Московский государственный университет геодезии и картографии Функционльный Обзор комплекса мультироторнго БПЛА на примере Кречет- Дредноут

Студенты ФПКиФ 4курса: Барбасов В. К. Гаврюшин Н.М. Батаев М.С. Научный руководитель: проф. Алтынов Александр Ефимович. тел.: +7 (909) (906)

Аннотация. В данной работе рассмотрен мультироторный комплекс БПЛА Кречет-Дредноут – его технические возможности и составляющие возможности. Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат (БПЛА) мультироторные, многомоторные БПЛА, аэрофотосъемка, Кречет-Дредноут, октокоптер. Abstract : The goal of our project is to focus the Keywords: unmanned aerial vehicle (UAV), multi rotor, multiengined UAV, aerial photography, Krechet – Dreadnought, octocopter.

Мультироторный БПЛА вертолетного типа разработанный в СКБ МИИГАиК «Кречет», – октоко птер «Дредноут». Аппарат может быть использован для получения снимков, пригодных для создания и обновления карт и планов местности, формирования цифровых моделей местности, 3D- моделей зданий и объектов, тепловизионных карт, проведения панорамной съемки, а также в интересах мониторинга развития чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного и техногенного характера.

Предыдущие аппараты

GPS - Магнитометр Информацию о своем местоположении и направлении аппарат получает от GPS(ublox neo) и магнитометра с помощью них аппарат способен удерживать точку с точностью ± 2м, и производить полет по маршруту. Также с помощью него можно упрощенно управлять аппаратом в режимах: -когда аппарат передом все время смотрит в одну стороны - когда аппарат всегда повернут задом к точке старта. - когда задал точку аппарату и он совершает ее облет на определенном расстоянии и фотографирует с разных ракурсов.

Схема управления БПЛА Блок Обработки информации Аналогово – цифровой преобразователь(3ех осевой гироскоп, 3ех осевой акселерометр, барометр) Приемник радиоуправления Сервомотор стабилизирующий камеру по сои крена Сервомотор стабилизирующий камеру по сои рысканья Регуляторы оборотов Блок коммутации Магнитометр Радиомодем GPS приемник Блок телеметрии Видео-передатчик (1.3Ггц) Курсовая Видео камера Винто-моторная группа Приемник управления Переключатель режимов камеры Съемочная камера HDMI в AV преобразователь Видео-передатчик (5.8Ггц) Стаби лизаци я оси рыска нья Стаби лизаци я оси тангаж а Стаби лизаци я оси крена Серва оси рыска нья Серва оси тангаж а Серва оси крена Радиомаяк 1 (446Мгц) Радиомаяк 2 (868Мгц) GSM/GPRS/GPS трекер

Пульт управления Хэд - трекер Видео-приемник на 5.8Ггц Видео-приемник на 1.3Ггц Переключатель видео сигнала Видео-очки Пункт управления Выключатель Видео-приемник на 5.8Ггц Переключатель видеоканалов Преобразователь сигнала USB – коммутатор Джойстик управления Манипулятор Радиомодем Монитор Наземная станция управления БПЛА

Радиомаяк способен: - Следить за вольтажем ходовой батареи - Излучать радиосигнал для поиска потерянного аппарата - Сообщать полетное время Он выдает в эфир на одной частоте( МГц) информацию о времени полета и заряде аккумулятора, а на другой частоте( МГц) в зависимости от близостки к маяку более громкую или тихую трель. Приемная рация FRS стандарта. мощность – 50 мВт Его вес всего 5грамм, если при падении аппарат, аккумулятор остался цел, маяк сможет работать годами, а модель можно искать большой компанией в зависимости от количества раций.

Следующий радиомаяк является дополнением к предыдущему и имеет свои особенности – у него есть автономный источник питания рассчитанный на работу более 2ух лет и влагозащищенность. Работает он на частоте – 868МГц и имеет вес с батареей 25гр. Дальность возможного поиска определяется в первую очередь условиями прохождения радиоволн через местные препятствия и на открытой местности превышает 2,5 км. В отличии от предыдущего маяка у этого – на дисплее поискового устройства отображается: -сила сигнала от маяка (в процентах от 0 до 100) - последние известные координаты. При приближении к модели можно дистанционно с поисковика включить звуковой зуммер на маяке.

В случае если аппарата был утерян на расстоянии больше километра более эффективно будет использование - GSM/GPRS/GPS, также встроенного в аппарат, его вес 50г, он влагозащищен. И работает в течение 48часов.

Из средств спасения в данном случае от утопания на борту аппарата имеется 6 систем представляющих собой цилиндры с газом, при полном погружении под воду срабатывает активатор и газ накачивает резиновый балон, одновременно с этим включается яркий светодиод, что в свою очередь помогает его обнаружить и превращает систему в светящийся буй – каждая такая система весит по 50грамм и способна удержать наплаву более килограмма, 6 независимых систем дадут перестраховку по весу и если вдруг одна не сработает.

В таблице представлены тактико-технические характеристики самых популярных у нас и за рубежом мультироторных БПЛА для нужд мониторинга окружающей среды: аппарат Dragnflyer X8 принятый на вооружение силовыми структурами США, и Аппарат ZALA принятый на вооружение силовых структур РФ. Топокоптер «Дредноут» и мультиротор 2ой версии разработанный в прошлом году в МИИГАиКе. (табл 1) ХарактеристикаDragnflyer X8 ZALA Топокоптер Кречет Дредноут Рабочий размер, мм87х87х32560х160х ×1100×450 Транспортировочный размер, мм×мм×мм36х70х26560х160х ×1100×250 Скорость горизонталь-ного полета, км/ч0÷500÷400÷50 Рабочая высота полёта над уровнем земли, м 10÷3505÷1000 Воздушный потолок, км2,5 Продолжительность полета, мин.до 20до 30до 20 Максимальный взлетный вес, кг2,72,710 Максимальная масса полезной нагрузки, кг 0,84 Взлетная масса, кг1,71,71,55 Диапазон рабочих температур, °C-25 ÷ °С...+40°С-25 ÷ +50 Скорость ветра на старте, не более, м/c10 Скорость ветра на высоте, не более, м/c12 Размер посадочной площадки, не менее, м×м 2×22×2На руки3×3 Обслуживающий персонал, чел Двигательная установка электромотор, шт. 868 Дополнительная курсовая камера (разрешение) (Управление по осям) Нет Да, (640х512), (1 ось) Да, (752x582), (2 оси) СкладнойДанет Основанная область применения Мониторинг, силовые структуры Картография, Мониторинг

Вес подв еса (кг) Углы наклона по оси (град)Максимальные Габариты камеры (мм*мм*мм) Максимальный Вес камеры (кг) Скорость отработ ки углов (град/сек) РысканьеТангажКрен 360 К полезной нагрузке для задач БПЛА могут относится: - цифровая фотокамера (видеокамера) -тепловизор -ИК-камера - радиолакационное обурудование (эхолот) - счетчик Гейгера

Выводы: Усовершенствование данной мультироторной БАС по приведенным выше параметрам, дадут удобность эксплуатации и необходимую точность и надежность данному комплексу Топокоптер «Дредноут», разработанный в СКБ «Кречет», обладает всеми возможностями, чтобы успешно решать адресованные ему задачи как в ручном, так и в автоматическом режиме, но для стабильного получения качественных результатов необходимо провести серию уточняющих испытаний и обучение обслуживающего персонала.