Построение автоматической навигационной системы малогабаритного беспилотного летательного аппарата многократного применения = Development of automatic navigation management system for small unmanned aerial vehicle

Современный этап развития комплексов автоматического управления и навигации малогабаритными БЛА многократного применения предъявляет высокие требования к автономности, точности и миниатюрности данных систем. Противоречивость требований диктует использование функционального и алгоритмического объединения нескольких разнотипных источников навигационной информации в едином вычислительном процессе на основе методов оптимальной фильтрации. Получили широкое развитие бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС) на основе комплексирования данных микромеханических датчиков инерциальной информации и датчиков параметров движения в воздушном потоке с данными спутниковых навигационных систем (СНС). Однако в современных условиях такой подход не в полной мере реализует требования к помехозащищённости, автономности и точности получаемой навигационной информации. Одновременно с этим достигли значительного прогресса навигационные системы, использующие принципы корреляционно экстремальной навигации по оптическим ориентирам и цифровым картам местности. Предлагается схема построения автономной автоматической навигационной системы (АНС) для БЛА многоразового применения на основе объединения алгоритмов БИНС, спутниковой навигационной системы и оптической навигационной системы. The modern stage of automatic control and guidance systems development for small unmanned aerial vehicles (UAV) is determined by advanced requirements for autonomy, accuracy and size of the systems. The contradictory of the requirements dictates novel functional and algorithmic tight coupling of several different onboard sensors into one computational process, which is based on methods of optimal filtering. Nowadays, data fusion of micro-electro mechanical sensors of inertial measurement units, barometric pressure sensors, and signals of global navigation satellite systems (GNSS) receivers is widely used in numerous strap down inertial navigation systems (INS). However, the systems do not fully comply with such requirements as jamming immunity, fault tolerance, autonomy, and accuracy of navigation. At the same time, the significant progress has been recently demonstrated by the navigation systems, which use the correlation extremal principle applied for optical data flow and digital maps. This article proposes a new architecture of automatic navigation management system (ANMS) for small UAV, which combines algorithms of strap down INS, satellite navigation and optical navigation system.

The height limit of a siphon

The maximum height of a siphon is generally assumed to be dependent on barometric pressure—about 10 m at sea level. This limit arises because the pressure in a siphon above the upper reservoir level is below the ambient pressure, and when the height of a siphon approaches 10 m, the pressure at the crown of the siphon falls below the vapour pressure of water causing water to boil breaking the column. After breaking, the columns on either side are supported by differential pressure between ambient and the low-pressure region at the top of the siphon. Here we report an experiment of a siphon operating at sea level at a height of 15 m, well above 10 m. Prior degassing of the water prevented cavitation. This experiment provides conclusive evidence that siphons operate through gravity and molecular cohesion.