Механіка гіроскопічних систем: науково-технічний збірник, Вип. 48
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Open Access Система керування аеропружними коливаннями безпілотного повітряного судна(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Школьний, В. О.; Бондаренко, О. М.Запропоновано систему керування, яка дозволяє зменшити амплітуду і час аеропружних коливань крила безпілотного повітряного судна, активно змінюючи його форму. Зміна форми досягається за рахунок керуючих поверхонь крила. Система керувань містить коригуючу ланку, яка синтезується одним із відомих методів, зокрема, логарифмічних частотних характеристик. В прикладних математичних та конструкторських програмних пакетах проведено напівнатурне моделювання. На прикладі елеронів крила та коригуючої ланки у вигляді ПІД-регулятора, проведено оцінку ефективності системи керування аеропружністю. Показано, що підбором пропорційного та інтегрального коефіцієнтів коригуючої ланки в системі керування можна збільшити критичну швидкість флатеру крила безпілотного літального апарату.Item Open Access Структуризація потоків інформації оптимального проектування авіаційних конструкцій з використанням штучного інтелекту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Бондар, Ю. І.Розглянуто задачу структуризація потоків інформації, які забезпечують процес проектування літака транспортної категорії для створення стратегії оптимального проектування авіаційних конструкцій з використанням штучного інтелекту. Задача створення стратегій оптимального проектування авіаційних конструкцій, на даний час, вирішено частково. Ця задача потребує створення додаткової оптимізаційно-інформаційної технології, яка дозволяє передати окремі задачі проектування від людини до штучного інтелекту. Штучний інтелект повинен розвантажити людину у вирішення складних задач, зменшувати час на проектування нових повітряних суден та підвищувати їхню ефективність.Item Open Access Analysis of the stress-deformed stateof the aircraft flap(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Trubachev, S. I.; Alexeychuck, O. N .; Kryvova, S. G.Aircraft flaps play an important role in the operation of the aircraft. They are used to increase the lifting force of the aircraft at a given speed, which allows for slower take-off and landing. By increasing the camber of the wing, the flaps provide additional lift, which is especially useful during takeoff and landing when the air-craft needs to maintain control at low speeds. In addition, flaps also help increase the drag of the aircraft, which slows it down during landing. The flaps have a com-plex geometric shape, and therefore, to assess their stress-strain state, it is necessary to use numerical methods, primarily the finite element method. In the work based on the method of finite elements, there were determinations of stress under real op-erating loads. The proposed method makes it possible to carry out both verification calculations during design and optimization of the massof the aircraft flap.Item Open Access Вимірювання різночастотності резонатора коріолісового вібраційного гіроскопа методом обертання стоячої хвилі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Строкач, Г. Ю.; Головач, С. В.Розглядається можливість визначення різночастотності резонатора коріолісового вібраційного гіроскопа способом керованої зміни положення стоячої хвилі для діагностики параметрів чутливого елемента на різних етапах виробництва та функціонування гіроскопа. Демонструються результати контролю частоти резонатора як способом покрокової зміни кута стоячої хвилі так і за рахунок її постійного обертання. Приведені результати розрахунків різночастотності на основі вимірювань. Зазначені переваги запропонованого методу вимірювання різночастотності.Item Open Access Підвищення точності бесплатформної інерціальної навігаційної системи літального апарату при швидкому обертанні по крену(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Хижняк, Є. Є.; Черняк, М. Г.Запропонований метод корекції масштабного коефіцієнта гіроскопа крену бесплатформної інерціальної навігаційної системи, за сигналами одновісного індикаторного гіростабілізатора побудованого на мікромеханічному гіроскопі. Метод дозволяє суттєво підвищити точність вимірювання кутової швидкості крену літального апарату, що швидко обертається по крену.Item Open Access Компенсація температурного дрейфу кільцевого лазерного гіроскопу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Туренко, Р. І.; Приходько, С. М.В роботі розглядається методи та алгоритми компенсації температурного дрейфу сигналу кутової швидкості. Розглянуто вплив конструкції на властивості лазерного гіроскопу. Запропоновано математичну модель та алгоритм компенсації температурної залежності вихідного сигналу лазерного гіроскопа.Item Open Access Problem of low-frequency motion cueing along roll on flight simulators(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Kabanyachyi, V. V.; Beycan İbrahimoğluAn innovative approach to improve the fidelity of low-frequency lateral motion cueing within full-flight simulators for non-maneuvering aircraft is presented. On the basis of the perception peculiarities by the human vestibular system of movement along the roll, the problem of low-frequency motion cueing of lateral movement by motion systems of flight simulators was formulated and solved. The critical challenge of simulating the set of angular motion cues that pilots perceive during flights is decided. This research highlights two key outcomes. The fourth-order low-pass filter effectively extracts low-frequency motion cues from aircraft motion kinematic parameters, enhancing simulation accuracy. Secondly, proposed method significantly expands the range of simulated motion cues while ensuring their synchronization with high-frequency motion cues along relevant degrees of freedom.This formulation of the problem increases the range of simulated motion cues to 0,3nz, which practically corresponds to the range of simulated motion cues of a transport aircraft, and thus increases the quality of motion cueing. The implementation of the developed method on the An-72TK-200full flight simulator confirmed its effectiveness. In conclusion, this study introduces a promising methodology that enhances the quality of motion cueing, thus rendering flight simulations more realistic and beneficial for both pilots and aerospace engineering researchers in the real of non-maneuvering aircraft flight simulators.Item Open Access Синтез і аналіз регулятора параметрів бокового руху безпілотного літака на етапі зльоту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Прокопʼєв, Р. Є.; Бурнашев, В. В.Розроблений робастний регулятор параметрів бокового руху легкого безпілотного літака на етапі зльоту. Синтез регулятора виконувався, використовуючи 2-Ріккаті підхід теорії в трьох точках траєкторії. Порівнюються властивості системи, що містить регулятори з трьома наборами коефіцієнтів та системи, що використовує один стаціонарний регулятор. Розглянуті перехідні характеристики керування кутом шляху, а також рухи з крену та ковзання. Аналізується поведінка літального апарату при дії бокового вітру і неточно заданих аеродинамічних характеристиках. Показана працездатність динамічного стаціонарного робастного регулятора, отриманого в одній точці траєкторії, впродовж всього етапу зльоту літального апарату.Item Open Access Методи підвищення функціональної ефективності БПЛА(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Вадіс, Д. А.; Аврутов, В. В.Інтеграція інноваційних рішень у всі рівні системи БПЛА дозволяє значно підвищити ефективність їх роботи в найрізноманітніших умовах і завданнях. Основною проблемою при використанні безпілотників є ефективне планування маршрутів польоту. Недосконалість моделей і методів планування маршрутів призводить до втрати безпілотних літальних апаратів та зниженню ефективності виконання завдань. В оглядовій статті розглянуто методи, які автоматизують процеси планування маршрутів і знижують вплив людського фактору на управління. Важливою проблемою є виявлення атак на навігаційну систему БПЛА, оскільки такі атаки безпосередньо впливають на здатність безпілотників виконувати свої функції, тому в статті розглянуто методи для виявлення спуфінгу GPS та способу автоматичного повернення БПЛА в зону старту при виявлені зовнішніх кібератак на нього. Також в статті наведені перспективні напрямки використання штучного інтелекту в безпілотниках. Розглянуто інноваційні підходи, серед яких: генеративний дизайн, алгоритми керування роєм, комп'ютерний зір і методи інформаційно-екстремального навчання, що сприяють розширенню функціональних можливостей БПЛА.Item Open Access Визначення орієнтації за використанням магнітного поля Землі(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Мелешко, В. В.; Тарнавський, С. В.; Загірський, А. В.Розглядаються структура та можливості приладу орієнтації, який використовує вектор сили тяжіння та магнітне поле Землі. Прилад складається з трьох акселерометрів та трьох магнітометрів, які жорстко встановлені на рухомому обєкті. Показані можливі характеристики названих чутливих елементів, а також параметри сили тяжіння та індукції в заданій точці на поверхні Землі (для прикладу в Києві). Показані також характеритики готових курсовертикалей (AHRS). Приведені два алгоритма визначення магнітного курсу по визначених тангажу та крену обєкта: алгоритм тріад та алгоритм Одинцова. Шляхом моделювання показано, що при відносно грубих чутливих елементах (акселерометри з похибкою більше 10 -2 м/с 2 , магнітометри з похибкою більше 100 нТл) доцільно використати метод тріад. При більш точних чутливих елементах краще працює метод Одинцова. При оцінці характеристик враховані систематичні похибки приладів, маючи на увазі, що шумові завади добре фільтруються. Можливі низькочастотні завади при русі по пересіченій поверхні не розглядаються. Складений бюджет похибок для визначення істинного географічного курсу, який включає: похибки розрахунку параметрів магнітного поля Землі, похибки магнітної девіації, сезонні та суточні варіації магнітного відхилення, похибки магнітометрів та акселерометрів, а також похибки алгоритмів визначення магнітного курсу.Item Open Access Алгоритм інерціально-візуальної орієнтації літального апарата з двома оптичними камерами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Черненко, С. О.; Бурнашев, В. В.Стаття присвячена визначенню кутів орієнтації літального апарата за інформацією з двох оптичних камер і тріади гіроскопів. Описані функції ціни необхідні для обчислення крену, рискання та тангажу. Проведено імітаційне моделювання роботи алгоритму з використанням реальних зображень. При цьому враховувалися похибки датчиків кутової швидкості низького класу точності. Наведені графіки зміни похибок визначення кутів інерціально-візуального алгоритму орієнтації в часі. Перевагами застосованого методу є відсутність необхідності виділення лінії горизонту та невисокі вимоги до обчислювальних ресурсів навігаційної системи.Item Open Access Оптимізація інваріантної до збурень системи автоматичного керування(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Збруцький, О. В.; Осокін, В. С.Показана можливість оптимізації інваріантної до збурень системи автоматичного керування шляхом розширення структури коефіцієнту регулювання впливу збурень. Проаналізоване використання алгебро--інтегрально-диференціальної структури та окремих їх складових та встановлений переважаючий вплив кожної з них на швидкодію, характер поведінки системи та її усталену похибку. Числове моделювання підтвердило ефективність використання такої структури регулятора впливу збурень для забезпечення швидкодії та якості керування при довільних зовнішніх збуреннях.Item Open Access Some features satellite attitude controlusing quaternions(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Meleshko, V. V.; Tarnavskyy, S. V.Algorithms using the kinematics equations in quaternions are widely used in the attitude control systems of modern spacecraft, primarily microsatellites. They ensure large-angle rotations and avoidance of singularity points characteristic of Euler-Krylov angles. However, the specificity of single quaternions as attitude representation parameters can create an "unwinding effect" in the control system, when turning the spacecraft toa desirable position is not performed by the shortest path and increases the electricity consumption, that is limited on board. This work, summarizing known publications, illustrates the causes of this effect and demonstrates a simple algorithm for its prevention. The effectiveness of this approach is shown on the MATLAB platform numerical simulation examples of the microsatellite control system with reaction wheels and a PD controllerItem Open Access Дослідження режиму попереднього заспокоєння супутника(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Рижков, Л. М.; Рижкова, І. Л.Розроблені концептуальні засади та метод створення високопрохідного автономного наземного роботизовного комплексу та метод його побудови для роботи в умовах складної місцевості та при дії засобів радіоелектронної боротьби. На основі світового досвіду створення високоточних автономних роботизованих комплексів з застосування інерціальних систем навігації запропоновано та досліджено комплексування в навігаційній системі магніто-інерціальних методів, систем технічного зору з розпізнаванням образів та прив’язкою до місцевості і штучного інтелекту. Розроблена модель похибок навігаційної системи. Приводяться розрахунки точності складових елементів навігаційної системи та точність визначення параметрів руху роботизованого комплексу.Item Open Access Концептуальні засади та метод створення високопрохідного автономного наземного роботизовного комплексу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Довгополий, А. С.; Загірський, А. В.Розроблені концептуальні засади та метод створення високопрохідного автономного наземного роботизовного комплексу та метод його побудови для роботи в умовах складної місцевості та при дії засобів радіоелектронної боротьби. На основі світового досвіду створення високоточних автономних роботизованих комплексів з застосування інерціальних систем навігації запропоновано та досліджено комплексування в навігаційній системі магніто-інерціальних методів, систем технічного зору з розпізнаванням образів та прив’язкою до місцевості і штучного інтелекту. Розроблена модель похибок навігаційної системи. Приводяться розрахунки точності складових елементів навігаційної системи та точність визначення параметрів руху роботизованого комплексу.Розроблені концептуальні засади та метод створення високопрохідного автономного наземного роботизовного комплексу та метод його побудови для роботи в умовах складної місцевості та при дії засобів радіоелектронної боротьби. На основі світового досвіду створення високоточних автономних роботизованих комплексів з застосування інерціальних систем навігації запропоновано та досліджено комплексування в навігаційній системі магніто-інерціальних методів, систем технічного зору з розпізнаванням образів та прив’язкою до місцевості і штучного інтелекту. Розроблена модель похибок навігаційної системи. Приводяться розрахунки точності складових елементів навігаційної системи та точність визначення параметрів руху роботизованого комплексу.