RU2321044C2 - Device for automatic blocking of exit of airborne and water-borne movable objects from permitted zone and entrance of them to prohibited zones - Google Patents
Device for automatic blocking of exit of airborne and water-borne movable objects from permitted zone and entrance of them to prohibited zones Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321044C2 RU2321044C2 RU2006102148/11A RU2006102148A RU2321044C2 RU 2321044 C2 RU2321044 C2 RU 2321044C2 RU 2006102148/11 A RU2006102148/11 A RU 2006102148/11A RU 2006102148 A RU2006102148 A RU 2006102148A RU 2321044 C2 RU2321044 C2 RU 2321044C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- block
- output
- unit
- zone
- Prior art date
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 32
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 11
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 9
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам сигнализации и управления для широкого класса человеко-машинных систем, в т.ч. для пилотируемых подвижных объектов, таких как водные, подводные и воздушные суда и т.д.The invention relates to signaling and control means for a wide class of human-machine systems, including for manned mobile objects such as watercraft, submarines and aircraft, etc.
Известны бортовые системы навигации и автономного управления летательными аппаратами (л.а.), где в качестве измерителей вектора скорости и географических координат местоположения л.а. используются инерциальные навигационные системы (ИНС), а в качестве корректора инерциальных систем используются спутниковые навигационные системы (СНС). Бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ) в составе пилотажно-навигационного комплекса обеспечивает автономное счисление составляющих вектора скорости, высоты полета и координат местоположения л.а. по данным ИНС, проводит коррекцию координат и высоты по данным СНС, формирует и выдает управляющие сигналы в систему автоматического управления. Система автоматического управления обеспечивает автоматическое управление рулями посредством рулевых приводов по сигналам БЦВМ и датчиков угловых эволюции л.а. В качестве прототипа принято: инерциальная навигационная система ИНС-2000-1, стр.522 "Авиационное вооружение и авионика. Энциклопедия XXI век. Оружие и технологии России. Том 10" [1], бесплатформенная инерциальная навигационная система (БИНС), стр.523 [1], система автоматического управления САУ-10В самолета СУ-32, стр.556 [1], в качестве датчика спутниковой навигационной системы используется авиационный приемоиндикатор А-737, стр.536 [1], БЦВМ-А-313, стр.613 [1], система дистанционного управления рулевыми поверхностями СДУ-10М2, стр.561 [1].Airborne navigation and autonomous control systems for aircraft are known (L.A.), where, as meters of the velocity vector and geographical coordinates of the location of L.A. inertial navigation systems (ANS) are used, and satellite navigation systems (SNA) are used as corrector of inertial systems. The on-board digital computer (BCM) as part of the flight-navigation complex provides autonomous numbering of the components of the velocity vector, flight altitude and location coordinates of the aircraft. according to the ANN, it carries out the correction of coordinates and altitude according to the SNA, generates and issues control signals to the automatic control system. The automatic control system provides automatic control of the rudders by means of steering drives according to the signals of the digital computer and sensors of angular evolution of l. As a prototype adopted: inertial navigation system ANN-2000-1, p. 522 "Aviation weapons and avionics. Encyclopedia of the XXI century. Arms and technologies of Russia. Volume 10" [1], strapdown inertial navigation system (SINS), p. 523 [1], automatic control system SAU-10V of the SU-32 aircraft, p. 566 [1], the aircraft receiver A-737, p. 536 [1], BTsVM-A-313, p. 613 [1], remote control system for steering surfaces SDU-10M2, p. 561 [1].
В основу изобретения положено решение задачи обеспечения блокировки выхода морских и воздушных подвижных объектов, применяемых во внутренних морских и воздушных пространствах, за разрешенную зону, а также блокирования входа их в запретные зоны путем принудительного отворота объектов от границы разрешенной зоны (запретной зоны) с принудительным переводом работы двигательной установки на режим минимально допустимой тяги. В качестве границы разрешенных и запретных зон могут быть и Государственные границы.The basis of the invention is the solution of the problem of blocking the exit of marine and air moving objects used in inland sea and air spaces beyond the permitted zone, as well as blocking their entry into forbidden zones by forcibly turning objects from the border of the allowed zone (forbidden zone) with forced transfer operation of the propulsion system to the minimum permissible thrust mode. The borders of permitted and prohibited zones may include State borders.
Поставленная цель достигается тем, что в систему ручного, полуавтоматического или автоматического управления подвижных объектов, содержащую датчик топлива, последовательно соединенные регулятор тяги и сервопривод автомата тяги двигательной установки, устройство управления боковым движением объекта, выход которого соединен с первым входом привода органов управления боковым движением, согласно предложенному техническому решению включено устройство автоматической блокировки выхода морских и воздушных подвижных объектов за границу разрешенной зоны и блокирования входа их в запретные зоны (УАБ), в которое введены последовательно соединенные инерциальная навигационная система, блок комплексирования, блок относительных параметров и блок ближней зоны, последовательно соединенные устройство формирования исходных данных, блок приема и хранения исходных данных и блок определения координат границы, выход которого соединен со вторым входом блока относительных параметров, блок ограничений, устройство блокировки тяги, устройство блокировки рулей, при этом выход регулятора тяги соединен с четвертым входом устройства блокировки тяги, выход которого соединен со вторым входом сервопривода автомата тяги двигательной установки, второй и третий входы устройства блокировки тяги соответственно соединены с третьим выходом блока комплексирования и первым выходом блока ближней зоны, первый вход блока ограничений соединен с выходом датчика топлива системы управления объектом, второй и третий входы блока ограничений соответственно соединены с третьим и первым выходами блока комплексирования, первый выход блока ограничений соединен с первым входом устройства блокировки тяги и третьим входом блока ближней зоны, второй выход его соединен с первым входом блока ближней зоны и с пятым входом устройства блокировки рулей, первый и второй входы устройства блокировки рулей соответственно соединены с третьим и вторым выходами блока комплексирования, третий и четвертый входы устройства блокировки рулей соответственно соединены с седьмым и первым выходами блока относительных параметров, шестой его вход соединен с первым выходом блока ближней зоны, седьмой его вход соединен с выходом устройства управления боковым движением объекта, а выход устройства блокировки рулей связан со вторым входом привода органов управления боковым движением, третий выход блока комплексирования соединен со вторым входом блока ближней зоны, первый выход блока ближней зоны соединен с третьими входами блока комплексирования и блока относительных параметров;This goal is achieved by the fact that in the system of manual, semi-automatic or automatic control of moving objects, containing a fuel sensor, a traction controller and a servo drive of the propulsion system traction motor connected in series, an object lateral movement control device, the output of which is connected to the first input of the lateral movement control device, according to the proposed technical solution, a device for automatically blocking the exit of sea and air moving objects abroad is included the allowed zone and blocking their entry into the restricted areas (UAB), into which the inertial navigation system, the complexing unit, the relative parameters block and the near zone block, the source data generating unit, the source data receiving and storage unit and the coordinate determination unit are sequentially connected boundaries, the output of which is connected to the second input of the block of relative parameters, the block of restrictions, the device for locking traction, the device for blocking rudders, while the output is regulated thrust rod is connected to the fourth input of the thrust blocking device, the output of which is connected to the second input of the servo drive of the propulsion system of the propulsion system, the second and third inputs of the thrust blocking device are respectively connected to the third output of the integration unit and the first output of the near zone block, the first input of the restriction block is connected to the output fuel sensor of the facility control system, the second and third inputs of the restriction unit are respectively connected to the third and first outputs of the integration unit, the first output of the unit of restrictions is connected to the first input of the traction lock device and the third input of the near block, the second output is connected to the first input of the near block and to the fifth input of the steering lock, the first and second inputs of the steering lock are respectively connected to the third and second outputs of the aggregation block, the third and fourth inputs of the rudder lock device are respectively connected to the seventh and first outputs of the relative parameter block, its sixth input is connected to the first output of the near zone block, seventh my input is connected to the output of the device for controlling the lateral movement of the object, and the output of the steering lock device is connected to the second input of the drive of the lateral movement controls, the third output of the integration unit is connected to the second input of the near zone unit, the first output of the near zone unit is connected to the third inputs of the integration unit and a block of relative parameters;
в него введена спутниковая навигационная система, выход которой соединен со вторым входом блока комплексирования, а вход ее соединен с шестым выходом блока комплексирования;a satellite navigation system is introduced into it, the output of which is connected to the second input of the integration unit, and its input is connected to the sixth output of the integration unit;
в него введена система предупреждения, состоящая из последовательно соединенных блока дальней зоны и системы сигнализации и индикации, при этом первый вход блока дальней зоны соединен со вторым выходом блока ограничений, второй его вход соединен с третьим выходом блока комплексирования, третий и четвертый его входы соответственно соединены с первым и вторым выходами блока ближней зоны, пятый и шестой его входы соответственно соединены со вторым и шестым выходами блока относительных параметров, выход блока дальней зоны соединен с четвертыми входами блока относительных параметров и системы сигнализации и индикации, первый, второй и третий входы системы сигнализации и индикации соответственно соединены с третьим, четвертым и пятым выходами блока относительных параметров;a warning system is introduced into it, consisting of a far-field unit and an alarm and indication system connected in series, while the first input of the far-field unit is connected to the second output of the restriction unit, its second input is connected to the third output of the complexing unit, and its third and fourth inputs are respectively connected with the first and second outputs of the near zone block, its fifth and sixth inputs are respectively connected to the second and sixth outputs of the relative parameter block, the output of the far zone block is connected to the fourth tymi input unit and signaling the relative parameters and indication system, the first, second and third inputs of the alarm system and display are respectively connected to the third, fourth and fifth unit outputs the relative parameters;
в него введено устройство оповещения, содержащее последовательно соединенные источник питания, управляемый ключ, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока ближней зоны, и устройство, излучающее в эфир специальный, единый для данного государства радиосигнал «сигнал чрезвычайного происшествия» о попытке перехода объектом Государственной границы;a warning device is introduced into it, containing a power supply connected in series, a controlled key, the control input of which is connected to the first output of the near-field unit, and a device emitting a special radio signal “emergency signal” that is unique for a given state about an object trying to cross the State border ;
в него введен блок фиксации координат, вход которого соединен с пятым выходом блока комплексирования.a coordinate fixation block is introduced into it, the input of which is connected to the fifth output of the aggregation block.
В предлагаемом устройстве УАБ реализуется высокоточная выработка линейных координат и их первых производных путем комплексирования информации, вырабатываемой спутниковой навигационной системой и инерциальной навигационной системой.The proposed UAB device implements high-precision generation of linear coordinates and their first derivatives by combining information generated by the satellite navigation system and inertial navigation system.
Блок-схема бортовой системы автоматической блокировки выхода воздушных и морских подвижных объектов за разрешенную зону и входа их в запретные зоны приведена на чертеже.The block diagram of the on-board system for automatically blocking the exit of air and sea moving objects beyond the permitted zone and entering them into restricted areas is shown in the drawing.
Система блокировки включает в себя систему 1 управления объектом, сервопривод 2 автомата тяги, привод 3 органов управления боковым движением объекта и устройство автоматической блокировки выхода морских и воздушных подвижных объектов за границу разрешенной зоны и блокирования входа их в запретные зоны, содержащее блок 4 ограничений, устройство 5 блокировки тяги, устройство 6 блокировки рулей, инерциальную навигационную систему 7, блок 8 комплексирования, блок 9 относительных параметров, блок 10 ближней зоны, спутниковую навигационную систему 11, блок 12 фиксации координат, устройство 13 оповещения, устройство 14 формирования и ввода исходных данных, блок 15 приема и хранения данных, блок 16 определения координат границы, блок 17 дальней зоны, систему 18 сигнализации и индикации.The locking system includes an object control system 1, a servo drive 2 of the traction machine, a drive 3 of the lateral movement controls of the object and a device for automatically blocking the exit of sea and air moving objects outside the permitted zone and blocking their entry into restricted areas, containing block 4 restrictions, the device 5 thrust locks, rudder lock 6 device, inertial navigation system 7, aggregation unit 8, relative parameter block 9, near zone block 10, satellite navigation system at 11, fixing unit 12 coordinates warning device 13, device 14 and forming data input unit 15 and the reception data storage unit 16, determining the coordinates border section 17 of the far zone, the alarm system 18 and display.
Система управления 1 содержит регулятор тяги 19, датчик топлива 20 и устройство 21 управления боковым движением объекта, имеет три выхода.The control system 1 includes a draft regulator 19, a fuel sensor 20 and a device 21 for controlling the lateral movement of the object, has three outputs.
Блок 4 представляет из себя набор сумматоров, умножителей, делителей, блока извлечения корня квадратного, работающих по определенным алгоритмам, имеет два выхода и три входа.Block 4 is a set of adders, multipliers, dividers, a square root block, working according to certain algorithms, has two outputs and three inputs.
Блок 5 содержит последовательно соединенные инвертор, сумматор, управляемый ключ, выполненный, например, как триггер, выход которого соединен с выходом блока 5, а управляющий вход ключа связан с третьим входом блока 5, и формирователь пропорционального минимально допустимой тяге двигательной установки на данном режиме движения управляющего сигнала, содержащий набор сумматоров, умножителей, работающих по определенному алгоритму, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а входы формирователя управляющего сигнала соединены с первым и вторым входом блока 5, вход инвертора соединен с четвертым входом блока 5, имеет один выход и четыре входа.Block 5 contains a series-connected inverter, adder, controlled key, made, for example, as a trigger, the output of which is connected to the output of block 5, and the control input of the key is connected to the third input of block 5, and the driver is proportional to the minimum permissible thrust of the propulsion system in this driving mode a control signal containing a set of adders, multipliers operating according to a certain algorithm, the output of which is connected to the second input of the adder, and the inputs of the driver of the control signal are connected to first and second input of block 5, the inverter input is connected to the fourth input of block 5, has one output and four inputs.
Блок 6 содержит последовательно соединенные инвертор, сумматор, управляемый ключ, выход которого соединен с выходом блока 6, а управляющий вход ключа связан с шестым входом блока 6, и формирователь управляющего сигнала, пропорционального максимально допустимому из условий безопасности моменту органов управления бокового движения на данном режиме движения (максимально допустимым углам отклонения рулей), содержащий набор сумматоров, умножителей, делителей, работающих по определенному алгоритму, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а первый вход формирователя управляющего сигнала соединен с первым входом блока 6, второй вход его соединен со вторым входом блока 6, третий вход соединен с третьим входом блока 6, четвертый вход соединен с четвертым входом блока 6, пятый вход его соединен с пятым входом блока 6, вход инвертора соединен с седьмым входом блока 6, имеет один выход и семь входов.Block 6 contains a serially connected inverter, an adder, a controlled key, the output of which is connected to the output of block 6, and the control input of the key is connected to the sixth input of block 6, and a driver of the control signal proportional to the maximum allowable moment of the side traffic controls in this mode movement (maximum permissible rudder deflection angles), containing a set of adders, multipliers, dividers working according to a certain algorithm, the output of which is connected to the second input with a matrator, and the first input of the driver of the control signal is connected to the first input of block 6, its second input is connected to the second input of block 6, the third input is connected to the third input of block 6, the fourth input is connected to the fourth input of block 6, its fifth input is connected to the fifth input block 6, the inverter input is connected to the seventh input of block 6, has one output and seven inputs.
Блок 7 реализуется, в частности, в бесплатформенном варианте и содержит три акселерометра, три лазерных гироскопа и вычислитель навигационной информации, имеет один выход.Block 7 is implemented, in particular, in the strapdown version and contains three accelerometers, three laser gyroscopes and a navigation information calculator, has one output.
Блок 8 может включать устройство ввода-вывода для связи с блоками 7 и 11, набор тригонометрических преобразователей, сумматоров, умножителей, делителей, интеграторов, блока извлечения корня квадратного, работающих по определенным алгоритмам, имеет шесть выходов и три входа.Block 8 may include an input-output device for communication with blocks 7 and 11, a set of trigonometric converters, adders, multipliers, dividers, integrators, a square root extractor, operating according to certain algorithms, has six outputs and three inputs.
Блок 9 может включать набор сумматоров, умножителей, делителей, тригонометрических преобразователей, формирователей текущих ограничений, блока извлечения корня квадратного, работающих по определенным алгоритмам, имеет четыре входа и семь выходов.Block 9 may include a set of adders, multipliers, dividers, trigonometric converters, current constraint shapers, and a square root extractor that works according to certain algorithms; it has four inputs and seven outputs.
Блок 10 может включать набор сумматоров, умножителей, работающих по определенным алгоритмам, имеет три входа и два выхода.Block 10 may include a set of adders, multipliers that work according to certain algorithms, has three inputs and two outputs.
Блок 11 содержит приемовычислитель с приемными каналами спутниковой навигационной системы и интерфейсом, выносную антенну с антенным устройством и малошумящий усилитель сигналов антенного устройства, имеет один выход и один вход.Block 11 contains a receiver-receiver with receiver channels of the satellite navigation system and an interface, a remote antenna with an antenna device and a low-noise signal amplifier of the antenna device, has one output and one input.
Блок 12 содержит блок памяти географических координат с возможностью длительного хранения параметров, имеет один вход.Block 12 contains a memory block of geographical coordinates with the possibility of long-term storage of parameters, has one input.
Блок 13 содержит последовательно соединенные источник питания, управляемый ключ, управляющий вход которого соединен с входом блока 13, и устройство, излучающее в эфир специальный, единый для данного государства радиосигнал («сигнал чрезвычайного происшествия - ЧП» типа «сигнал бедствия - SOS») о попытке перехода Государственной границы, с целью фиксации его погранслужбой. Мощность радиопередатчика, вид радиосигнала «ЧП», характеристики его параметров определяются и должны быть согласованы со всеми заинтересованными организациями, в том числе и погранслужбой, имеет один вход.Block 13 contains a power supply connected in series, a controlled key, the control input of which is connected to the input of block 13, and a device that broadcasts a special radio signal unique to a given state ("emergency signal - emergency" type "distress signal - SOS") o an attempt to cross the State border, in order to fix it by the border service. The power of the radio transmitter, the type of radio signal "emergency", the characteristics of its parameters are determined and must be coordinated with all interested organizations, including the border service, has one input.
Блок 14 может включать клавиатуру, монитор, программатор, устройство сопряжения для связи с блоком приема и хранения данных.Block 14 may include a keyboard, monitor, programmer, interface device for communicating with the data receiving and storage unit.
Блок 15 содержит постоянное запоминающее устройство, имеет один выход и один вход.Block 15 contains read-only memory, has one output and one input.
Блок 16 может включать набор сумматоров, умножителей, работающих по определенным алгоритмам, имеет один выход и один вход.Block 16 may include a set of adders, multipliers that work according to certain algorithms, has one output and one input.
Блок 17 может включать набор сумматоров, умножителей, работающих по определенным алгоритмам, имеет шесть входов и один выход.Block 17 may include a set of adders, multipliers that work according to certain algorithms, has six inputs and one output.
Блок 18 содержит источник питания, три управляемых ключа, три индикатора, три сигнализатора и звуковое устройство (например, электрический звонок), имеет четыре входа. При этом входы всех ключей связаны с выходом источника питания, а выход первого ключа связан с первым сигнализатором, который сигнализирует о наличии команды «Отверни влево», выход второго ключа связан со вторым сигнализатором, который сигнализирует о наличии команды «Отверни вправо», выход третьего ключа связан с третьим сигнализатором, который сигнализирует о наличии команды «Граница», и звуковым устройством. Первый вход блока 18 связан с набором индикаторов:Block 18 contains a power source, three controlled keys, three indicators, three signaling devices and an audio device (for example, an electric bell), has four inputs. In this case, the inputs of all keys are connected to the output of the power source, and the output of the first key is connected to the first signaling device, which signals the presence of the “Open to the left” command, the output of the second key is connected to the second signaling device, which signals the presence of the “Open to the right” command, the output of the third the key is connected to the third signaling device, which signals the presence of the “Border” command, and a sound device. The first input of block 18 is associated with a set of indicators:
- на первом индикаторе показывается дальность до границы, например, «L=10,0 км»;- the first indicator shows the distance to the border, for example, “L = 10.0 km”;
- на втором индикаторе показывается скорость сближения с границей, например, «V=158 м/с»;- the second indicator shows the speed of approach with the border, for example, "V = 158 m / s";
- на третьем индикаторе показывается угол между вектором скорости и линией ближайшего расстояния до границы, например, «А=21 град».- the third indicator shows the angle between the velocity vector and the line of the closest distance to the border, for example, “A = 21 degrees”.
Второй вход блока 18 связан с управляющим входом первого ключа. Третий вход блока 18 связан с управляющим входом второго ключа. Четвертый вход блока 18 связан с управляющим входом третьего ключа.The second input of block 18 is connected to the control input of the first key. The third input of block 18 is connected to the control input of the second key. The fourth input of block 18 is connected to the control input of the third key.
Выход блока 19 из состава системы управления 1 соединен с первым входом блока 2 и с четвертым входом блока 5, выход которого соединен со вторым входом блока 2. Выход блока 21 из состава системы управления 1 соединен с первым входом блока 3 и с седьмым входом блока 6, выход которого соединен со вторым входом блока 3. Выход блока 20, входящего в состав системы управления 1, соединен с первым входом блока 4, первый выход которого соединен с первым входом блока 5 и третьим входом блока 10, а второй выход блока 4 соединен с пятым входом блока 6 и с первыми входами блоков 10 и 17. Второй и третий входы блока 4 соединены соответственно с третьим и первым выходами блока 8. Блоки 7, 8, 9 и 10 соединены последовательно. Выход блока 11 соединен со вторым входом блока 8. Второй выход блока 8 соединен со вторым входом блока 6, а третий выход блока 8 связан со вторыми входами блоков 4, 5, 10, 17 и первым входом блока 6. Четвертый выход блока 8 соединен с первым входом блока 9. Пятый и шестой выходы блока 8 соединены соответственно с входом блока 12 и с входом блока 11. Первый выход блока 9 соединен с четвертым входом блока 6, второй выход блока 9 соединен с четвертым входом блока 10 и с пятым входом блока 17. Третий, четвертый и пятый выходы блока 9 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 18, шестой выход блока 9 подключен к шестому входу блока 17, седьмой выход блока 9 соединен с третьим входом блока 6. Блоки 14, 15, 16 соединены последовательно, выход блока 16 соединен со вторым входом блока 9. Первый выход блока 10 соединен с входом блока 13, с шестым входом блока 6 и с третьими входами блоков 5, 8, 9 и 17. Выход блока 17 соединен с четвертыми входами блоков 18 и 9. Второй выход блока 10 соединен с четвертым входом блока 17.The output of block 19 from the control system 1 is connected to the first input of block 2 and to the fourth input of block 5, the output of which is connected to the second input of block 2. The output of block 21 from the composition of control system 1 is connected to the first input of block 3 and to the seventh input of block 6 whose output is connected to the second input of block 3. The output of block 20, which is part of the control system 1, is connected to the first input of block 4, the first output of which is connected to the first input of block 5 and the third input of block 10, and the second output of block 4 is connected to the fifth input of block 6 and with the first inputs and blocks 10 and 17. The second and third inputs of block 4 are connected respectively to the third and first outputs of block 8. Blocks 7, 8, 9, and 10 are connected in series. The output of block 11 is connected to the second input of block 8. The second output of block 8 is connected to the second input of block 6, and the third output of block 8 is connected to the second inputs of blocks 4, 5, 10, 17 and the first input of block 6. The fourth output of block 8 is connected to the first input of block 9. The fifth and sixth outputs of block 8 are connected respectively to the input of block 12 and to the input of block 11. The first output of block 9 is connected to the fourth input of block 6, the second output of block 9 is connected to the fourth input of block 10 and to the fifth input of block 17 . The third, fourth and fifth outputs of block 9 are connected respectively with the first, the second and third inputs of block 18, the sixth output of block 9 is connected to the sixth input of block 17, the seventh output of block 9 is connected to the third input of block 6. Blocks 14, 15, 16 are connected in series, the output of block 16 is connected to the second input of block 9. First output block 10 is connected to the input of block 13, with the sixth input of block 6 and with the third inputs of blocks 5, 8, 9 and 17. The output of block 17 is connected to the fourth inputs of blocks 18 and 9. The second output of block 10 is connected to the fourth input of block 17.
Система автоматической блокировки работает следующим образом.The automatic locking system operates as follows.
В блок 15 приема и хранения данных с помощью сервисного оборудования 14 оператором заранее в виде отдельных массивов заносятся и там хранятся географические координаты точек границы разрешенной зоны и/или запретных зон. В качестве границы разрешенной зоны или запретных зон в блок 15 могут быть введены, например, координаты Государственной границы России или иного государства (участка Государственной границы России: например, границы внутренних вод Тихого океана. Каспийского моря, координаты прибрежных зон или воздушного пространства других государств и т.д.). Расчетная граница между точками определяется в блоке 16 определения координат границы методом линейной интерполяции или аппроксимируется математическими выражениями более высокого порядка. Далее эти данные попадают в блок 9.In the block 15 of receiving and storing data using service equipment 14, the operator preplaced in the form of separate arrays in advance and stored the geographical coordinates of the points of the border of the allowed zone and / or restricted zones. For example, the coordinates of the State border of Russia or another state (a section of the State border of Russia: for example, the borders of the inland waters of the Pacific Ocean, the Caspian Sea, coordinates of coastal zones or airspace of other states and, for example, etc.). The calculated border between the points is determined in block 16 determining the coordinates of the border by linear interpolation or approximated by mathematical expressions of a higher order. Further, these data fall into block 9.
Системой 1 осуществляется ручное, полуавтоматическое или автоматическое управление движением объекта, в блоке 19 формируется сигнал управления двигательной установкой, поступающий на первый вход сервопривода автомата тяги и на инвертор устройства 5 блокировки тяги, а в блоке 21 формируется сигнал управления в боковом канале, поступающий на первый вход привода 3 органов управления боковым движением объекта и на инвертор устройства 6 блокировки рулей.System 1 carries out manual, semi-automatic or automatic control of the movement of the object, in block 19 a control signal for the propulsion system is generated, which is transmitted to the first input of the servo drive of the traction machine and to the inverter of the device 5 for locking the traction, and in block 21, a control signal is generated in the side channel, which is sent to the first the input of the drive 3 controls the lateral movement of the object and to the inverter of the device 6 lock steering wheels.
Сигнал с датчика топлива 20 системы 1 поступает на первый вход определителя 4 ограничений, где производится расчет текущей массы объекта:The signal from the fuel sensor 20 of system 1 is fed to the first input of the determinant 4 of the restrictions, where the current mass of the object is calculated:
m=mn+mт;m = m n + m t ;
где m [кг] - текущая масса объекта;where m [kg] is the current mass of the object;
mn [кг] - масса пустого объекта заносится оператором;m n [kg] - weight of empty object is entered by the operator;
mт [кг] - масса оставшегося топлива по данным датчика топлива.m t [kg] - the mass of the remaining fuel according to the fuel sensor.
В зависимости от текущей массы и параметров движения (высота и скорость), поступивших из блока 8, рассчитываются значения располагаемой перегрузки ny и nz. Допустимые значения эксплуатационной перегрузки для каждого объекта разные и зависят от конструктивных особенностей объекта, допустимых значений угла атаки и скольжения, аэродинамических характеристик, максимальных значений углов отклонения органов управления и т.д. При движении объекта на малых скоростных напорах значения эксплуатационной перегрузки определяется критическими значениями углов атаки и скольжения, на больших скоростных напорах значения эксплуатационной перегрузки определяется допустимыми ограничениями, накладываемыми конструктивными особенностями объекта или пилотируемым экипажем. В частности, для максимальных значений эксплуатационных перегрузок, действующих по осям объекта Y1, Z1 и распределяющихся по закону эллипса:Depending on the current mass and motion parameters (height and speed) received from block 8, the values of the available overload n y and n z are calculated. Permissible values of operational overload for each object are different and depend on the design features of the object, acceptable values of the angle of attack and slip, aerodynamic characteristics, maximum values of the deflection angles of the controls, etc. When an object moves at low speed pressures, the values of operational overload are determined by critical values of the angles of attack and slip, and at high speed pressures, the values of operational overload are determined by permissible restrictions imposed by the design features of the object or by a manned crew. In particular, for the maximum values of operational overloads acting along the axes of the object Y1, Z1 and distributed according to the ellipse law:
где nyd - допустимое значение перегрузки where nyd is a valid overload value
nzd - допустимое значение перегрузки nz,nzd - permissible overload value nz,
вычисление располагаемой боковой перегрузки происходит следующим образом:The calculation of the available lateral overload is as follows:
nzm=k·βd;nzm = k · β d;
где [м/с2] - величина вертикального ускорения в связанной системе координат, получаемая из блока 8.Where [m / s 2] - value of vertical acceleration related to a coordinate system obtained from block 8.
g [м/с2] - ускорение свободного падения;g [m / s 2 ] is the acceleration of gravity;
βd [рад] - критический угол скольжения для данного объекта;β d [rad] - critical slip angle for a given object;
k - коэффициент, зависящий от режима движения;k is a coefficient depending on the mode of movement;
m, mk, mn - соответственно текущая масса объекта, масса полного объекта, масса пустого объекта.m, m k , m n - respectively, the current mass of the object, the mass of the complete object, the mass of the empty object.
В случае если nz меньше nzm, то значение располагаемой перегрузки nz равно nz. В случае если nz больше или равен nzm, то nz равен nzm.If nz is less than nzm, then the value of the available overload n z is equal to nz. If nz is greater than or equal to nzm, then n z is equal to nzm.
В блоке 4 производится расчет минимально возможной из условий безопасности на данном режиме движения скорости:In block 4, the calculation is made of the minimum possible safety condition for a given speed movement mode:
где K1 - коэффициент, зависящий от режима движения;where K1 is the coefficient depending on the mode of movement;
m - текущая масса объекта;m is the current mass of the object;
αкр - критический угол атаки.α cr - critical angle of attack.
Расчетные данные о минимально возможной скорости Vmin выдаются на первый выход блока 4. Величина располагаемой перегрузки nz и текущее значение массы m выдается на второй выход блока 4.The calculated data on the minimum possible speed V min are given to the first output of block 4. The value of the available overload n z and the current value of mass m are given to the second output of block 4.
При движении объекта датчики информации, входящие в состав инерциальной навигационной системы (ИНС) 7, вырабатывают первичную информацию о составляющих векторов линейного ускорения, линейной скорости, а также о значениях трех углов поворота объекта. При этом на выходе ИНС 7 вырабатываются сигналы по линейным продольным параметрам Хи, сигналы по линейным боковым параметрам Zи, сигналы по вертикальным параметрам Yи, и углы поворота объекта: угол тангажа, угол крена, угол рыскания. Блок 8 комплексирования, принимая данную информацию, производит счисление географических координат, высоты и составляющих вектора скорости в географической системе координат (ось ОУ направлена по вертикали места, ось ОХ направлена на север, ось OZ образует правую систему координат). С целью повышения точности счисления координат и составляющих вектора скорости блок 8 периодически (с периодом, равным интервалу наблюдения Т) по программе включает спутниковую навигационную систему 11 и производит циклический прием и распаковку принятой с блока 11 информации. При этом на выходе спутниковой навигационной системы 11 в момент сеанса связи с искусственными спутниками Земли вырабатываются сигналы линейных координат объекта, их первых производных и времени Московского:When the object is moving, the information sensors that are part of the inertial navigation system (ANN) 7 generate primary information about the components of the linear acceleration vectors, linear velocity, and also about the values of the three angles of rotation of the object. In this case, at the output of ANN 7, signals are generated according to the linear longitudinal parameters Chi, signals along linear lateral parameters Z, signals along the vertical parameters Y, and object rotation angles: pitch angle, roll angle, yaw angle. The aggregation unit 8, taking this information, calculates the geographic coordinates, heights and components of the velocity vector in the geographic coordinate system (the OA axis is directed along the vertical of the place, the OX axis is directed to the north, the OZ axis forms the right coordinate system). In order to improve the accuracy of calculating the coordinates and components of the velocity vector, block 8 periodically (with a period equal to the observation interval T) according to the program includes a satellite navigation system 11 and cyclically receives and unpacks the information received from block 11. At the same time, at the output of the satellite navigation system 11, at the time of the communication session with artificial Earth satellites, signals of the object's linear coordinates, their first derivatives and Moscow time are generated:
Xсп, , Zсп, , Yсп, , t.X sp Z sp , Y sp , t.
По этим данным блок 8 осуществляет коррекцию параметров движения объекта и составляющих вектора скорости. В блоке 8 осуществляется также определение модуля скорости движения объекта и угла наклона траектории:According to these data, block 8 corrects the parameters of the object’s motion and the components of the velocity vector. In block 8, the module is also determined the velocity of the object and the angle of inclination of the trajectory:
Откорректированные параметры движения объекта поступают на следующие выходы блока 8:The adjusted parameters of the object’s movement are received at the following outputs of block 8:
- на первый выход выдается сигнал о вертикальном ускорении ;- the first output gives a signal about vertical acceleration ;
- на второй выход выдаются сигналы об угле рыскания φ и угле наклона траектории θ;- the second output gives signals about the yaw angle φ and the angle of inclination of the trajectory θ;
- на третий выход выдаются сигналы: высота Y, скорость V и угол крена;- signals are output to the third output: height Y, speed V and roll angle;
- на четвертый выход выдаются сигналы: X, , Z, ;- the fourth output gives signals: X, , Z, ;
- на пятый выход выдаются: признак команды «Запрет», сигналы о текущем времени (время Московское) ее наличия и сигналы о географических координатах: широта и долгота объекта на момент появления команды «Запрет»;- on the fifth exit: the sign of the “Ban” command, signals about the current time (Moscow time) of its presence and signals about geographical coordinates: the latitude and longitude of the object at the time the “Ban” command appears;
- на шестой выход выдаются данные для осуществления ориентации антенного устройства спутниковой навигационной системы.- on the sixth output, data is provided for orienting the antenna device of the satellite navigation system.
Блок 9, приняв данные из блока 8 о параметрах движения объекта и данные из блока 16 о границе разрешенной зоны (запретной зоны), производит расчет ближайшего расстояния объекта до границы (L), скорости сближения (L) с границей и угла А между вектором скорости (V) и линией ближайшего расстояния. Данные о ближайшем расстоянии объекта до границы L выдаются на второй выход, и далее они попадают в блоки 10 и 17. Данные об угле А выдаются на седьмой выход (третий вход устройства 6 блокировки рулей). По команде «Запрет», выдаваемой блоком 10, блок 9 осуществляет сравнение угла А с пороговым значением А1зад и в случае, если модуль угла А больше А1зад, формирует и выдает на выход 1 (четвертый вход блока 6) команду «Откл1».Block 9, having received data from block 8 about the parameters of the object’s movement and data from block 16 about the border of the allowed zone (forbidden zone), calculates the nearest distance of the object to the border (L), the approach speed (L) with the border and the angle A between the velocity vector (V) and the closest distance line. Data on the closest distance of the object to the boundary L is given to the second output, and then they go to blocks 10 and 17. Data about the angle A is issued to the seventh output (third input of the rudder lock device 6). By the “Prohibition” command issued by block 10, block 9 compares the angle A with the threshold value A1 back and, if the module of the angle A is larger than A1 back , generates and issues the “Off1” command to output 1 (fourth input of block 6).
По команде «Граница», выдаваемой блоком 17, блок 9 осуществляет сравнение угла А с пороговым значением А2зад и в случае, если модуль угла А больше А2зад, формирует и выдает на шестой выход (шестой вход блока 17) команду «Откл2» на снятие команды «Граница». Одновременно по команде «Граница» блок 9 формирует и выдает на третий выход и далее на первый вход системы 18 сигнализации и индикации данные о L, и А, проводит проверку: если угол А больше или равен нулю, блок 9 формирует и выдает на четвертый выход и далее на второй вход системы 18 сигнализации команду «Отверни влево», а если угол А меньше нуля, блок 9 выдает на пятый выход и далее на третий вход системы 18 сигнализации команду «Отверни вправо».According to the “Border” command issued by block 17, block 9 compares the angle A with the threshold value A2 back and, if the module of the angle A is larger than A2 back , generates and issues the “Off2” command to the sixth output (sixth input of block 17) removal of the “Border” team. At the same time, according to the “Border” command, block 9 generates and issues data on L to the third output and then to the first input of the alarm and indication system 18 and A, checks: if the angle A is greater than or equal to zero, block 9 generates and issues a “Turn left” command to the fourth output and then to the second input of alarm system 18, and if angle A is less than zero, block 9 issues to the fifth output and then to the third input of the alarm system 18, the command "Turn right".
Блок 17, приняв данные из блока 8 о параметрах движения объекта, производит вычисление дальности Lдз от границы разрешенной зоны (запретной зоны) до границы дальней зоны в зависимости от радиуса траектории разворота, скорости сближения L и дальности Lбз, рассчитанной блоком 10 и принятой блоком 17 по четвертому входу, по следующей формуле:Block 17, having received the data from block 8 on the parameters of the object’s movement, it calculates the range L dz from the border of the allowed zone (forbidden zone) to the border of the far zone, depending on the radius of the turning path, the approach speed L and the range L bz calculated by block 10 and adopted block 17 on the fourth input, according to the following formula:
Lдз=Lбз+R1+Б1;L dz = L bz + R1 + B1;
R1=V2/g·nz - для плоского разворота;R1 = V 2 / g · n z - for a flat turn;
R1=V2/g·ny·sinγ - для разворота с креном;R1 = V 2 / g · n y · sinγ - for a U-turn with a roll;
где V [м/с] - скорость движения объекта;where V [m / s] is the speed of the object;
ny, nz - значения располагаемой перегрузки соответственно в продольной и боковой плоскостях, принятые из блока 4 по первому входу;n y , n z are the values of the available overload, respectively, in the longitudinal and lateral planes, adopted from block 4 at the first input;
g [м/с2] - ускорение силы тяжести;g [m / s 2 ] - acceleration of gravity;
γ [рад] - угол крена, принятый из блока 8 по второму входу.γ [rad] is the angle of heel adopted from block 8 at the second input.
В случае отсутствия аэродинамических характеристик объекта или если значения располагаемых перегрузок теоретическим путем определить не удается, в блоки 10 и 17 вводятся зависимости радиуса траектории разворота объекта от скорости, высоты полета и массы объекта, полученные экспериментальным путем.In the absence of aerodynamic characteristics of the object or if the values of the available overloads cannot be determined theoretically, the dependences of the radius of the trajectory of the object’s turn on the speed, flight altitude and mass of the object obtained experimentally are entered into blocks 10 and 17.
Б1 [км] учитывает инерционность выхода объекта на параметры установившегося разворота объекта на той скорости и высоте движения, при которых происходит маневр (учитывает инерционность экипажа о принятии решения на совершение маневра, инерционность рулевого привода с ограниченной скоростью выхода рулей направления на заданный угол), скорость и направление ветра и течения воды на участке маневра, парусность объекта, плотность среды в которой происходит маневрирование, и т.д. Б1 есть функция высоты, скорости и массы объекта и должна быть определена таким образом, чтобы объект гарантированно не вышел за границу ближней зоны. В блоке 17 происходит сравнение текущей расчетной дальности L, принимаемой по входу 5 из блока 9, с расчетной дальностью дальней зоны Lдз. В случае если объект пересекает границу дальней зоны, т.е. L становится меньше Lдз, блок 17 формирует и выдает на выход команду «Граница». По команде «Граница», принятой по четвертому входу в блоке 18, третий управляемый ключ замыкает цепь: источник питания - сигнализатор команды «Граница» и звуковое устройство, сигнализатор сигнализирует экипажу о наличии команды «Граница», включается и звуковое устройство, предупреждающие экипаж о приближении объекта к границе разрешенной или запрещенной зоны. Сигналы, принятые блоком 18 по второму и третьему входам, попадают на управляющие входы соответственно первого и второго управляемых ключей, которые и замыкают соответствующие цепи: источник питания - сигнализатор команды «Отверни влево» или источник питания - сигнализатор команды «Отверни вправо». Данные о дальности до границы L, скорости сближения L и угле А, поступившие на первый вход блока 18, попадают на соответствующие индикаторы. При получении команды «Откл2» из блока 9 блок 17 снимает команду «Граница».B1 [km] takes into account the inertia of the exit of the object to the parameters of the steady turn of the object at the speed and height of the movement at which the maneuver takes place (takes into account the inertia of the crew about making a decision to maneuver, the inertia of the steering gear with a limited speed for the rudders to exit at a given angle), speed and the direction of the wind and the flow of water in the area of maneuver, the windage of the object, the density of the medium in which the maneuvering takes place, etc. B1 is a function of the height, speed and mass of the object and should be determined so that the object is guaranteed not to go beyond the border of the near zone. In block 17, a comparison is made of the current estimated range L, taken at the input 5 of block 9, with the calculated range of the far zone L dz . If the object crosses the border of the far zone, i.e. L becomes less than L dz , block 17 generates and issues the “Border” command. According to the Border command received at the fourth input in block 18, the third controlled key closes the circuit: the power source is the Border command signaling device and a sound device, the signaling device signals the presence of the Border command, and the sound device warning the crew about the proximity of the object to the border of an allowed or prohibited zone. The signals received by block 18 at the second and third inputs get to the control inputs of the first and second controlled keys, respectively, which close the corresponding circuits: the power source is the signal switch of the “Open to the left” command or the power source is the signal to the “Open to the right” command. Data on the distance to the border L, the approach speed L and angle A, received at the first input of block 18, fall on the corresponding indicators. Upon receipt of the “Off2” command from block 9, block 17 removes the “Border” command.
В блоке 10 по данным из блока 8 о параметрах движения объекта происходит определение дальности Lбз от границы зоны использования (запретной зоны) до границы ближней зоны исходя из того, что объектом совершается маневр на постоянной минимально возможной скорости с максимально отклоненными рулями или другими органами управления, создающими максимально возможный боковой момент для совершения бокового маневра с минимальным радиусом разворота траектории, на данном режиме полета и обеспечением безопасности полета объекта:In block 10, according to the data from block 8 on the parameters of the object’s movement, the distance L bz from the border of the use zone (restricted area) to the border of the near zone is determined based on the fact that the object maneuvers at a constant minimum possible speed with the most deflected rudders or other controls creating the maximum possible lateral moment for performing a lateral maneuver with a minimum turning radius of the trajectory in this flight mode and ensuring the flight safety of the object:
Lбз=R2+Б2,L bz = R2 + B2,
где R2 [км] - вычисленный в блоке 10 ближней зоны радиус траектории разворота объекта при минимально возможной скорости движения на данной высоте полета, полученных из блока 4, и максимально отклоненных рулях (располагаемой боковой перегрузке, полученной из блока 4).where R2 [km] is the radius of the object’s turning trajectory calculated in block 10 of the near zone at the minimum possible speed at a given flight altitude, obtained from block 4, and the maximum deflected rudders (available lateral overload obtained from block 4).
Б2 [км] учитывает инерционность погашения скорости движения при выходе двигателя на минимальную тягу, плотность среды, в которой происходит маневрирование, инерционность при выходе на заданную перегрузку, силу и направления ветра и течения воды при маневре, парусность объекта и т.д. Б2 есть функция высоты, скорости и массы объекта и должна быть определена таким образом, чтобы объект при совершении маневра гарантировано не вышел за границу разрешенной зоны (запретной зоны) при управлении по сигналам устройства УАБ. Дальность Lбз выдается на второй выход и далее на четвертый вход формирователя 17 дальней зоны.B2 [km] takes into account the inertia of the cancellation of the speed when the engine reaches minimum thrust, the density of the medium in which maneuvering occurs, the inertia when reaching the specified overload, the strength and direction of the wind and the flow of water during maneuver, the windage of the object, etc. B2 is a function of the height, speed and mass of the object and should be determined in such a way that the object, when performing the maneuver, is guaranteed not to go beyond the border of the allowed zone (forbidden zone) when controlled by signals from the UAE device. Range L bz issued to the second output and then to the fourth input of the shaper 17 of the far zone.
В блоке 10 происходит сравнение текущей дальности L, принимаемой по входу 4 из блока 9, с дальностью ближней зоны Lбз. В случае если объект, пересекая границу дальней зоны, продолжает движение в направлении границы разрешенной зоны (запретной зоны) и пересекает границу ближней зоны, т.е. когда текущая дальность L становится меньше Lбз, блок 10 ближней зоны формирует и выдает на первый выход команду "Запрет". Команда «Запрет» поступает на управляющий вход управляемого ключа (третий вход) устройства 5 блокировки тяги и управляющий вход управляемого ключа (шестой вход) устройства 6 блокировки рулей. В блоке 5 формирователь управляющего сигнала по данным: принятому из блока 4 значению минимальной скорости Vmin и принятому из блока 8 значению текущей скорости V, производит вычисление сигнала управления автоматом тяги в виде стабилизации заданной скорости, равной минимально возможной на данном режиме движения, принятой из блока 4:In block 10, there is a comparison of the current range L, taken at the input 4 of block 9, with the range of the near zone L bz . If the object, crossing the border of the far zone, continues to move in the direction of the border of the allowed zone (forbidden zone) and crosses the border of the near zone, i.e. when the current range L becomes less than L bz , the block 10 of the near zone generates and issues the command "Prohibition" to the first output. The command "Prohibition" is received at the control input of the managed key (third input) of the traction lock device 5 and the control input of the managed key (sixth input) of the steering lock device 6. In block 5, the driver of the control signal according to the data: the value of the minimum speed V min received from block 4 and the value of the current speed V received from block 8, calculates the control signal of the automatic traction machine in the form of stabilization of the set speed equal to the minimum possible in this driving mode, adopted from block 4:
U1=r1·(Vзад-V),U1 = r1 · (V ass -V),
где r1 - коэффициент, зависящий от режима движения по данным блока 8 комплексирования, заданное значение скорости Vзад равно минимально возможному значению скорости Vmin, принятому из блока 4.where r1 is a coefficient depending on the mode of movement according to the data of block 8 of the aggregation, the set value of the speed V ass is equal to the minimum possible value of the speed V min adopted from block 4.
Сигнал управления U1 поступает на сумматор, где происходит суммирование данного сигнала с инвертируемым сигналом регулятора тяги 19 системы управления 1. По команде «Запрет», поступаемой на управляющий вход управляемого ключа, управляемый ключ замыкает цепь: сумматор-выход блока 5, и сигнал с сумматора поступает на второй вход сервопривода автомата тяги. Таким образом, в сервоприводе автомата тяги происходит одновременно компенсация сигнала, поступающего на первый вход от регулятора тяги, и управление тягой двигателя осуществляется по сигналу от формирователя управляющего сигнала U1. Автомат тяги перекрывает доступ топлива в двигатель, тяга двигателя уменьшается, уменьшается и скорость движения объекта до заданного значения. При снятии команды «Запрет» управляемый ключ размыкает цепь: сумматор-выход блока 5 и автомат тяги переходит на регулирование тягой двигателя по сигналам от системы управления 1.The control signal U1 is fed to the adder, where this signal is summed with the inverted signal of the draft regulator 19 of the control system 1. By the command "Prohibition" received by the control input of the controlled key, the controlled key closes the circuit: adder-output unit 5, and the signal from the adder arrives at the second input of the servo drive traction machine. Thus, in the servo drive of the traction machine, the signal arriving at the first input from the traction controller is simultaneously compensated, and the engine traction is controlled by the signal from the driver of the control signal U1. The traction machine blocks the access of fuel to the engine, the engine traction decreases, and the speed of the object decreases to a predetermined value. When the “Disable” command is removed, the controlled key opens the circuit: the adder-output of block 5 and the traction machine switches to regulation by the engine traction by signals from control system 1.
В блоке 6 формирователь управляющего сигнала производит вычисление и формирование сигнала управления боковым движением объекта в виде стабилизации заданного угла рыскания:In block 6, the driver of the control signal calculates and generates a control signal for lateral movement of the object in the form of stabilization of the specified yaw angle:
где r2, r3 - коэффициенты, зависящие от данных режима движения, полученных из блока 8 комплексирования,where r2, r3 are the coefficients depending on the data of the mode of movement obtained from block 8 of aggregation,
θ - угол наклона траектории в вертикальной плоскости, полученный из блока 8,θ is the angle of inclination of the trajectory in the vertical plane obtained from block 8,
g - ускорение свободного падения,g is the acceleration of gravity,
k - коэффициент пропорциональности положительный, если угол А больше нуля, и отрицательный, если угол А меньше или равен нулю.k - the proportionality coefficient is positive if the angle A is greater than zero, and negative if the angle A is less than or equal to zero.
Данный сигнал управления U2 поступает на сумматор, где суммируется с инвертируемым сигналом устройства 21 управления боковым движением объекта из состава системы правления 1. По команде «Запрет», поступаемой из блока ближней зоны на управляющий вход управляемого ключа, ключ замыкает цепь: сумматор-выход блока 6, и сигнал с сумматора поступает на второй вход привода 3 органов управления боковым движением. Таким образом, в приводе 3 происходит одновременно компенсация сигнала, поступающего на первый вход от устройства 21 управления боковым движением объекта, и управление рулевыми органами осуществляется по сигналу от формирователя управляющего сигнала U2. Привод под действием данного сигнала принудительно отклоняет рулевые органы на максимально допустимый угол, объект отворачивает от границы. При получении команды «Откл1» с блока 9 относительных координат формирователь управляющего сигнала обнуляет сигнал запоминается сигнал далее происходит стабилизация объекта относительно запомненного значения. Рулевые органы под действием сигналов управления от устройства 6 блокировки рулей и устройства 21 управления боковым движением объекта системы управления устанавливаются в близкое к нулевому положению, и объект совершает прямолинейное движение, удаляясь от границы под заданным углом А1зад. При выходе объекта за критическое расстояние (за ближнюю зону), когда текущая дальность L становится больше дальности ближней зоны Lбз, блок 10 ближней зоны снимает команду «Запрет». По снятию команды «Запрет» управляющий ключ в устройстве 6 блокировки рулей разрывает цепь сумматор-выход устройства 6 и управление рулевыми органами бокового движения происходит от системы ручного, полуавтоматического или автоматического управления. Далее экипаж, взяв управление на себя, удаляет объект от ближней зоны до тех пор, пока объект не выйдет за дальнюю зону и не снимется команда «Граница». В случае если была выработана команда «Запрет», команда «Граница» в блоке дальней зоны снимется только по условию, когда L станет больше Lдз. По снятию команды «Граница» прекращается выдача данных в систему сигнализации и индикации и звуковое устройство замолкает. Устройство автоматической блокировки выхода морских и воздушных подвижных объектов за границу зоны использования и блокирования входа их в запретные зоны переходит в дежурный режим.This control signal U2 is fed to the adder, where it is added to the inverted signal of the device 21 for controlling the lateral movement of the object from the control system 1. By the command "Prohibition" received from the near-field unit to the control input of the controlled key, the key closes the circuit: adder-output 6, and the signal from the adder is fed to the second input of the drive 3 of the lateral movement controls. Thus, in the actuator 3, the signal arriving at the first input from the device 21 for controlling the lateral movement of the object is simultaneously compensated, and the steering organs are controlled by the signal from the driver of the control signal U2. The drive under the influence of this signal forcibly deflects the steering elements to the maximum allowable angle, the object turns away from the border. Upon receipt of the command “Off1” from block 9 relative coordinates, the shaper of the control signal resets the signal the signal is remembered Further, the object is stabilized with respect to the stored value. The steering organs under the influence of control signals from the device 6 blocking the rudders and the device 21 for controlling the lateral movement of the object of the control system are set to close to the zero position, and the object makes a rectilinear movement, moving away from the border at a given angle A1 back . When the object goes beyond the critical distance (near the near zone), when the current range L becomes greater than the near range L bz , the near zone unit 10 removes the "Prohibition" command. Upon removal of the “Prohibition” command, the control key in the rudder blocking device 6 breaks the adder-output circuit of the device 6 and the steering organs of lateral movement are controlled by a manual, semi-automatic or automatic control system. Further, the crew, taking control of themselves, removes the object from the near zone until the object goes beyond the far zone and the Border command is removed. If the “Prohibition” command has been developed, the “Border” command in the far zone block will be removed only on condition that L becomes more than L dz . When the “Border” command is removed, the data transfer to the alarm and indication system is stopped and the sound device goes silent. The device for automatically blocking the exit of marine and air moving objects beyond the border of the zone of use and blocking their entry into restricted areas goes into standby mode.
В случае если в бортовую систему автоматической блокировки выхода воздушных и морских подвижных объектов за разрешенную зону и входа их в запретные зоны введены данные о Государственных границах (оператором дополнительно вводится признак Государственной границы), то по команде «Запрет», выдаваемой в непосредственной близости от Государственных границ, блок 8 комплексирования выдает в блок 12 фиксации сформированный признак команды «Запрет», время (год, число, месяц и время Московское) ее наличия и географические координаты объекта на момент появления команды «Запрет». Блок 12 фиксации координат имеет возможность хранить эти данные в течение длительного времени. Дополнительно, по команде «Запрет» управляемый ключ в устройстве 13 оповещения замыкает цепь: источник питания - устройство, излучающее в эфир радиосигнал «ЧП», и в эфир постоянно выдается радиосигнал «чрезвычайного происшествия» о попытке перехода Государственной границы, пока не снимется команда «Запрет».If data on the state borders are entered into the on-board system for automatically blocking the exit of air and sea moving objects beyond the permitted zone and entering them into the forbidden zones (the operator additionally enters the state border sign), then the “Ban” command issued in the immediate vicinity of the state of boundaries, aggregation unit 8 issues to the fixation unit 12 the generated sign of the “Prohibition” command, the time (year, day, month and Moscow time) of its presence and the geographical coordinates of the object at the moment the "Ban" command appears. The coordinate fixing unit 12 has the ability to store this data for a long time. Additionally, by the “Prohibition” command, the managed key in the notification device 13 closes the circuit: the power source is the device that emits the “PE” radio signal, and the “emergency incident” radio signal is constantly broadcast on the attempt to cross the State border until the “ Ban".
В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующих предлагаемую конструкцию системы блокировки и устройства автоматического блокирования выхода летательных аппаратов, надводных и подводных кораблей, используемых внутри границ России или любого иного государства, за Государственную границу, а также блокирующего нежелательное пересечение ими границ других государств, не была обнаружена. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию охраноспособности "новизна".As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, a set of features characterizing the proposed design of a blocking system and a device for automatically blocking the exit of aircraft, surface and submarines used inside the borders of Russia or any other state, beyond the state border, as well as blocking unwanted crossing their borders of other states, was not detected. Therefore, the claimed technical solution meets the eligibility criterion of "novelty."
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102148/11A RU2321044C2 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Device for automatic blocking of exit of airborne and water-borne movable objects from permitted zone and entrance of them to prohibited zones |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102148/11A RU2321044C2 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Device for automatic blocking of exit of airborne and water-borne movable objects from permitted zone and entrance of them to prohibited zones |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006102148A RU2006102148A (en) | 2007-08-20 |
| RU2321044C2 true RU2321044C2 (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=38511467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006102148/11A RU2321044C2 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Device for automatic blocking of exit of airborne and water-borne movable objects from permitted zone and entrance of them to prohibited zones |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2321044C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445579C2 (en) * | 2010-06-11 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of changing flight mode of aircraft in forbidden zone |
| RU2805981C1 (en) * | 2020-04-03 | 2023-10-24 | Гуандун Оппо Мобайл Телекоммьюникейшнз Корп., Лтд. | Wireless communication method, terminal device and network device |
| US12238607B2 (en) | 2020-04-03 | 2025-02-25 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Wireless communication method, terminal device, and network device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014250C1 (en) * | 1991-03-22 | 1994-06-15 | Андрей Анатольевич Титов | Integral flight and navigation display |
| WO2004102296A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Thales | Automatic flight protection system for an aircraft |
| WO2005124279A1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-29 | Thales | Method for evaluating and signalling lateral manoeuvring margins on both sides of the planned flight plan of an aircraft |
-
2006
- 2006-01-26 RU RU2006102148/11A patent/RU2321044C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2014250C1 (en) * | 1991-03-22 | 1994-06-15 | Андрей Анатольевич Титов | Integral flight and navigation display |
| WO2004102296A1 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Thales | Automatic flight protection system for an aircraft |
| WO2005124279A1 (en) * | 2004-06-18 | 2005-12-29 | Thales | Method for evaluating and signalling lateral manoeuvring margins on both sides of the planned flight plan of an aircraft |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445579C2 (en) * | 2010-06-11 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of changing flight mode of aircraft in forbidden zone |
| RU2805981C1 (en) * | 2020-04-03 | 2023-10-24 | Гуандун Оппо Мобайл Телекоммьюникейшнз Корп., Лтд. | Wireless communication method, terminal device and network device |
| US12238607B2 (en) | 2020-04-03 | 2025-02-25 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Wireless communication method, terminal device, and network device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006102148A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10431099B2 (en) | Collision avoidance systems and methods | |
| CN110362074B (en) | Dynamic collision avoidance method for unmanned surface vehicle based on flight path re-planning | |
| Peng et al. | Development of the USV ‘JingHai-I’and sea trials in the Southern Yellow Sea | |
| Lekkas et al. | Integral LOS path following for curved paths based on a monotone cubic Hermite spline parametrization | |
| Teo et al. | Fuzzy docking guidance using augmented navigation system on an AUV | |
| US20200310434A1 (en) | Vessel navigation system and navigation method thereof | |
| Johansen et al. | Ship collision avoidance using scenario-based model predictive control | |
| WO2020206380A1 (en) | Passage planning and navigation systems and methods | |
| Kurowski et al. | Multi-vehicle guidance, navigation and control towards autonomous ship maneuvering in confined waters | |
| RU2483327C2 (en) | Integrated system for navigation and controlling movement for self-contained unmanned underwater vehicles | |
| dos Santos et al. | Autonomous navigation of a small boat using IMU/GPS/digital compass integration | |
| US20090069962A1 (en) | Guidance of marine vessels | |
| Cappello et al. | Aircraft dynamics model augmentation for RPAS navigation and guidance | |
| CN111208824A (en) | An unmanned boat navigation cascade control system | |
| JP6781861B2 (en) | Automatic steering device for ships | |
| RU2321044C2 (en) | Device for automatic blocking of exit of airborne and water-borne movable objects from permitted zone and entrance of them to prohibited zones | |
| Wang et al. | Implementation of an integrated navigation, guidance and control system for an unmanned surface vehicle | |
| Udal et al. | Modeling the trajectory tracking accuracy of an autonomous catamaran patrol vessel under different positional data disturbance conditions | |
| Yakimenko et al. | Real-Time Optimal Guidance and | |
| Nasahashi et al. | Underwater volcano observation by autonomous underwater vehicle" r2D4" | |
| Keat et al. | Navigation and control design for catamaran autonomous surface vessel in gazebo environment | |
| Naeem et al. | Evasive decision making in uninhabited maritime vehicles | |
| Morón et al. | Autopilot for a robotic boat based on an open hardware configuration | |
| Kupraty et al. | Global and local planning of ship route using MATLAB and Simulink | |
| Storbacka | Development of autonomous navigation systems for maritime applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090127 |