1. Основные сведения о координаторах систем управления движущихся объектов

Координаторы являются одним из основных устройств систем управления различных движущихся объектов. Для транспортных роботов и производственных систем координаторы выполняются на основе систем технического зрения, а для систем управления летательными беспилотными аппаратами - на основе головок самонаведения или более сложных систем обнаружения, сопровождения цели и приведения движущегося объекта в заданное конечное положение.

Основное назначение координатора - это определение координат заданного объекта (цели) относительно управляемого аппарата (летательного или космического аппарата, транспортного робота или другой производственной системы).

В литературе существуют различные названия координаторов беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Так, в системах управления летательными аппаратами известны следующие названия:

- головка самонаведения (ГСН);

- устройство обнаружения и сопровождения (УОС) цели или заданного объекта;

- устройство обнаружения и самонаведения (УОСН);

- визир (для автоматизированных систем с командным управлением);

- устройство визирования и самонаведения (УВСН), использующееся для координаторов систем с командным наведением оператором и в автоматическом режиме без участия оператора;

- многоканальное устройство визирования и самонаведения (МКУВСН) или многоканальное устройство обнаружения и сопровождения (МКУОС), содержащее одновременно две и более головки самонаведения или информационных канала (ИК).

Построение и принцип действия отдельных информационных каналов те же, что и у одноканальных координаторов или головок самонаведения. Поэтому изучение координаторов целесообразно начинать с одноканальных устройств или отдельных информационных каналов.

1.1. Структура и состав системы управления беспилотными летательными аппаратами

Для того чтобы понять место координатора в сложной системе управления подвижными объектами, рассмотрим кратко состав типовой системы управления (БПЛА). Ее укрупненная функциональная схема (рис.1.1) показывает связи координатора или МКУОС со всеми основными системами БПЛА.

Командует включением и режимами работы координатора вычислительная система БПЛА, которая получает от координатора и других систем информацию и в соответствии с реализованными в ней алгоритмами принимает решение об управлении БПЛА. Информация от координатора поступает также непосредственно на системы управления исполнительными устройствами. Исполнительными устройствами в транспортных БПЛА являются системы сброса груза или системы пожаротушения, в производственных системах - исполнительные механизмы манипуляторов.

Через вычислительную систему или непосредственно координатор связан с системой автопилотирования БПЛА (или системой управления движением для транспортного робота, космического аппарата). От этой системы координатор получает сигналы пространственной ориентации своего положения, в них сообщает сигналы рассогласования между ожидаемым положением интересующего объекта наблюдения (цели) и его истинным положением относительно БПЛА. Для некоторых систем возможно конструктивное и функциональное совмещение координатора с системой автопилотирования, а также выполнение координатором функции высотомера и корректора системы навигации БПЛА (уточнение места нахождения БПЛА относительно земной поверхности или небесных светил).

БПЛА могут работать в режиме командного управления. В этом случае координатор через линию связи передает информацию о наблюдаемой обстановке на командный пункт и оттуда получает указание о зоне поиска объекта (цели) или о точке, которую необходимо сопровождать и приводить в нее БПЛА.

При групповом использовании БПЛА они могут обмениваться информацией о наблюдаемых объектах для более точной их классификации и селекции на фоне помех. Эту функцию выполняет система обмена информацией, связанная с координатором и системой автопилотирования.