Робастна оптимізація системи управління аерозондом з використанням фільтра пониженого порядку

Abstract

Протягом останніх років безпілотні літальні апарати довели, що вони відіграють значну роль у світі авіації. Стимулом для розвитку безпілотних літальних апаратів у всьому світі стала потреба у легких, відносно дешевих літаках з високою маневреністю, що здатні виконувати широкий спектр завдань. Безпілотні літальні апарати (БПЛА) успішно виконують цивільні завдання, і в той же час вони також успішно використовуються у військових операціях по всьому світу. БПЛА здатні виконувати різноманітні завдання в сільському господарстві, метеорології, екології, а також застосовуватися для нагляду на кордоні, шпигунства, навчальної стрільби та іншого. Отже, ця сфера викликала великий інтерес у наукової спільноти і спричинила розвитк галузі у напрямку підвищення гнучкості використання та точності БПЛА. Тому структурно-параметричний синтез системи управління БПЛА є важливим та актуальним завданням. Системи управління, що використовуються для БПЛА, повинні забезпечувати відповідні експлуатаційні характеристики у залежності від його місії. Спочатку БПЛА управлялися дистанційно з землі, але сучасні безпілотні системи все частіше оснащуються автопілотом та бортовим комп’ютером, що дозволяє їм вирішувати дуже складні завдання в автономному режимі. Потреба в автономній експлуатації може виникнути у випадках, коли управління БПЛА із землі є складним, наприклад, через великі відстані, особливості місцевості, необхідність радіомовчання або навіть складність ліцензування радіочастот. Застосування автономних БПЛА також дозволяє уникнути необхідності багатогодинного ручного пілотування людиною за заздалегідь визначеним маршрутом - наприклад, у тих завданнях, кінцевою метою яких є аерофотозйомка віддаленого об’єкта. Системи автопілота, радіокеровані та складні системи управління, допомагають експлуатувати БПЛА під час місій. Однак експлуатаційні вимоги моделей літаків є менш складними, ніж вимоги до БПЛА, і, отже, використовуються радіокеровані системи без використання автопілота та інших складних інженерних систем.