ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2017, № 11 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Экспериментальная разработка внешних ДКМВ магнитных антенн беспилотных летательных аппаратов малой дальности

А.В. Ананьев1, А.Н. Катруша1

1 Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», Россия
Полный текст (PDF) УДК 621.391, 621.396 EDN YMEPNN

Аннотация

Одной из основных проблем управления беспилотными летательными аппаратами (БЛА) является ограниченная дальность радиосвязи в диапазоне УКВ. При этом потенциальная дальность полета с учетом конструктивных и технических возможностей БЛА может в несколько раз превышать максимальную дальность радиосвязи с БЛА. Возможным вариантом разрешения указанного противоречия является организация канала радиосвязи с БЛА в диапазоне КВ. Однако размещение приемо-передающих коротковолновых антенн на корпусе малогабаритного БЛА является сложной задачей. Электрические полноразмерные антенны в разы превосходят габариты БЛА, а их укорочение с целью установки в пределах корпуса приводит к существенному снижению коэффициента усиления антенны. В то же время магнитные антенны (например, резонансная рамочная антенна) имеют существенно меньшие габариты при сопоставимых характеристиках. В статье представлена разработка опытных образцов оригинальной магнитной резонансной рамочной антенны ДКМВ диапазона частот БЛА малой дальности (МД) в исполнениях по двум вариантам: для наземного дистанционного пункта управления и для бортового размещения. Разработка осуществлялась в несколько этапов: создание 3D-модели бортовой антенны с учетом конструкции типового БЛА МД, моделирование и расчет характеристик макета бортового варианта антенны на основе метода моментов, изготовление, настройка и измерение параметров опытных образцов наземного и бортового вариантов исполнения. Изготовленные антенны имеют небольшие габариты и приемлемые для практической эксплуатации характеристики.

  • беспилотный летательный аппарат
  • магнитная антенна
  • 3D-модель
  • метод моментов
  • натурные испытания
Abstract (in English)

One of the main problems of control of unmanned aerial vehicles (UAV) is restricted communication range in VHF range. Thus potential range of flight taking into account constructive and technical possibilities UAV can exceed several times the maximum range of a communication range with UAV. Possible variant of disambiguation is the organization of the channel of a radio service with UAV in range HF. However layout of transmitting short wave antennas on the body small-size UAV is challenging task. Electrical full-size antennas essentially exceed overall dimensions UAV, and their truncation for the purpose of setting within the case leads to essential lowering of antenna power gain. At the same time magnet antennas (for example, the resonance frame antenna) have essentially smaller overall dimensions at comparable characteristics. In research paper design of pre-production models original magnetic resonance frame HF antennas HF UAV of small range (SR) in executions by two variants is presented: for a ground distant operations control center and for onboard layout. Development was carried out in some stages: creation of 3D-model of the airborne antenna taking into account a construction typical UAV SR, modeling and calculation of characteristics of a breadboard model of an onboard variant of the antenna on the basis of a method of the moments, manufacture, adjustment and measurement of parameters of pre-production models of ground and onboard variants of execution. The fabricated antennas have small overall dimensions and characteristics comprehensible to practical maintenance.

Для цитирования

Ананьев А.В., Катруша А.Н. Экспериментальная разработка внешних ДКМВ магнитных антенн беспилотных летательных аппаратов малой дальности // Журнал радиоэлектроники. – 2017. – № 11.

Литература

  1. А.В Ананьев, И.Х. Ерзин, С.В. Филатов, А.А. Щербаков. Аэромобильная сеть связи - эффективная система ретрансляции воздушного эшелона объединенной автоматизированной цифровой системы связи в условиях вооруженного конфликта. // Военная мысль. - 2017. - №4. - С. 26-34.
  2. К.Л. Войткевич, А.А. Сулима, П.А. Зац. Проблемы построения канала управления беспилотными летательными аппаратами на основе ДКМВ-радиолинии. // Электросвязь. - 2014. - №7. - С. 9-11.
  3. А.И. Семенихин, А.И. Черноколпаков. Моделирование конформной магнитной ферритовой антенны летательного аппарата // Приволжский научный вестник. - 2015. - № 4-1 (44). - С. 39-42.
  4. С.В. Кореванов, В.В. Казин. Анализ проблем эксплуатации навигационных систем беспилотных летательных аппаратов на высоких широтах // Научный вестник МГТУ ГА. - 2014. - №201 - С. 31-34.
  5. Д.В. Благовещенский, О.А. Мальцева, М.М. Анишин. Использование КВ-радиосвязи в высоких широтах // Техника радиосвязи. - 2015. - №4(27). - С. 5-13.
  6. А.В. Ананьев, А.Н. Катруша. Разработка контурных антенн декаметрового диапазона волн беспилотных летательных аппаратов работающих в составе аэромобильной сети связи. // Сборник трудов XI Международной отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного общества». - 15-16 марта 2017 г. - С. 21-22.
  7. Надененко С.И. Антенны. М.: Гос. из-во лит. по вопр. связи и радио. - 1959. - 564 с.
  8. Каталог антенн ФНПЦ ОАО "НПП "Полет". - 2012. - 56 с.
  9. А.В. Ананьев, А.Н. Катруша, Контурная антенна ДКМВ диапазона для беспилотных летательных аппаратов // Антенны. - 2017. - №8. - С. 45-52.
  10. Российский беспилотник «Орлан-10»: Новости высоких технологий, науки и техники. Техкульт Электрон. журн. - Режим доступа: https://www.techcult.ru/technics/2736-bespilotnik-orlan-10.
  11. Гончаренко И. В. Антенны КВ и УКВ / И.В. Гончаренко. - Москва: Радиософт, 2016. - 744 с.