+

RU2362981C2 - Automatic unmanned diagnostic complex - Google Patents

Automatic unmanned diagnostic complex Download PDF

Info

Publication number
RU2362981C2
RU2362981C2 RU2007139704/28A RU2007139704A RU2362981C2 RU 2362981 C2 RU2362981 C2 RU 2362981C2 RU 2007139704/28 A RU2007139704/28 A RU 2007139704/28A RU 2007139704 A RU2007139704 A RU 2007139704A RU 2362981 C2 RU2362981 C2 RU 2362981C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
radio
control
frequency
Prior art date
Application number
RU2007139704/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007139704A (en
Inventor
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Николай Петрович Казаков (RU)
Николай Петрович Казаков
Original Assignee
Виктор Иванович Дикарев
Николай Петрович Казаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Иванович Дикарев, Николай Петрович Казаков filed Critical Виктор Иванович Дикарев
Priority to RU2007139704/28A priority Critical patent/RU2362981C2/en
Publication of RU2007139704A publication Critical patent/RU2007139704A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362981C2 publication Critical patent/RU2362981C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering.
SUBSTANCE: invention relates to diagnostic devices; it can be used for systematic remote status control of gas pipe-lines and gas storage areas. Automatic unmanned diagnostic complex includes automatic control system, GPS satellites, navigation system, inertial navigation system, receiving equipment of navigation satellite system, real coordinates computer of navigation satellite system, radio beacon, system of air velocity signals, low-range radio altimeter, automatic remote control system, electronic guidance system, infological unit, receiving equipment of electronic guidance system, TV surveillance system, radiotelemetry system, system of automation onboard operation control for remotely controlled aircraft (RCA) with computer, engine control system, computer of automatic control system, radio relay, onboard system control unit, onboard information tank, landing and parachute deployment system, control unit for remote status control system of gas pipe-lines, electronic altimeter set, ground command facility, ground command console, launcher, rescue system and rudder. Radiotelemetry system contains two radio stations located at RCA and ground command facility respectively; each radio station includes high-frequency generator, source of discrete messages and commands, the first mixer, the first heterodyne oscillator, amplifier of the first intermediate frequency, the first power amplifier, duplexer, the second power amplifier, the second mixer, the second heterodyne oscillator, amplifier of the second intermediate frequency, multiplier, band-pass filter, phase detector, amplitude modulator, source of analogue messages and commands, amplitude limiter and synchronous demodulator.
EFFECT: invention is oriented to functionality extension of RCA by means of exchange of radiotelemetry and command data between RCA and ground command facility with use of discrete and analogue messages, two frequencies and composite signals with combined phase-shift keying and amplitude modulation at one carrier frequency.
6 dwg

Description

Предлагаемый комплекс относится к области диагностической техники и может быть использован для систематического дистанционного контроля состояния магистральных газопроводов и хранилищ, а именно для раннего обнаружения нарушений герметичности, повреждений и утечек в газопроводе, за счет обеспечения лучших условий выполнения мониторинга, повышения оперативности и достоверности измеренных параметров состояния газовых трубопроводов с помощью диагностической аппаратуры, установленной на носитель - дистанционно пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА).The proposed complex belongs to the field of diagnostic equipment and can be used for systematic remote monitoring of the state of main gas pipelines and storages, namely for early detection of leakages, damage and leaks in the gas pipeline, by providing better monitoring conditions, increasing the efficiency and reliability of the measured state parameters gas pipelines using diagnostic equipment mounted on a carrier - a remotely piloted aircraft tional apparatus (UAV).

Известны системы и устройства для дистанционного контроля состояния магистральных газопроводов (патенты РФ №№2017138, 2040783, 2091759, 2158423, 2200900, 2256894; патенты США №№3490032, 3808519, 6229313; патент ЕР №0.052.053; Журнал «Крылья России», 1998, М. Беспилотные самолеты Пчелка-1Т, модели «Эксперт» и «Альбатрос», ОКБ им. А.С.Яковлева и др.).Known systems and devices for remote monitoring of the state of gas pipelines (RF patents Nos. 2017138, 2040783, 2091759, 2158423, 2200900, 2256894; US patents Nos. 3490032, 3808519, 6229313; EP patent No 0.052.053; Wings of Russia magazine, 1998, M. Unmanned aircraft Pchelka-1T, models "Expert" and "Albatros", Design Bureau named after A.S.Yakovlev and others).

Из известных систем и устройств наиболее близким к предлагаемому является «Автоматический беспилотный диагностический комплекс» (патент РФ №2256894, G01M 3/00, 2003), который и выбран в качестве прототипа.Of the known systems and devices closest to the proposed is the "Automatic unmanned diagnostic complex" (RF patent No. 2256894, G01M 3/00, 2003), which is selected as a prototype.

Указанный комплекс обеспечивает надежный обмен радиотелеметрической и командной информацией между дистанционно пилотируемым летательным аппаратом и наземным пунктом управления путем использования дуплексной радиосвязи на двух частотах и сложных сигналов с фазовой манипуляцией.This complex provides a reliable exchange of radio telemetry and command information between a remotely piloted aircraft and a ground control station by using duplex radio communication at two frequencies and complex signals with phase shift keying.

Однако известный комплекс для обмена радиотелеметрической и командной информацией между дистанционно пилотируемым летательным аппаратом и наземным пунктом управления использует только дискретные сообщения и команды.However, the well-known complex for the exchange of radio telemetry and command information between a remotely piloted aircraft and ground control station uses only discrete messages and commands.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей комплекса путем обмена радиотелеметрической и командной информацией между дистанционно пилотируемым летательным аппаратом и наземным пунктом управления с использованием дискретных и аналоговых сообщений и команд, двух частот и сложных сигналов с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на одной несущей частоте.An object of the invention is to expand the functionality of the complex by exchanging radio telemetry and command information between a remotely piloted aircraft and a ground control station using discrete and analog messages and commands, two frequencies and complex signals with combined phase shift keying and amplitude modulation on one carrier frequency.

Поставленная задача решается тем, что автоматический беспилотный диагностический комплекс, содержащий дистанционно пилотируемый летательный аппарат, включающий планер, силовую установку с поршневым двигателем, систему автоматического управления с блоком управления бортовыми системами, содержащую инерциальную навигационную систему, приемную аппаратуру спутниковой навигационной системы, систему воздушно-скоростных сигналов, радиовысотомер малых высот и вычислитель действительных координат, подключенный к инерциальной навигационной системе и приемной аппаратуре спутниковой навигационной системы, систему автоматического дистанционного управления полетом летательного аппарата и работой его систем, включающую приемную аппаратуру командного радиоуправления и обзорную телевизионную систему, радиоретрансляционную систему, систему автоконтроля работы бортовых систем, радиотелеметрическую систему, систему посадки и выпуска парашюта, систему управления двигателем, вычислитель системы автоматического управления, радиомаяк, систему диагностики состояния магистральных трубопроводов и блок управления системой диагностики, размещенные в фюзеляже летательного аппарата, при этом вычислитель действительных координат и первый вход-выход блока управления системой диагностики подключены к блоку управления бортовыми системами, второй вход-выход управления системой диагностики подключен к системе диагностики состояния газопровода, а третий вход-выход связан с системой командного радиоуправления, а также мобильный наземный пункт управления с устройствами связи и контроля, радиотелеметрическая система выполнена в виде двух радиостанций, размещенных на дистанционно-пилотируемом летательном аппарате и наземном пункте управления соответственно, каждая из которых содержит последовательно включенные генератор высокой частоты и фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений и команд, последовательно включенные первый гетеродин, первый смеситель, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилитель второй промежуточной частоты, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина, перемножитель, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является первым выходом радиостанции, при этом частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частотуThe problem is solved in that an automatic unmanned diagnostic complex containing a remotely piloted aircraft, including a glider, a power plant with a piston engine, an automatic control system with an onboard systems control unit, containing an inertial navigation system, receiving equipment of a satellite navigation system, and an air-speed system signals, a low-altitude radio altimeter and a real coordinate calculator connected to inertial navigation system and receiving equipment of the satellite navigation system, an automatic remote control system for the flight of the aircraft and the operation of its systems, including command receiving radio control equipment and a television viewing system, a radio relay system, an automatic control system for on-board systems, a radio telemetry system, a parachute landing and launch system, a system engine control, computer calculator automatic control system, beacon, diagnostic system master pipelines and a control unit for the diagnostic system located in the fuselage of the aircraft, while the calculator of the actual coordinates and the first input-output of the control unit of the diagnostic system are connected to the control unit on-board systems, the second input-output control of the diagnostic system is connected to the diagnostic system of the gas pipeline, and the third input-output is connected to the command radio control system, as well as a mobile ground control station with communication and control devices, a radio telemetry system The circuit is made in the form of two radio stations located on a remotely piloted aircraft and ground control station, respectively, each of which contains a high-frequency generator and a phase manipulator connected in series, the second input of which is connected to the output of the source of discrete messages and commands, the first local oscillator connected in series, the first mixer, the amplifier of the first intermediate frequency, the first power amplifier, duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, the second a power amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and an amplifier of the second intermediate frequency, connected in series to the output of the first local oscillator, a multiplier, a bandpass filter and a phase detector, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and the output is the first output radio stations, while the frequencies ω g1 and ω g2 local oscillators are spaced at a second intermediate frequency

ωг2- ωг1пр2,ω g2 - ω g1 = ω pr2 ,

снабжен амплитудным модулятором, источником аналоговых сообщений и команд, амплитудным ограничителем и синхронным детектором, причем к выходу фазового манипулятора подключен амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений и команд, а выход подключен к второму входу первого смесителя, к выходу усилителя второй промежуточной частоты последовательно подключены амплитудный ограничитель и синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход является вторым выходом радиостанции, второй вход перемножителя соединен с выходом амплитудного ограничителя, радиостанция, размещенная на дистанционно пилотируемом летательном аппарате, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω1пр1г2, а принимает на частоте ω2г1, а радиостанция, размещенная на наземном пункте управления, наоборот, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω2, а принимает - на частоте ω1.equipped with an amplitude modulator, a source of analog messages and commands, an amplitude limiter and a synchronous detector, and an amplitude modulator is connected to the output of the phase manipulator, the second input of which is connected to the output of the source of analog messages and commands, and the output is connected to the second input of the first mixer, to the output of the amplifier the intermediate frequency is connected in series with an amplitude limiter and a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, and output is the second output of the radio station, the second input of multiplier connected to the output of the amplitude limiter, the radio placed on a remotely piloted aircraft, emits complex signals with the combined phase shift keying and amplitude modulation at the frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, and receives at a frequency ω 2 = ω g1 , and a radio station located at a ground control point, on the contrary, emits complex signals with combined phase shift keying and amplitude modulation at a frequency of ω 2 , and receives at a frequency of ω 1 .

Структурная схема автоматического беспилотного дистанционного комплекса представлена на фиг.1. Структурная схема радиостанции 15.1, размещенной на борту дистанционно пилотируемого летательного аппарата, изображена на фиг.2. Структурная схема радиостанции 15.2, размещенной на наземном пункте 26 управления, изображена на фиг.3. Частотная диаграмма, иллюстрирующая процесс преобразования сигналов, показана на фиг.4. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы радиотелеметрической системы, изображены на фиг.5 и 6.The structural diagram of an automatic unmanned remote system is presented in figure 1. The structural diagram of a radio station 15.1, placed on board a remotely piloted aircraft, is shown in figure 2. The structural diagram of the radio station 15.2, located at the ground control point 26, is shown in Fig.3. A frequency diagram illustrating a signal conversion process is shown in FIG. 4. Timing diagrams explaining the principle of operation of the radio telemetry system are shown in FIGS. 5 and 6.

Автоматический беспилотный диагностический комплекс содержит систему 1 автоматического управления, спутники 2.i (i=1, 2, …, 24) глобальной навигационной системы «Навстар» или «Глонасс», навигационную систему 3, инерциальную навигационную систему 4, приемную аппаратуру 5 спутниковой навигационной системы «Навстар» или «Глонасс», вычислитель 6 действительных координат спутниковой навигационной системы, радиомаяк 7, систему 8 воздушно-скоростных сигналов, малогабаритный радиовысотомер 9 малых высот, систему 10 автоматического дистанционного управления, систему 11 команд радиоуправления, информационно-логический блок 12, приемную аппаратуру 13 командного радиоуправления, обзорную телевизионную систему 14, систему 15 радиотелеметрии, систему 16 автоконтроля работы бортовых систем ДПЛА с вычислителем, систему 17 управления двигателем, вычислитель 18 системы автоматического управления, радиоретранслятор 19, блок 20 управления бортовыми системами, бортовой накопитель 21 информации, систему 22 посадки и выпуска парашюта, блок 23 управления системой диагностики состояния магистральных газопроводов, радиовысотомер 25, наземный пункт 26 управления, наземный пульт 27 управления, стартовую катапульту и систему 28 спасения, рули 29 направления.The automatic unmanned diagnostic complex contains an automatic control system 1, satellites 2.i (i = 1, 2, ..., 24) of the Navstar or Glonass global navigation system, navigation system 3, inertial navigation system 4, receiving equipment 5 of satellite navigation Navstar or Glonass systems, calculator 6 of the actual coordinates of the satellite navigation system, a beacon 7, a system of 8 air-speed signals, a small-sized radio altimeter of 9 low altitudes, a system of 10 automatic remote control control system 11, radio control commands, information and logic unit 12, receiving equipment 13 of command radio control, surveillance television system 14, system 15 for radio telemetry, system 16 for automatic control of onboard systems of UAVs with a computer, engine management system 17, computer 18 for automatic control, radio relay 19, on-board systems control unit 20, on-board information storage device 21, parachute landing and release system 22, main gas supply system diagnostics system control unit 23 wires, radio altimeter 25, ground control point 26, ground control panel 27, launch catapult and rescue system 28, rudders 29 directions.

Радиотелеметрическая система 15 содержит две радиостанции 15.1 и 15.2, размещенные на ДПЛА и наземном пункте 26 управления соответственно, каждая из которых содержит последовательно включенные генератор 30 (50) высокой частоты, фазовый манипулятор 31 (51), второй вход которого соединен с выходом источника 32 (52) дискретных сообщений и команд, амплитудный модулятор 46 (54), второй вход которого соединен с выходом источника 47 (53) аналоговых сообщений и команд, первый смеситель 33 (56), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 34 (55), усилитель 35 (57) первой промежуточной частоты, первый усилитель 36 (58) мощности, дуплексер 37 (59), вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 38 (60), второй усилитель 39 (61) мощности, второй смеситель 40 (63), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 41 (62), усилитель 42 (64) второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 48 (65) и синхронный детектор 49 (66), второй вход которого соединен с выходом усилителя 42 (64) второй промежуточной частоты, а выход является вторым выходом II радиостанции, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина 34 (55) перемножитель 43 (67), второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя 48 (65), полосовой фильтр 44 (68) и фазовый детектор 45 (69), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 41 (62), а выход является первым выходом I радиостанции.The radio telemetry system 15 contains two radio stations 15.1 and 15.2 located on the UAV and ground control station 26, respectively, each of which contains a high-frequency generator 30 (50) sequentially connected, a phase manipulator 31 (51), the second input of which is connected to the output of the source 32 ( 52) discrete messages and commands, an amplitude modulator 46 (54), the second input of which is connected to the output of the source 47 (53) of analog messages and commands, the first mixer 33 (56), the second input of which is connected to the output of the first local oscillator 34 (55), amplifier 3 5 (57) of a first intermediate frequency, a first power amplifier 36 (58), a duplexer 37 (59), the input-output of which is connected to a transceiver antenna 38 (60), a second power amplifier 39 (61), a second mixer 40 (63), the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 41 (62), the second intermediate frequency amplifier 42 (64), the amplitude limiter 48 (65) and the synchronous detector 49 (66), the second input of which is connected to the output of the second intermediate frequency amplifier 42 (64) , and the output is the second output of the II radio station, connected in series to the output of the first the local oscillator 34 (55) multiplier 43 (67), the second input of which is connected to the output of the amplitude limiter 48 (65), the bandpass filter 44 (68) and the phase detector 45 (69), the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 41 (62) , and the output is the first output of the first radio station.

Автоматический беспилотный диагностический комплекс (АБДК) содержит ДПЛА, планер которого выполнен из дешевых композиционных материалов.Automatic unmanned diagnostic complex (ABDK) contains a UAV, the glider of which is made of cheap composite materials.

Аэродинамическая система ДПЛА содержит моноплан с высокорасположенным крылом небольшой стреловидности, двухвалочным хвостовым оперением и расположенным в задней части фюзеляжа двухцилиндровым двухтактным поршневым двигателем с трехлопастным толкающим воздушным винтом фиксированного шага. В центроплане крыла размещаются мягкие топливные баки. В центральной части центроплана размещается посадочный парашют. Хвостовое оперение выполнено двухкилевым. Между килями располагается стабилизатор.The UAV aerodynamic system contains a monoplane with a high sweep wing, a two-roll tail unit and a two-cylinder two-stroke piston engine with a fixed-pitch three-blade pushing propeller located at the rear of the fuselage. The wing center section houses soft fuel tanks. In the central part of the center section is a landing parachute. The tail is made two-keel. There is a stabilizer between the keels.

В передней части фюзеляжа расположен отсек полезной нагрузки. Двигатель выполнен поршневым с трехлопастным винтом фиксированного шага, подключенным к системе 17 управления двигателем.In front of the fuselage is a payload compartment. The engine is a reciprocating piston with a three-blade fixed-pitch propeller connected to the engine control system 17.

ДПЛА имеет трехколесное шасси. Основные колеса имеют тормозные устройства, обеспечивающие одновременно и дифференциальное торможение, связанные с системой 22 посадки и выпуска парашюта, подключенной к блоку 20 управления бортовыми системами.The UAV has a three-wheeled chassis. The main wheels have braking devices that simultaneously provide differential braking associated with the parachute landing and releasing system 22 connected to the onboard systems control unit 20.

Бортовые системы ДПЛА содержат систему 1 автоматического управления, состоящую из двух систем.Airborne UAV systems contain an automatic control system 1 consisting of two systems.

Первая система - навигационная 3, в состав которой включены: инерционная навигационная система (ИНС) 4, приемная аппаратура 5 спутниковой навигационной системы (СНС), связанной со спутниками 2.i (i=1, 2, …, 24), система 8 воздушно-скоростных сигналов, подключенная к вычислителю 18 системы автоматического управления (САУ), малогабаритный радиовысотомер 9 малых высот, подключенный к блоку 20 управления бортовыми системами.The first system is navigation 3, which includes: inertial navigation system (ANS) 4, receiving equipment 5 of the satellite navigation system (SNA) associated with satellites 2.i (i = 1, 2, ..., 24), system 8 is airborne -speed signals connected to the computer 18 of the automatic control system (ACS), a small-sized radio altimeter 9 low heights, connected to the unit 20 control on-board systems.

Вторая система - система 10 автоматического дистанционного управления, в состав которой входят: система 13 командного радиоуправления, обзорная телевизионная система 14.The second system is an automatic remote control system 10, which includes: a command radio control system 13, an overview television system 14.

Система 17 управления двигателем подключена к системе 11 команд радиоуправления и блоку 20 управления бортовыми системами. Радиотелеметрическая система 15 соединена с системой 16 автоконтроля, подключенной к входу блока 20 управления бортовыми системами, входы вычислителя 18 САУ подключены к системе 8 воздушно-скоростных сигналов, информационно-логический блок 12 - к системе 11 команд радиоуправления, а выход вычислителя 18 связан с рулями направления 29. Блок 20 управления бортовыми системами связан с выходами радиовысотомера 25, бортового накопителя 21 информации, радиомаяка 7, выходами системы 22 посадки и выпуска парашюта, подключенной к системе 11 команд радиоуправления, блока 23 управления системой диагностики, вычислителя 6 действительных координат, входы которого связаны с ИНС 4 и приемной аппаратурой 5 СНС. Система 24 диагностики состояния магистральных газопроводов подключены своими входами-выходами к блоку 23 управления системой диагностики.The engine control system 17 is connected to the radio command system 11 and the onboard systems control unit 20. The radio telemetry system 15 is connected to the autocontrol system 16 connected to the input of the onboard systems control unit 20, the inputs of the ACS calculator 18 are connected to the air-speed signal system 8, the information and logic unit 12 is connected to the radio control command system 11, and the output of the calculator 18 is connected to the steering wheels directions 29. The on-board systems control unit 20 is connected to the outputs of the radio altimeter 25, the on-board data storage 21, the beacon 7, and the outputs of the parachute landing and release system 22 connected to the radio command system 11 a unit, control unit 23 of the diagnostic system, a computer 6 of the actual coordinates, the inputs of which are connected to the ANN 4 and receiving equipment 5 of the SNA. System 24 diagnostics of the state of the main gas pipelines are connected by their inputs and outputs to the control unit 23 of the diagnostic system.

Наземная часть содержит радиотелеметрическую систему 15, телевизионную систему 14, стартовую катапульту 28, связанную с наземным пультом 27 управления наземного пункта 26.The ground part contains a radio telemetry system 15, a television system 14, a launch catapult 28, connected to the ground control panel 27 of the ground control point 26.

В блоке 23 управления системой диагностики встроены блок контроля функционального состояния диагностической системы, блок накопления диагностической информации, блок включения/отключения, блок включения обогрева диагностической аппаратуры, блок вычислений.In the control unit 23 of the diagnostic system control, a control unit for the functional state of the diagnostic system, a unit for accumulating diagnostic information, an on / off unit, a heating enable unit for the diagnostic equipment, and a calculation unit are built-in.

Система 24 диагностики состояния магистральных газопроводов содержит магнитометр, соединенный с пассивными магнитометрическими датчиками, тепловизор, лазерный газоанализатор, телевизионную систему и соединена с блоком 23 управления системой диагностики.System 24 diagnostics of the state of the main gas pipelines contains a magnetometer connected to passive magnetometric sensors, a thermal imager, a laser gas analyzer, a television system and connected to the control unit 23 of the diagnostic system.

Выполнение полета и диагностики состояния газовых трубопроводов с помощью АБДК осуществляется следующим образом.The flight and diagnostics of the state of gas pipelines using ABDK is as follows.

Автоматический беспилотный диагностический комплекс обеспечивает наилучшие условия выполнения мониторинга и измерения параметров состояния газовых трубопроводов с помощью бортовой аппаратуры. Навигационная система 3 в составе ИНС, приемной аппаратуры 5 СНС, системы 8 воздушно-скоростных сигналов, радиовысотомера 9 малых высот обеспечивает стабилизацию углового положения ДПЛА на всех режимах полета, управление полетом ДПЛА по заданному программой маршруту, выдачу потребителям текущих координат ДПЛА и другой навигационной информации.An automatic unmanned diagnostic complex provides the best conditions for monitoring and measuring the state of gas pipelines using on-board equipment. Navigation system 3 comprising ANN, receiving equipment 5 SNA, system 8 air-speed signals, radio altimeter 9 low altitude provides stabilization of the angular position of UAVs in all flight modes, flight control of UAVs along the programmed route, delivery of current coordinates of UAVs and other navigation information to consumers .

Система 10 автоматического дистанционного управления в составе блока 11 командного логического блока 12, приемной аппаратуры 13 командного радиоуправления, обзорной телевизионной системы 14 обеспечивает:The system 10 of automatic remote control as part of a block 11 of the command logic unit 12, receiving equipment 13 command radio control, an overview of the television system 14 provides:

- коррекцию или изменение маршрута полета ДПЛА;- correction or change of the UAV flight route;

- управление системами ДПЛА при выполнении автоматического взлета по-самолетному;- control of UAV systems when performing automatic take-off in an airplane;

- управление системами ДПЛА при выполнении штатной, вынужденной или аварийной посадки по-самолетному;- control of UAV systems when performing a full-time, emergency or emergency landing on an airplane;

- автоматическое пилотирование ДПЛА, прекращение выполнения задания и возврат на площадку посадки, в случае необходимости;- automatic piloting of the UAV, termination of the mission and return to the landing site, if necessary;

- безопасность полета ДПЛА и газопроводов в случае остановки двигателя, выхода из строя командной радиолинии управления.- flight safety of the UAV and gas pipelines in case of engine shutdown, failure of the command radio control line.

В чрезвычайных обстоятельствах система переключает управление полетом ДПЛА на себя и работает автономно по записанной в БЦВМ 21 логике в соответствии с конкретными отказами.In extreme circumstances, the system switches the UAV flight control to itself and operates autonomously according to the logic recorded in the digital computer 21 in accordance with specific failures.

Система обеспечения посадки ДПЛА включает парашютную систему, трехколесное шасси. Система обеспечивает выполнение посадки ДПЛА по-самолетному на подготовленную площадку.The UAV landing support system includes a parachute system and a three-wheeled chassis. The system ensures that the UAV landing in an aircraft on a prepared site.

Диагностирование выполняют с помощью установленных на ДПЛА газоанализатора, тепловизора, магнитометрической системы контроля катодной защиты трубопровода, с помощью телевизионной системы. Тепловизор позволяет получить видимое изображение исследуемого трубопровода по его собственному тепловому (ИК) излучению, определяя формы и места положения слабонагретых и замаскированных трубопроводов, в дневных и ночных условиях. Тепловые аномалии, создаваемые магистральными трубопроводами, связаны с транспортом нагретого газа и утечками из трубопровода.Diagnosis is performed using a gas analyzer, a thermal imager, a magnetometric system for monitoring the cathodic protection of a pipeline installed on a UAV, using a television system. The thermal imager allows you to obtain a visible image of the studied pipeline by its own thermal (IR) radiation, determining the shape and position of the slightly heated and masked pipelines, in day and night conditions. Thermal anomalies created by main pipelines are associated with transport of heated gas and leaks from the pipeline.

Для работы системы диагностики обеспечивают ввод данных о точной высоте полета над трубой с помощью радиовысотомера, об угловых координатах положения планера, о текущих координатах местности, поступающих из НО в вычислитель блока управления системой диагностики состояния магистральных газопроводов и далее в блоки вычисления и накопления.For the operation of the diagnostic system, data are entered about the exact flight height above the pipe using a radio altimeter, about the angular coordinates of the glider, about the current coordinates of the terrain, coming from the NO to the computer of the control unit for the diagnostic system of the state of the main gas pipelines and then to the calculation and accumulation units.

В процессе полета обзорная телевизионная система передает на наземный пункт управления обзор местности, изображение, текущие координаты полета, информацию о работе и отказах бортовых систем. Оператор наблюдает на видеокамере изображение трубы относительно ДПЛА по визуальной сетке. Изображением желаемой траектории полета является визирная сетка, перекрестие, направленное на цель, которую необходимо выдерживать. Объективы тепловизора, телевизионной системы автоматически закрываются с помощью шторок при взлете и посадке. Через командную радиолинию с земли оператор корректирует полет ДПЛА, осуществляет контроль функционального состояния диагностической системы, при необходимости ее обогрев и управление диагностической системой. В результате чего происходят измерения полей температурного контраста тепловизионной системой, затем измерение концентрации транспортируемого газа газоанализатором. Определение магнитного поля регистрируют в соответствии с линейным положением магнитометра по отношению к трубопроводу. При этом скорость сканирования тепловизионной и телевизионной систем устанавливается по сигналу, поступающему из блока 23 управления, определяемому по соотношению скорости полета к высоте. Полученные измерения диагностической системы и параметры траектории полета поступают в блок вычислителя и затем в блок накопления диагностической информации, встроенные в блок 23 управления диагностической системы.During the flight, the surveillance television system transmits to the ground control point an overview of the terrain, the image, the current coordinates of the flight, information about the operation and failures of the on-board systems. The operator observes on the video camera the image of the pipe relative to the UAV along the visual grid. The image of the desired flight path is the reticle, a crosshair aimed at the target that must be maintained. The lenses of the thermal imager and the television system are automatically closed by means of shutters during take-off and landing. Through the command radio link from the ground, the operator adjusts the UAV flight, monitors the functional state of the diagnostic system, if necessary, heats it and controls the diagnostic system. As a result, the temperature contrast fields are measured with a thermal imaging system, then the concentration of the transported gas is measured by the gas analyzer. The determination of the magnetic field is recorded in accordance with the linear position of the magnetometer with respect to the pipeline. In this case, the scanning speed of the thermal imaging and television systems is established by the signal coming from the control unit 23, determined by the ratio of flight speed to altitude. The obtained measurements of the diagnostic system and the flight path parameters are sent to the calculator unit and then to the diagnostic information storage unit, which are built into the control unit 23 of the diagnostic system.

В вычислителе 6 используется комплексная обработка информации (КОИ), результатом которой являются действительные значения параметров движения ЛА.The calculator 6 uses integrated information processing (CFI), the result of which is the actual values of the parameters of the movement of the aircraft.

Повышение точности формирования действительных значений пилотажно-навигационных параметров достигается использованием оптимальной КОИ с реализацией фильтра Калмана.Improving the accuracy of the formation of the actual values of the flight and navigation parameters is achieved by using the optimal CFI with the implementation of the Kalman filter.

В приемной аппаратуре 5 СНС измеряется псевдодальность по оценке задержки огибающей псевдослучайных последовательностей и радиальная псевдоскорость по оценке доплеровского смещения частоты несущей. В сигналы кодов закладывается соответствующий массив служебной информации, содержащей эфемериды, альманах, частотно-временные поправки, метки времени, сведения о работоспособности бортовой аппаратуры по результатам измерений. В приемной аппаратуре 5 СНС решается навигационно-временная задача.In the receiving equipment 5 of the SNA, the pseudorange is estimated by estimating the envelope delay of the pseudo-random sequences and the radial pseudo-rate by estimating the Doppler shift of the carrier frequency. A corresponding array of overhead information containing ephemeris, almanacs, time-frequency corrections, time stamps, information on the health of on-board equipment based on the measurement results is laid in the code signals. In the receiving equipment 5 of the SNA, the navigation-time problem is solved.

Радиостанции 15.1 и 15.2 радиотелеметрической системы 15 работают следующим образом.Radio stations 15.1 and 15.2 of the radio telemetry system 15 operate as follows.

Генератор 30 высокой частоты формирует гармоническое колебание (фиг.5, а)The generator 30 high frequency generates a harmonic oscillation (Fig.5, a)

uc1(t)=Uc1· cos(ωct+φc1), 0≤t≤Tc1,u c1 (t) = U c1 · cos (ω c t + φ c1 ), 0≤t≤T c1 ,

где Uc1, ωc, ωc1, Тc1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 31, на второй вход которого подается модулирующий код M1(t) (фиг.5, б) с выхода источника 32 дискретных сообщений и команд. На выходе фазового манипулятора 31 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) (фиг.5, в)where U c1 , ω c , ω c1 , T c1 is the amplitude, carrier frequency, initial phase and duration of the oscillation, which is supplied to the first input of the phase manipulator 31, the second input of which is supplied with the modulating code M 1 (t) (Fig. 5, b) from the output of the source 32 discrete messages and commands. At the output of the phase manipulator 31, a complex signal with phase shift keying (PSK) is generated (Fig. 5, c)

u1(t)=Uc1·cos[ωct+φк1(t)+φc1], 0≤t≤Tc1,u 1 (t) = U c1 · cos [ω c t + φ к1 (t) + φ c1 ], 0≤t≤T c1 ,

где φк1(t)={0,π} - манипулированная составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляцией в соответствии с модулирующим кодом M1(t) (фиг.5, б), причем φк1(t)=const при kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, N1-1);where φ k1 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase that displays the law by phase manipulation in accordance with the modulating code M 1 (t) (Fig. 5, b), and φ k1 (t) = const at kτ e <t <(k + 1) τ e and can change stepwise at t = kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N 1 -1);

τэ, N1 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Tc1(Tc1э·N1), который поступает на первый вход амплитудного модулятора 46. На второй вход последнего подается модулирующая функция m1(t) (фиг.5, г) с выхода источника 47 аналоговых сообщений и команд. В качестве источников дискретных 32 и аналоговых 47 сообщений и команд могут быть текущие координаты ДПЛА, информация о работе и отказах бортовых систем и т.п. На выходе амплитудного модулятора 46 образуется сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-AM) (фиг.5, д)τ e , N 1 - the duration and number of chips that make up the signal of duration T c1 (T c1 = τ э · N 1 ), which is fed to the first input of the amplitude modulator 46. The modulating function m 1 (t ) (Fig. 5, d) from the output of the source 47 of analog messages and commands. The sources of discrete 32 and analog 47 messages and commands can be the current coordinates of the UAV, information about the operation and failures of on-board systems, etc. At the output of the amplitude modulator 46, a complex signal is generated with combined phase shift keying and amplitude modulation (QPSK-AM) (Fig. 5, e)

u2(t)=Uc1[1+m1(t)]·cos[ωct+φk1(t)+φc1], 0≤t≤Tc1,u 2 (t) = U c1 [1 + m 1 (t)] · cos [ω c t + φ k1 (t) + φ c1 ], 0≤t≤T c1 ,

где m1(t) - модулирующая функция, отражающая закон амплитудной модуляции, который поступает на первый вход смесителя 33, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 34where m 1 (t) is the modulating function that reflects the law of amplitude modulation, which is fed to the first input of the mixer 33, the second input of which is the voltage of the local oscillator 34

uг1=Uг1· cos(ωг1г1).u g1 = U g1 · cos (ω g1 + φ g1 ).

На выходе смесителя 33 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 35 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты (фиг.5, е)At the output of the mixer 33, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 35 is allocated the voltage of the first intermediate (total) frequency (figure 5, e)

uпр1(t)=Uпр1[1+m1(t)]·cos[ωпр1t+φk1(t)+φпр1], 0≤t≤Tc1,u CR1 (t) = U CR1 [1 + m 1 (t)] · cos [ω CR1 t + φ k1 (t) + φ CR1 ], 0≤t≤T c1 ,

где Uпр1=1/2k1·Uc1·Uг1;where U pr1 = 1/2 k 1 · U · U r1 c1;

k1 - коэффициент передачи смесителя;k 1 - gear ratio of the mixer;

ωпр1сг1 - первая промежуточная частота;ω pr1 = ω s + ω g1 - the first intermediate frequency;

φпр1с1г1.φ pr1 = φ c1 + φ g1 .

Это напряжение после усиления в усилителе 36 мощности через дуплексер 37 излучается приемопередающей антенной 38 в эфир на частоте ω1пр1, улавливается приемопередающей антенной 60 и через усилитель 61 мощности поступает на вход смесителя 63. На второй вход смесителя 63 подается напряжение uг1(t) гетеродина 41. На выходе смесителя 63 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 64 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частотыThis voltage after amplification in the power amplifier 36 through the duplexer 37 is radiated by the transceiver antenna 38 at a frequency ω 1 = ω CR1 , captured by the transceiver antenna 60 and fed through the amplifier 61 to the input of the mixer 63. The voltage u g1 is applied to the second input of the mixer 63 ( t) a local oscillator 41. At the output of the mixer 63, the voltage of the Raman frequencies. The amplifier 64 is allocated the voltage of the second intermediate (differential) frequency

uпр2(t)=Uпр2[1+m1(t)]·cos[ωпр2t+φk1(t)+φпр2], 0≤t≤Tc1,u CR2 (t) = U CR2 [1 + m 1 (t)] · cos [ω CR2 t + φ k1 (t) + φ CR2 ], 0≤t≤T c1 ,

где Uпр2=1/2k1·Uпр1·Uг1; np2 where U = 1/2 k 1 · U · U r1 pr1;

ωпр2пр1- ωг1 - вторая промежуточная частота;ω CR2 = ω CR1 - ω g1 - the second intermediate frequency;

φпр2пр1- φг1,φ CR2 = φ CR1 - φ g1 ,

которое поступает на вход амплитудного ограничителя 65 и на информационный вход синхронного детектора 66. На выходе амплитудного ограничителя 65 образуется ФМн-сигнал (фиг.5, ж)which is fed to the input of the amplitude limiter 65 and to the information input of the synchronous detector 66. An FMN signal is generated at the output of the amplitude limiter 65 (Fig. 5, g)

u3(t)=Uo·cos[ωпр2t+φk1(t)+φпр2], 0≤t≤Tc1,u 3 (t) = U o · cos [ω CR2 t + φ k1 (t) + φ CR2 ], 0≤t≤T c1 ,

где Uo - порог ограничения,where U o is the limit threshold,

который используется в качестве опорного напряжения и поступает на опорный вход синхронного детектора 66. На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение (фиг.5, з)which is used as the reference voltage and is supplied to the reference input of the synchronous detector 66. At the output of the latter, a low-frequency voltage is generated (Fig. 5, h)

uн1(t)=Uн1·[1+m1(t)],u н1 (t) = U н1 · [1 + m 1 (t)],

где Uн1=1/2k2·Uпр2·Uo;where U H1 = 1/2 k np2 2 · U · U o;

k2 - коэффициент передачи синхронного детектора, пропорциональное модулирующей функции m1(t) (фиг.5, г), которое поступает на второй вход II радиостанции 15.2.k 2 is the transfer coefficient of the synchronous detector, proportional to the modulating function m 1 (t) (Fig. 5, d), which is fed to the second input of II radio station 15.2.

Напряжение u3(t) с выхода амплитудного ограничителя 65 одновременно поступает на первый вход перемножителя 67, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 55The voltage u 3 (t) from the output of the amplitude limiter 65 is simultaneously supplied to the first input of the multiplier 67, the second input of which is the voltage of the local oscillator 55

uг2(t)=Uг2·cos(ωг2г2).u g2 (t) = U g2 cos (ω g2 + φ g2 ).

На выходе перемножителя 67 образуется напряжениеThe output of the multiplier 67 is formed voltage

u4(t)=U4· cos[ωг1t-φk1(t)+φг1], 0≤t≤Tc1,u 4 (t) = U 4 · cos [ω g1 t-φ k1 (t) + φ g1 ], 0≤t≤T c1 ,

где U4=1/2k3·Uo·Uг2;wherein U 4 = 1/2 k 3 · U U o · r2;

k3 - коэффициент передачи перемножителя,k 3 - transfer coefficient of the multiplier,

которое выделяется полосовым фильтром 68 и поступает на первый вход фазового детектора 69, на второй вход которого подается напряжение uг1(t) гетеродина 62. На выходе фазового детектора 69 образуется низкочастотное напряжение (фиг.5, и)which is allocated by a band-pass filter 68 and fed to the first input of the phase detector 69, the second input of which is supplied with the voltage u g1 (t) of the local oscillator 62. A low-frequency voltage is generated at the output of the phase detector 69 (Fig. 5, and)

uн2(t)=Uн2· cosφk1(t), 0≤t≤Tc1,u n2 (t) = U n2 cosφ k1 (t), 0≤t≤T c1 ,

где Uн2=1/2k4·U4·Uг1;where U H2 = 1/2 k 4 4 · U · U d1;

k4 - коэффициент передачи фазового детектора;k 4 is the transfer coefficient of the phase detector;

которое является аналогом модулирующего кода M1(t) (фиг.5, б) и поступает на первый выход I радиостанции 15.2.which is an analogue of the modulating code M 1 (t) (Fig. 5, b) and arrives at the first output I of the radio station 15.2.

На наземном пункте 26 управления генератором 50 формируется гармоническое колебание (фиг.6, а)A harmonic oscillation is generated at the ground control station 26 of the generator 50 (Fig. 6, a)

uc2(t)=Uc2· cos(ωct+φc2), 0≤t≤Tc2,u c2 (t) = U c2 · cos (ω c t + φ c2 ), 0≤t≤T c2 ,

которое поступает на первый вход фазового манипулятора 51, на второй вход которого подается модулирующий код M2(t) (фиг.6, б) с выхода источника 52 дискретных сообщений и команд. На выходе фазового манипулятора 51 образуется ФМн-сигнал (фиг.6, в)which is fed to the first input of the phase manipulator 51, to the second input of which a modulating code M 2 (t) is supplied (Fig.6, b) from the output of the source 52 of discrete messages and commands. At the output of the phase manipulator 51, the PSK signal is generated (Fig.6, c)

u5(t)=U5· cos[ωct+φk2(t)+φc2], 0≤t≤Tc2,u 5 (t) = U 5 · cos [ω c t + φ k2 (t) + φ c 2], 0≤t≤T c2 ,

который поступает на первый вход амплитудного модулятора 54. На второй вход последнего подается модулирующая функция m2(t) (фиг.6, г) с выхода источника 53 аналоговых сообщений и команд. На выходе амплитудного модулятора 54 образуется сложный ФМн-АМ-сигнал (фиг.6, д)which is fed to the first input of the amplitude modulator 54. The modulating function m 2 (t) (FIG. 6, d) is supplied to the second input of the last from the output of the source 53 of analog messages and commands. At the output of the amplitude modulator 54, a complex FMN-AM signal is generated (Fig.6, d)

u6(t)=U6[1+m2(t)]·cos[ωct+φk2(t)+φc2], 0≤t≤Tc2,u 6 (t) = U 6 [1 + m 2 (t)] · cos [ω c t + φ k2 (t) + φ c2 ], 0≤t≤T c2 ,

где m2(t) - модулирующая функция амплитудной модуляции, которая поступает на первый вход смесителя 56, на второй вход которого подается напряжение uг2(t) гетеродина 55. На выходе смесителя 56 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 57 выделяется напряжение промежуточной частоты (фиг.6, е)where m 2 (t) is the modulating function of the amplitude modulation, which is fed to the first input of the mixer 56, the second input of which is supplied with the voltage u g2 (t) of the local oscillator 55. At the output of the mixer 56, the frequencies of the combination frequencies are generated. The amplifier 57 is allocated the voltage of the intermediate frequency (Fig.6, e)

uпр3(t)=Uпр3[1+m2(t)]·cos[ωпрt-φk2(t)+φпр3], 0≤t≤Tc2,u pr3 (t) = U pr3 [1 + m 2 (t)] · cos [ω pr t-φ k2 (t) + φ pr3 ], 0≤t≤T c2 ,

где Uпр3=1/2k1·Uc2·Uг2; PR3 where U = 1/2 k 1 · U · U c2, r2;

ωпрг2- ωc - промежуточная частота;ω CR = ω g2 - ω c is the intermediate frequency;

φпр3г2c2. PR3 cp = φ r2c2.

Это напряжение после усиления в усилителе 58 мощности через дуплексер 59 поступает в приемопередающую антенну 60 и излучается ею в эфир на частоте ω2пр, а затем улавливается приемопередающей антенной 38 и через дуплексер 37 и усилитель 39 мощности поступает на первый вход смесителя 40, на второй вход которого подается напряжение uг2(t) с выхода гетеродина 41. На выходе смесителя 40 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 42 выделяется напряжение второй промежуточной частотыThis voltage after amplification in the power amplifier 58 through the duplexer 59 enters the transceiver antenna 60 and is radiated by it at a frequency ω 2 = ω pr , and then it is captured by the transceiver antenna 38 and through the duplexer 37 and the power amplifier 39 is fed to the first input of the mixer 40, the second input of which is supplied with voltage u g2 (t) from the output of the local oscillator 41. At the output of the mixer 40, voltage of combination frequencies is generated. The amplifier 42 is allocated the voltage of the second intermediate frequency

uпр4(t)=Uпр4[1+m2(t)]·cos[ωпр2t-φk2(t)+φпр4], 0≤t≤Tc2,u CR4 (t) = U CR4 [1 + m 2 (t)] · cos [ω CR2 t-φ k2 (t) + φ CR4 ], 0≤t≤T c2 ,

где Uпр4=1/2k1·Uпр3·Uг2;wherein WP4 U = 1/2 k 1 · U · U r2 PR3;

ωпр2г2- ωпр - вторая промежуточная частота; np2 ω = ω z2 - ω ave - a second intermediate frequency;

φпр4г2- φпр3, WP4 cp = φ r2 - φ PR3,

которое поступает на вход амплитудного ограничителя 48 и на информационный вход синхронного детектора 49. На выходе амплитудного ограничителя 48 образуется ФМн-сигнал (фиг.6, ж)which is fed to the input of the amplitude limiter 48 and to the information input of the synchronous detector 49. An FMN signal is generated at the output of the amplitude limiter 48 (Fig.6, g)

u7(t)=U6· cos[ωпр2t-φk2(t)+φпр4],u 7 (t) = U 6 · cos [ω CR2 t-φ k2 (t) + φ CR4 ],

который используется в качестве опорного напряжения и поступает на опорный вход синхронного детектора 49. На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение (фиг.6, з)which is used as the reference voltage and is supplied to the reference input of the synchronous detector 49. At the output of the latter, a low-frequency voltage is generated (Fig.6, h)

uн3(t)=Uн3[1+m2(t)],u n3 (t) = U n3 [1 + m 2 (t)],

где Uн3=1/2k2·Uпр4·Uo,where U H3 = 1/2 k 2 · U WP4 · U o,

пропорциональное модулирующей функции m2(t) (фиг.6, г), которое поступает на второй вход II радиостанции 15.1.proportional to the modulating function m 2 (t) (Fig.6, g), which is fed to the second input of the II radio station 15.1.

Напряжение u7(t) с выхода амплитудного ограничителя 48 одновременно поступает на первый вход перемножителя 43, на второй вход которого подается напряжение uг1(t) гетеродина 34. На выходе перемножителя 43 образуется напряжениеThe voltage u 7 (t) from the output of the amplitude limiter 48 is simultaneously supplied to the first input of the multiplier 43, the second input of which is supplied with the voltage u g1 (t) of the local oscillator 34. A voltage is generated at the output of the multiplier 43

u8(t)=U8· cos[ωг2t-φk2(t)+φг2], 0≤t≤Tc2, 8 u (t) = U 8 · cos [ω z2 t-φ k2 (t) + φ r2], 0≤t≤T c2,

где U8=1/2k3·Uo·Uг1,where U = 8 1/2 · k 3 · U o U r1,

которое выделяется полосовым фильтром 44 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 45, на второй (опорный) вход которого подается напряжение uг2(t) с выхода гетеродина 41. На выходе фазового детектора 45 образуется низкочастотное напряжение (фиг.6, и)which is allocated by a band-pass filter 44 and fed to the first (information) input of the phase detector 45, the second (reference) input of which is supplied with voltage u g2 (t) from the output of the local oscillator 41. A low-frequency voltage is generated at the output of the phase detector 45 (Fig. 6, and )

uн4(t)=Uн4· cosφк2(t), 0≤t≤Tc2,u n4 (t) = U n4 · cosφ k2 (t), 0≤t≤T c2 ,

где Uн4=1/2k4·U8·Uг2, H4 where U = 1/2 k 4 · U · U r2 8,

которое является аналогом модулирующего кода M2(t) (фиг.6, б) и поступает на первый выход I радиостанции 15.1.which is an analog of the modulating code M 2 (t) (Fig.6, b) and is fed to the first output of the I radio station 15.1.

При этом частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов 34 (62) и 41 (55) разнесены на вторую промежуточную частотуIn this case, the frequencies ω g1 and ω g2 of the local oscillators 34 (62) and 41 (55) are spaced apart by a second intermediate frequency

ωг2- ωг1пр2.ω g2 - ω g1 = ω pr2 .

Радиостанция 15.1, размещаемая на ДПЛА, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω1пр1г2, а принимает на частоте ω2прг1. Радиостанция 15.2, размещаемая на наземном пункте 26 управления, наоборот, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω2, а принимает - на частоте ω1.The radio 15.1, placed on RPV emits complex signals with a combined amplitude and phase shift keying modulation at the frequency ω = ω 1 = ω z2 pr1, and receives at frequency ω = ω 2 = ω pr r1. The radio station 15.2, located at the ground control point 26, on the contrary, emits complex signals with combined phase shift keying and amplitude modulation at a frequency of ω 2 , and receives at a frequency of ω 1 .

Автоматический беспилотный диагностический комплекс позволяет получать визуальную информацию о состоянии магистральных газопроводов в сложных метеоусловиях, в любое время суток при полете ДПЛА на высоте 50 м со скоростью 120-140 км/час над газопроводом в равнинной местности по координатам с использованием СНС, что уменьшает ошибки, не превышающие по боковому отклонению ±10 м и по высоте ±20 м.An automatic unmanned diagnostic system allows you to obtain visual information about the state of main gas pipelines in adverse weather conditions, at any time of the day when a UAV is flying at an altitude of 50 m at a speed of 120-140 km / h over the gas pipeline in a flat area in coordinates using the SNA, which reduces errors, not exceeding ± 10 m in lateral deviation and ± 20 m in height.

В каждом полете ДПЛА в состоянии продиагностировать до 450 км газопровода. Обнаружение мест утечек газа обеспечивается диагностической системой при расходе газа 20-50 м3/сутки, выявляются разрушения покрытий в трубе площадью от 1 м и более. Полеты совершаются в оба направления магистрали на удалении до 225 км (до следующей через одну станцию газоперекачки) с возвратом на площадку старта.In each flight, the UAV is able to diagnose up to 450 km of the gas pipeline. The detection of gas leaks is provided by the diagnostic system at a gas flow rate of 20-50 m 3 / day, damage to coatings in a pipe with an area of 1 m or more is detected. Flights are made in both directions of the highway at a distance of up to 225 km (to the next via one gas pumping station) with a return to the launch site.

Таким образом, предлагаемый комплекс по сравнению с прототипом обеспечивает дуплексную радиосвязь между дистанционно-пилотируемым летательным аппаратом и наземным пунктом управления для взаимного обмена не только дискретными сообщениями и командами, но и аналоговыми сообщениями и командами с использованием двух частот ω1 и ω2 и сложных сигналов с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на одной несущей частоте.Thus, the proposed complex in comparison with the prototype provides duplex radio communication between a remotely piloted aircraft and a ground control station for the mutual exchange of not only discrete messages and commands, but also analog messages and commands using two frequencies ω 1 and ω 2 and complex signals with combined phase shift keying and amplitude modulation at one carrier frequency.

Сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на одной несущей частоте обладают высокой помехоустойчивостью, структурной и энергетической скрытностью.Complex signals with combined phase shift keying and amplitude modulation at one carrier frequency have high noise immunity, structural and energy stealth.

Тем самым функциональные возможности комплекса расширены.Thus, the functionality of the complex is expanded.

Claims (1)

Автоматический беспилотный диагностический комплекс, содержащий дистанционно пилотируемый летательный аппарат, включающий планер, силовую установку с поршневым двигателем, систему автоматического управления с блоком управления бортовыми системами, содержащую инерциальную навигационную систему, приемную аппаратуру спутниковой навигационной системы, систему воздушно-скоростных сигналов, радиовысотомер малых высот и вычислитель действительных координат, систему автоматического дистанционного управления полетом летательного аппарата и работой его систем, включающую приемную аппаратуру командного радиоуправления и обзорную телевизионную систему, радиоретрансляционную систему, систему автоконтроля работы бортовых систем, радиотелеметрическую систему, систему посадки и выпуска парашюта, систему управления двигателем, вычислитель системы автоматического управления, радиомаяк, систему диагностики состояния магистральных трубопроводов и блок управления системой диагностики, размещенные в фюзеляже летательного аппарата, при этом вычислитель действительных координат и первый вход-выход блока управления системой диагностики подключены к блоку управления бортовыми системами, второй вход-выход блока управления системой диагностики подключен к системе диагностики состояния газопровода, а третий вход-выход связан с системой командного радиоуправления, а также мобильный наземный пункт управления с устройствами связи и контроля, радиотелеметрическая система выполнена в виде двух радиостанций, размещенных на дистанционно пилотируемом летательном аппарате и наземном пункте управления соответственно, каждая из которых содержит последовательно включенные генератор высокой частоты и фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом источника дискретных сообщений и команд, последовательно включенные первый гетеродин, первый смеситель, усилитель первой промежуточной частоты, первый усилитель мощности, дуплексер, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второй усилитель мощности, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилитель второй промежуточной частоты, последовательно подключенные к выходу первого гетеродина перемножитель, полосовой фильтр и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход является первым входом радиостанции, при этом частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частоту ωг2г1пр2, отличающийся тем, что он снабжен амплитудным модулятором, источником аналоговых сообщений и команд, амплитудным ограничителем и синхронным детектором, причем к выходу фазового манипулятора подключен амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом источника аналоговых сообщений и команд, а выход подключен к второму входу первого смесителя, к выходу усилителя второй промежуточной частоты последовательно подключены амплитудный ограничитель и синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход является вторым выходом радиостанции, второй вход перемножителя соединен с выходом амплитудного ограничителя, радиостанция, размещенная на дистанционно-пилотируемом летательном аппарате, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω1пр1г2, а принимает на частоте ω2г1, а радиостанция, размещенная на наземном пункте управления, наоборот, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω2, а принимает на частоте ω1. An automatic unmanned diagnostic complex containing a remotely piloted aircraft, including a glider, a power plant with a piston engine, an automatic control system with an onboard systems control unit, containing an inertial navigation system, satellite navigation system receiving equipment, an air-speed signal system, a low-altitude radio altimeter and calculator of actual coordinates, automatic remote control flight system and the operation of its systems, including command radio control receiving equipment and a television viewing system, a radio broadcasting system, an on-board system for monitoring the operation of on-board systems, a radio telemetry system, a parachute landing and release system, an engine control system, an automatic control computer calculator, a beacon, and a pipeline diagnostics system and a control unit for the diagnostic system located in the fuselage of the aircraft, while the computer is valid to the ordinate and the first input-output of the control unit of the diagnostic system are connected to the control unit of the on-board systems, the second input-output of the control unit of the diagnostic system is connected to the gas pipeline diagnostics system, and the third input-output is connected to the command radio control system, as well as a mobile ground control station with communication and control devices, the radio telemetry system is made in the form of two radio stations located on a remotely piloted aircraft and ground control station, respectively Of course, each of which contains a high-frequency generator and a phase manipulator connected in series, the second input of which is connected to the output of the source of discrete messages and commands, the first local oscillator, the first mixer, the first intermediate frequency amplifier, the first power amplifier, duplexer, whose input-output connected to a transceiver antenna, a second power amplifier, a second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and an amplifier of a second intermediate frequency, p therefore connected to the output of the first local oscillator multiplier, a bandpass filter and a phase detector, a second input coupled to an output of the second oscillator, and the output is first input station, the frequency ω d1 and ω z2 oscillators spaced apart by a second intermediate frequency ω z2 = ω z1 = ω np2, characterized in that it is provided with an amplitude modulator, a source of analog messages and commands, an amplitude limiter and a synchronous detector, and to the output of the phase manipulator is connected an amplitude modulator, the second the course of which is connected to the output of the source of analog messages and commands, and the output is connected to the second input of the first mixer, an amplitude limiter and a synchronous detector are connected in series to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, and the output is the second output radio stations, the second input of the multiplier is connected to the output of the amplitude limiter, a radio station located on a remotely piloted aircraft emits ozhnye signals from the combined phase-shift keying and amplitude modulation at the frequency ω 1 = ω pr1 = ω r2, and receives at frequency ω 2 = ω r1, and a radio station placed at the ground control station, conversely, emits complex signals with the combined phase shift keying and amplitude modulation at a frequency of ω 2 , and takes on a frequency of ω 1 .
RU2007139704/28A 2007-10-18 2007-10-18 Automatic unmanned diagnostic complex RU2362981C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139704/28A RU2362981C2 (en) 2007-10-18 2007-10-18 Automatic unmanned diagnostic complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139704/28A RU2362981C2 (en) 2007-10-18 2007-10-18 Automatic unmanned diagnostic complex

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007139704A RU2007139704A (en) 2009-04-27
RU2362981C2 true RU2362981C2 (en) 2009-07-27

Family

ID=41018669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139704/28A RU2362981C2 (en) 2007-10-18 2007-10-18 Automatic unmanned diagnostic complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362981C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2464592C1 (en) * 2011-11-15 2012-10-20 Вячеслав Адамович Заренков Automatic unmanned diagnostic complex
RU2480728C2 (en) * 2010-12-27 2013-04-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Automatic pilotless diagnostics complex
CN103470958A (en) * 2013-09-09 2013-12-25 四川航天系统工程研究所 Pipeline weld inspection system based on Beidou
RU2506553C2 (en) * 2011-12-26 2014-02-10 Учреждение Российской академии наук Институт прикладной астрономии РАН Automatic unmanned diagnostic complex
CN104150124A (en) * 2014-07-22 2014-11-19 大连理工大学 GPS (global positioning system) real-time warning system for use in warning on oil overflow and leakage of large floating-roof tanks
CN104236803A (en) * 2014-09-09 2014-12-24 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 Clamp for pressure casting duplexer performance automatic testing
RU2621406C1 (en) * 2016-06-17 2017-06-05 ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Ecological airship
RU2663246C1 (en) * 2017-03-20 2018-08-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Method for the forest fire monitoring and complex system for early detection of forest fire

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480728C2 (en) * 2010-12-27 2013-04-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Automatic pilotless diagnostics complex
RU2464592C1 (en) * 2011-11-15 2012-10-20 Вячеслав Адамович Заренков Automatic unmanned diagnostic complex
RU2506553C2 (en) * 2011-12-26 2014-02-10 Учреждение Российской академии наук Институт прикладной астрономии РАН Automatic unmanned diagnostic complex
CN103470958A (en) * 2013-09-09 2013-12-25 四川航天系统工程研究所 Pipeline weld inspection system based on Beidou
CN103470958B (en) * 2013-09-09 2015-11-25 四川航天系统工程研究所 A kind of pipeline weld inspection system based on the Big Dipper
CN104150124A (en) * 2014-07-22 2014-11-19 大连理工大学 GPS (global positioning system) real-time warning system for use in warning on oil overflow and leakage of large floating-roof tanks
CN104236803A (en) * 2014-09-09 2014-12-24 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 Clamp for pressure casting duplexer performance automatic testing
CN104236803B (en) * 2014-09-09 2016-08-17 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 Die casting duplexer performance automatic test fixture
RU2621406C1 (en) * 2016-06-17 2017-06-05 ОО Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы Ecological airship
RU2663246C1 (en) * 2017-03-20 2018-08-03 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Method for the forest fire monitoring and complex system for early detection of forest fire

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007139704A (en) 2009-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2362981C2 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
Kim et al. Real-time Navigation, Guidance, and Control of a UAV using Low-cost Sensors
Polites Technology of automated rendezvous and capture in space
EP2177966B1 (en) Systems and methods for unmanned aerial vehicle navigation
RU2666479C1 (en) Method of providing the automatic landing of the flying apparatus
US10051178B2 (en) Imaging method and appartus
Kubota et al. An autonomous navigation and guidance system for MUSES-C asteroid landing
RU2703412C2 (en) Automatic aircraft landing method
US9897417B2 (en) Payload delivery
US10203691B2 (en) Imaging method and apparatus
CN110470304A (en) A kind of high-precision target positioning-speed-measuring method based on UAV electro-optical&#39;s platform
RU2256894C1 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
RU2424539C1 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
RU2200900C2 (en) Automatic glider pilot free diagnostic complex
Zhou Geo-referencing of video flow from small low-cost civilian UAV
RU2464592C1 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
RU2480728C2 (en) Automatic pilotless diagnostics complex
RU187275U1 (en) Unmanned Aircraft Complex
RU2714845C1 (en) Automatic pilotless diagnostic system
CN108974316A (en) More unmanned hot air dirigible airship systems of rotor
Jirousek et al. Synthetic aperture radar design for a high-altitude platform
RU2346852C1 (en) Air-borne system of probing earth&#39;s surface
RU2503038C1 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
RU2506553C2 (en) Automatic unmanned diagnostic complex
Krause et al. UAV Pre-Study for In-Air-Capturing Maneuver

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091019

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载