Оценка вектора состояния беспилотного летательного аппарата при наличии в объекте управления нелинейных элементов

Авторы

Лебедев Г. Н.^*, Ефимов А. В.^**, Михайлин Д. А.^***

Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники Министерства обороны Российской Федерации, ул. Серегина, 5, Москва, 125167, Россия

*e-mail: kaf301@mai.ru
**e-mail: astroline@inbox.ru
***e-mail: tau_301@mail.ru

Аннотация

Рассматривается новый способ получения косвенной оценки вектора состояния беспилотного летательного аппарата (БЛА) в продольном и боковом каналах с помощью идентификатора, использующего операцию прогноза оптимального фильтра Калмана (ОФК). Производится оценивание координат БЛА, измерение которых непосредственно на объекте не выполняется. К таким координатам относятся угол наклона траектории, угол скольжения, угол вертикального ветра и сила бокового ветра. В целях исключения переменных коэффициентов идентификатора и обеспечения разгрузки бортового вычислителя предлагается заморозить наиболее значимые для оцениваемых координат коэффициенты матрицы поправок ОФК, а остальные коэффициенты обнулить. Так как в исполнительных приводах рулей высоты, направления и элеронов существуют ограничения их скоростной и позиционной составляющих, оценка координат БЛА в идентификаторе должна производиться с учетом указанных нелинейностей. В работе представлен подход, учитывающий указанные ограничения, при этом в идентификатор вводятся ограничения в виде линейной зоны с насыщением на скорости изменения оценок вектора состояния. Приводятся результаты имитационного моделирования работы алгоритма в режиме посадки с использованием пакета Matlab Simulink.

Ключевые слова:

фильтр Калмана, идентификатор, ветер, посадка, выдерживание глиссады.

Библиографический список

1. Калман, Бьюси. Новые результаты линейной фильтрации и теории предсказаний // Техническая механика. 1961. №1. Сер. D. С. 123-141.

2.  Первачев С.В., Валуев А.А., Чиликин В.М. Статистическая динамика радиотехнических следящих систем. ─ М.: Сов. радио, 1973.