Малогабаритное бортовое радиоэлектронное устройство для управления пилотажно-навигационным комплексом беспилотного летательного аппарата

1. Малогабаритное бортовое радиоэлектронное устройство для управления пилотажно-навигационным комплексом беспилотного летательного аппарата, включающее автопилот, датчики, систему навигации, канал связи, источник энергии, двигательную установку, отличающееся тем, что включает в себя:
- блок управления полетом (БУП), представляющий собой программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий управление всеми системами БПЛА во всех режимах от взлета до посадки, осуществляющий автоматическую стабилизацию параметров движения БПЛА, стабилизацию высоты и скорости, осуществляющий интеллектуальное управление полетом БПЛА в соответствии с введенным полетным заданием или управляющими командами оператора, генерирующий стандартные управляющие электрические сигналы, подающиеся на вход типовых контроллеров сервоприводов всех систем управления БПЛА, реализующий протокол связи с контроллером управления двигателей, функцию подключения к симулятору полетов, позволяющий выполнять полунатурное моделирование во всех режимах работы БУП, реализующий алгоритмы встроенного программного обеспечения (ПО) БУП, поддерживающий управление БПЛА самолетного, вертолетного, мультироторного типа, летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой и с реактивной двигательной установкой, собирающий информацию со всех датчиков инерциальной навигационной системы, вычисляющий ориентацию и положение ЛА в пространстве и в соответствии с заданной программой полета, осуществляющий управление актуаторами: сервоприводы управляющих плоскостей, вентильные электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели;
- блок инерциальной навигации (БИН), предназначенный для измерения угловых скоростей, линейных ускорений, географических координат и использования в качестве курсовертикали при построении БПЛА всех видов, осуществляющий прием и обработку сигналов глобальных спутниковых систем навигации GPS и ГЛОНАСС, навигационных данных, углов ориентации, угловых скоростей и перегрузок, регистрацию и обработку актуальных значений линейных и угловых ускорений БПЛА, транслирующий на БУП комплексную информацию о позиционировании и динамике движения БПЛА в пространстве, снабженный интерфейсом CAN и GPS-модулем.
- блок измерения магнитного курса (БИМК) - магнитометр, предназначенный для измерения магнитного поля и расчета на основе полученных данных магнитного курса БПЛА, содержащий массив 3-осевых магниторезистивных датчиков, данные с которых сопоставляются, усредняются, валидируются на предмет попадания в доверительный интервал, с компенсацией влияния местных искажений магнитного поля, приведением к горизонту с учетом вычисленного положения датчика с использованием датчиков линейного ускорения, ПО БИМК, имеющий алгоритм упрощенной двухступенчатой калибровки на БПЛА;
- блок передачи данных широкополосный (БПДШ), предназначенный для передачи по радиоканалу цифровых данных с высокой скоростью, например, для потоковой трансляции Full HD видео, дальность связи и скорость передачи данных в условиях прямой видимости, 100 км / 6 Мбит/с, при использовании 19 дБ наземной антенны и 6 дБ бортовой антенны, высокую стабильность связи и помехоустойчивость в условиях отсутствия прямой видимости, например, 1 км / 2 Мбит/с;
- регуляторы скорости вентильного двигателя (РСВД), предназначенные для управления вентильными трехфазными асинхронными бесколлекторными двигателями постоянного тока с постоянными магнитами, имеющие алгоритмы - регуляторы управления BLDC 6 фазовый алгоритм, позволяющие подобрать наиболее эффективный и экономичный режим управления двигателем, алгоритмы управления FOC - векторное управление, обеспечивающие высокую точность управления и высокий крутящий момент на околонулевых скоростях, постоянный контроль положения ротора без датчиков Холла, высокую надежность синхронизации электрического поля и скорости вращения ротора, позволяющие использовать бесколлекторные двигатели в режиме сервопривода, высокоточно управляя положением ротора;
- блок управления полетом для малых БПЛА (БУПМ), предназначенный для построения малогабаритных летательных аппаратов мультироторного типа, приема и обработки информации, поступающей от датчиков, блока приема воздушных сигналов (БПВС), блока инерциальной навигации (БИН), управления исполнительными устройствами, информационного обмена с наземным пунктом управления, приема сигналов со спутников системы спутникового глобального позиционирования ГЛОНАСС/GPS;
- блок питания интеллектуальный (БПИ), предназначенный для обеспечения электропитанием всех устройств бортовой радиоэлектронной аппаратуры с контролем потребления и возможностью зарядки бортовой аккумуляторной батареи (АКБ), оборудованный силовой частью в виде двух независимых каналов, позволяющей подключать две АКБ, тем самым обеспечивая резервирование питания систем БПЛА, реализующий функцию контроллера различных датчиков, управления самолетными системами, построенный с учетом задачи обеспечения качественным питанием бортового радиоэлектронного оборудования, обеспечивающий управление отдельными источниками напряжения, высокий КПД, контроль потребления и зарядку бортовой АКБ посредством преобразования напряжения генератора, а также контроль всех параметров энергопотребления, защиту от короткого замыкания, перегрева, превышения по току потребления, перенапряжения, двусторонний обмен данными с БУП посредством шины CAN.
2. Устройство по п. 1, состоящее из блоков: БУП, БИН, БИМК, БПДШ, РСВД, БУПМ, БПИ, объединенных в устройство с помощью двух дублирующих шин управления типа CAN, устанавливающееся на борту БПЛА, обеспечивающееся теплоотводом, возможностью подключения к соответствующим сигнальным кабелям и доступом к слоту microSD карты для возможности ее извлечения.