В статье рассматривается задача синтеза алгоритмов автоматического управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) при аварийном обрыве волоконно-оптического канала связи между бортом и станцией внешнего пилота (СВП). Предложена архитектура автоматизированной системы безопасного завершения полета (СБЗП), которая постоянно функционирует в составе бортового автопилота и сочетает робастный регулятор на основе линейно-квадратичного закона (LQR) для стабилизации движения и адаптивный контур с эталонной моделью (MRAC) для компенсации скачкообразного изменения массо-инерционных характеристик аппарата после аварийного сброса катушки с остатками оптического волокна. Сформулирован алгоритм обнаружения обрыва канала связи по интегральной мощности оптического сигнала. Проведено математическое моделирование продольного движения БПЛА в среде MATLAB/Simulink, подтверждающее эффективность предложенного комбинированного закона управления. Дополнительно предложена компактная экономическая модель оценки эффекта применения СБЗП через сокращение ожидаемого ущерба при аварийном завершении полета, что повышает экономическую целесообразность эксплуатации БПЛА с волоконно-оптическим каналом связи при мониторинге протяженных объектов.
беспилотный летательный аппарат, волоконно-оптический канал связи, безопасное завершение полета, LQR-регулятор, адаптивное управление, MRAC, экономическая эффективность, ожидаемый ущерб
1. Лебедев А. А., Чернобровкин Л. С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов: учебное пособие для втузов / под ред. А. А. Лебедева. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1973. - 615 с.
2. Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов / [К. К. Веремеенко и др.]; под ред. М. Н. Красильщикова, Г. Г. Себрякова. - Москва: Физматлит, 2009. - 552 с.
3. Белов С. В., Гордиенко А. В., Проскурин В. Д. Аэродинамика и динамика полета: учебное пособие. - Оренбург: ОГУ, 2014. - 109 с.
4. Бобцов А. А. Адаптивное и робастное управление неопределенными системами по выходу. - Санкт-Петербург: Наука, 2011. - 173 с.
5. Теория автоматического управления. Ч. 2: Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления: учебное пособие для вузов / Н. А. Бабаков, А. А. Воронов, А. А. Воронова [и др.]; под ред. А. А. Воронова. - Москва: Высшая школа, 1977. - 288 с.
