Two-circuit System of Automated Control of Low-Altitude Helicopter Flight

Abstract

The mode of automatic control of a low-altitude flight of a helicopter over heavily rugged terrain based on information about the inclined range is considered. It is shown that at high flight speeds it is impossible to overcome strictly vertical obstacles without changing the angle of inclination of the rangefinder antenna to the horizon depending on the flight speed, or without reducing the flight speed when approaching such an obstacle. Algorithms for controlling low-altitude flight using a two-channel scheme are proposed, namely, at high speeds through the longitudinal channel of the swashplate, and at low speeds – through the channel of the general pitch of the main rotor. The problem of optimal control of low-altitude helicopter flight is formulated, which can be presented as a variational problem with restrictions on phase coordinates and control influences. Ways to optimize the process of circumventing an obstacle with forecasting the trajectory of the helicopter on a certain section of the route with subsequent stabilization of the helicopter on this trajectory are shown.

Розглянуто режим автоматичного управління маловисотним польотом гелікоптера над сильно пересеченою місцевістю за інформацією про похилу дальність. Показано, що на великих швидкостях польоту не можна подолати суворо вертикальні перешкоди без зміни залежно від швидкості польоту кута нахилу антени далекоміра до горизонту, або без зменшення при підході до такої перешкоди швидкості польоту. Запропоновані алгоритми управління маловисотним польотом за двоканальною схемою, а саме на великих швидкостях через поздовжній канал автомата перекосу, а на малих швидкостях  через канал загального кроку несного гвинта. Сформульована задача оптимального управління маловисотним польотом гелікоптера, яка може бути подана як варіаційна задача з обмеженням на фазові координати і керуючі впливи. Показані шляхи оптимізації процесу огинання перешкоди з прогнозуванням траєкторії руху гелікоптера на певній ділянці маршруту з подальшою стабілізацією гелікоптера на цієї траєкторії.