Метод міжоб’єктової навігації БПЛА на основі комплексної обробки інформації від класичних та альтернативних систем навігації

Abstract

У статті розроблено метод міжоб’єктової навігації БПЛА у групі. Запропонований підхід дозволяє підвищити точність міжоб’єктової навігації. Сутність підходу полягає у поєднанні двох методів навігації, що дозволяють визначити різні навігаційні характеристики. Метод симетричного двостороннього двонапрямленого вимірювання відстані дозволяє вимірювати відстань між БПЛА у групі на основі виміру часу поширення сигналу між ними. Відсутність синхронізації та робота в двонаправленому режимі знижує собівартість пристроїв та підвищує точність виміру відстані. Для визначення напряму на джерело сигналу запропоновано використання методу фазової пеленгації сигналу. За рахунок об’єднання інформації, отриманої з використанням запропонованих методів, отримано повну інформацію про положення БПЛА один відносно іншого – відстань та напрямок на сусідній БПЛА. Після виконання виміру відстані та напряму до усіх учасників групи та переводу отриманих даних зі сферичної до прямокутної системи координат, отримаємо інформацію про взаємне розташування всіх БПЛА у групі в зв’язаній системі координат головного БПЛА. Запропоновано інтеграцію розробленого методу навігації в існуючу навігаційну систему БПЛА. В статье разработан метод межобъектной навигации БПЛА в группе. Предложенный подход позволяет повысить точность межобъектной навигации. Сущность подхода заключается в сочетании двух методов навигации, позволяющих определить различные навигационные характеристики. Метод симметричного двустороннего двунаправленного измерения расстояния позволяет измерять расстояние между БПЛА в группе на основе измерения времени распространения сигнала между ними. Отсутствие синхронизации и работа в двунаправленном режиме снижает себестоимость устройств и повышает точность измерения расстояния. Для определения направления на источник сигнала предложено использование метода фазовой пеленгации сигнала. За счет объединения информации, полученной с использованием предложенных методов, получено полная информация о положении БПЛА относительно друг друга - расстояние и направление на соседний БПЛА. После выполнения измерения расстояния и направления ко всем участникам группы и перевода полученных данных со сферической к прямоугольной системе координат получим информацию о взаимном расположении всех БПЛА в группе в связанной системе координат главного БПЛА. Предложена интеграция разработанного метода навигации в существующую навигационную систему БПЛА. Currently, group use of various types of UAVs is a promising and up-to-date area of use in solving a wide range of military and civil tasks. The choice of sources of information for systems of the UAV group is one of the primary and up-to-date tasks facing developers, since modern onboard navigation systems do not have sufficient accuracy and can not be used to provide group flights to closed combat orders. In this cause, the main goal of this article is to increase the accuracy of the intergovern-mental navigation of unmanned aerial vehicles in a group with a compatible execution of tasks by using information from alternative navigation systems The article has developed a method of interobject navigation of UAV in group. The proposed approach makes it possible to increase the accuracy of the intersective navigation. The entity of the approach is to combine two navigation methods, allow you to identify various navigation characteristics. The method of symmetric bilateral bidirectional distance measurement allows you to measure the distance between the UAV in the group based on measuring the time of the signal of the signal between them. The lack of synchronization and operation in the dynamic mode reduces the generation of devices and improves the accuracy of measuring the distance. To determine the direction to the source of the signal proposed the use of the signal phase delaying method. By combining information obtained with the use of the proposed methods, complete information was obtained on the position of the UAV relative to each other - the distance and direction on the neighboring UAV. After performing the measurement of the distance and the directions to all the groups of the group and the transfer of the obtained data from the spherical to the rectangular coordinate system, we obtain information about the mutual location of all the UAVs in the group in the associated coordinate system of the main UAV. The integration of the developed method of navigation to the existing Navigation system of the UAV has been proposed.