фази несучої в реальному часі. Завдяки високій швидкості та точності, це важлива віхою у застосуванні GPS. Його поява принесла зручність в інженерну геодезию та картографування, різні контрольні вимірювання та значно підвищила ефективність польових робіт.

Усі моделі літаків компанії Xi'an Blue Joy Aerospace Technology Co., Ltd. використовують позиціонування RTK.