Андронов Владимир Германович, доктор технических наук, заведующий кафедрой Космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Vladimir G. Andronov, Dr. of Sci. (Engineering), Head of Space Instrumentation and Communication Systems Department
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Чуев Андрей Алексеевич, преподаватель кафедры Космического приборостроения и систем связи
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Andrey A. Chuev, Lecturer, Space Instrumentation and Communication Systems Department
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Юдин Илья Сергеевич, студент кафедры конституционного права
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040
Ilya S. Yudin, student, Constitutional Law Department
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Цель исследования. Разработка методики определения отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории в условиях потери сигналов от навигационных спутников.
Методы. Методика основана на функциональной связи между параметрами отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории и изменениями продольных и поперечных параллаксов перекрывающихся изображений подстилающей поверхности, обусловленными этими отклонениями. При математическом описании вычислительных процедур определения параметров отклонений использовались методы аппроксимации функций и математической обработки результатов измерений с оценкой точности полученных результатов.
Результаты. Разработана методика, включающая в себя контроль, оценку уровня и определения величины и направления отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории. Получена система нелинейных уравнений, описывающая функциональную связь между параметрами отклонений и изменениями параллаксов перекрывающихся изображений подстилающей поверхности. Выполнены процедуры линеаризации, нормализации и решения этой системы уравнений по методу наименьших квадратов, получены аналитические соотношения для апостериорной оценки точности получаемых результатов.
Заключение. Методика обеспечивает обнаружение и определение параметров некоординированных отклонений беспилотных летательных аппаратов от заданной траектории с точностью, соизмеримой с методами спутниковой навигации. Предложенный подход по сравнению с известными методиками позволяет уменьшить число обрабатываемых соответственных точек на перекрывающихся изображениях и размерность решаемой задачи. Это позволяет существенно снизить уровень вычислительных и ресурсных затрат, что имеет большое значение для использования разработанной методики на борту малоразмерных беспилотных летательных аппаратов.
Purpose of research. Development of a methodology for determining deviations of pilotless aircrafts from a given trajectory in conditions of signals loss from navigation satellites.
Methods. The technique is based on functional relationship between deviation parameters of pilotless aircrafts from a given trajectory and changes in longitudinal and transverse parallaxes of overlapping images of the underlying surface due to these deviations. Mathematical description of computational procedures for deviation parameters determination used methods of functions approximation and mathematical processing of measurement results with accuracy estimation of obtained results.
Results. A methodology that includes monitoring, assessing the level and determining the magnitude and direction of deviations of pilotless aircrafts from a given trajectory was developed. A system of nonlinear equations describing functional relationship between deviation parameters and changes in parallax of overlapping images of the underlying surface is obtained. Linearization, normalization and solutions of this system of equations by the least squares method were performed. Analytical relations were obtained for a posterior accuracy assessment of the obtained results.
Conclusion. The technique provides parameters detection and determination of uncoordinated deviations of pilotless aircrafts from a given trajectory with an accuracy commensurate with satellite navigation methods. The proposed approach makes it possible to reduce the number of processed corresponding points in overlapping images and the dimension of the problem being solved in comparison with known methods. This significantly reduces the level of computational and resource costs, which is of great importance for the use of developed technique on the board of miniature pilotless aircrafts.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.