В ЮУрГУ создали для летательных аппаратов уникальную навигационную систему

Недорогое и простое в исполнении устройство, определяющее высоту и угловое положение летательного аппарата (ракетоносителя или БПЛА) относительно земной поверхности для его автоматизированной посадки, запатентовали в Южно-Уральском государственном университете (ЮУрГУ), 8 августа сообщила пресс-служба вуза.

Параметры положения объекта в воздухе относительно земной поверхности, определяемые данным устройством, используются для управления двигателем летательного аппарата, чтобы тот сохранял скомпенсированное вертикальное положение перед приземлением.

Доцент кафедры радиоэлектроники и системы связей ЮУрГУ Николай Дударев пояснил, в чем уникальность их разработки:

«В отличие от классических бортовых радионавигационных комплексов, например, радиодальномеров, определяющих дальность от летательного аппарата до цели, созданный нами комплекс позволяет определить угловые положения летательного аппарата относительно земной поверхности. Новый подход к использованию радиодальномеров обеспечивается благодаря разработанному алгоритму пересчета дальностей, полученных с четырех радиодальномеров, входящих в состав комплекса, в угловые положения летательного аппарата».

Обычно для определения координат и углового положения идущего на посадку объекта используются данные не одной системы, а их комплекса с использованием разнообразных алгоритмов. Разработчики ЮУрГУ объединили в своем комплексе функции сразу нескольких измерителей (радиодальномера, гироскопа и др.), добившись этим его высокой эффективности.

Конструктивно устройство представляет собой закрепляемую на корпусе летательного аппарата облегченную алюминиевую коробку с приемно-передающим трактом (антеннами внутри, нижним отверстием для излучателя и системой обработки).

Составляющие основу устройства четыре радиодальномера одновременно определяют несколько значений дальности объекта от поверхности земли, а система обработки автоматически решает геометрическую задачу наличия угловых отклонений аппарата и выдает готовые данные, чтобы специалисты могли вовремя и верно скомпенсировать пространственное положение аппарата, обеспечив его благополучную посадку.

Кроме эффективности устройства, следует отметить его дешевизну. По сравнению с аналоговой наземной радиолокационной системой созданное в ПНИПУ устройство в десять раз дешевле.

Как сообщил инженер научной лаборатории «Системы управления летательными аппаратами» ЮУрГУ Александр Коленчук, в разработанном для проверки работоспособности устройства макете они применили китайский приемопередающий модуль, стоимость которого составляла условных три тысячи рублей за единицу.

«Общая стоимость устройства, с учетом закупки комплектующих и изготовления элементов конструкции, вышла, в сравнении с выполняющими схожие функции навигационными приборами, низкой, — уточнил Коленчук. — Удалось сэкономить за счет необычного подхода: мы применили радиодальномер для решения задачи, которую ранее так никто не решал: использовали его для определения угловых положений за счет нашего оригинального алгоритма».

В 2024 году разработанное челябинцами навигационное устройство было успешно апробировано во время экспериментальных полигонных испытаний демонстратора двигателя для многоразовой ракеты-носителя, который ученые ЮУрГУ разрабатывают в рамках госзадания.

Сейчас это новое устройство уже запатентовано и готово к реализации индустриальными партнерами вуза.