---

Tartalom

I. BEVEZETÉS

II. A PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK REPÜLÉSTÖRTÉNETE A KEZDETEKTŐL NAPJAINKIG
2.1 Opus Citatum

III. A KÖNYVBEN HASZNÁLT JELÖLÉSEK ÉS KIFEJEZÉSEK
3.1 A repülésmechanikában használatos koordináta-rendszerek
3.2 Szögek, szögsebességek, erők, nyomatékok, tehetetlenségi nyomatékok, együtthatók értelmezése
3.3 Következtetések
3.4 Ellenőrző kérdések
3.5 Opus Citatum

IV. PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK AUTOMATIKUS REPÜLÉSSZABÁLYOZÁSA
4.1 Bevezetés
4.2 Az UAS rendszerek koncepcionális és funkcionális felépítése, és működése
4.3 Opus Citatum

V. A PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰ ÁLTALÁNOS MOZGÁSEGYENLETEI
5.1 A merev UAV egyenes vonalú mozgásának matematikai modellje
5.2 A merev UAV forgó mozgásának matematikai modellje
5.3 Néhány megjegyzés a merev UAV egyenes vonalú- és forgó mozgásának egyenleteivel kapcsolatban
5.4 Segédegyenletek a mozgásegyenletek felírásához
5.5 A merev UAV hosszirányú és oldalirányú mozgásegyenletei
5.6 A merev UAV mozgásegyenleteinek felírása a test-koordináta rendszerben
5.7 A merev UAV egyensúlyi mozgásegyenletei
5.8 A merev UAV kiegészítő (segéd) mozgásegyenletei
5.9 A merev UAV térbeli mozgásának állapottér reprezentációs alakja
5.10 Az UAV átviteli függvényének meghatározása az állapot- és a kimeneti egyenlet alapján
5.11 Néhány fontos derivatív együttható értelmezése
5.12 A propulziós erő a merev UAV mozgásegyenleteiben
5.13 Következtetések
5.14 Ellenőrző kérdések
5.15 Számítási mintafeladatok
5.16 Gyakorló feladatok
5.17 Opus Citatum

VI. A PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK STATIKUS ÉS DINAMIKUS STABILITÁSA
6.1 Az UAV hosszirányú stabilitása
6.2 Az UAV oldalirányú stabilitása
6.3 Az UAV hosszirányú mozgásának átviteli függvényei
6.4 Az UAV oldalirányú mozgásának átviteli függvényei
6.5 Következtetések
6.6 Ellenőrző kérdések
6.7 Opus Citatum

VII. FORGÓSZÁRNYAS PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK ÁLTALÁNOS MOZGÁSEGYENLETEI
7.1 Bevezetés
7.2 Forgószárnyas légijárművek
7.3 Forgószárnyas UAV mozgásegyenletei
7.4 Forgószárnyas UAV statikus stabilitása
7.5 Forgószárnyas UAV dinamikus stabilitása
7.6 Opus Citatum

VIII. MULTIROTOROS (QUADROTOR) PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK DINAMIKUS MODELLEZÉSE
8.1 Bevezetés
8.2 A quadrotorok szerkezeti sajátosságai, kormányerők és nyomatékok létrehozása
8.3 A quadrotorok térbeli mozgásának dinamikus modellje
8.4 Gyakorló feladat
8.5 Opus Citatum

IX. PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK AEROELASZTIKUS JELENSÉGEI
9.1 Bevezetés
9.2 A szárny hajlító mozgása
9.3 A szárny csavaró mozgása
9.4 A szárny összetett (kapcsolt) mozgása
9.5 Az UAV törzsének deformációja dinamikus külső terhelés hatására
9.6 A légijárművek szárnyrezgésének (flutter) elméleti alapjai
9.7 A forgószárny lapátok aeroelasztikus lengései
9.8 A rugalmas UAV dinamikus mozgásegyenletei
9.9 A rugalmas UAV mozgásának matematikai modellje
9.10 Ellenőrző kérdések
9.11 Számítási mintafeladatok
9.12 Opus Citatum

X. AZ UAV TÉRBELI MOZGÁSÁT BEFOLYÁSOLÓ KÜLSŐ ZAVARÁSOK ÉS BELSŐ ZAJOK MATEMATIKAI MODELLEZÉSE
10.1 A légköri turbulencia matematikai modellezése
10.2 Az érzékelők zajainak statisztikai jellemzői
10.3 Következtetések
10.4 Ellenőrző kérdések
10.5 Számítási mintafeladatok
10.6 Gyakorló feladatok
10.7 Opus Citatum

XI. PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK AUTOMATIKUS REPÜLÉSSZABÁLYOZÓ RENDSZEREINEK TERVEZÉSE HAGYOMÁNYOS MÓDSZEREKKEL
11.1 Bevezetés
11.2 Az általános repülésszabályozó rendszer
11.3 Klasszikus szabályozótervezési módszerek
11.4 Paraméteroptimálási módszerek
11.5 Következtetések
11.6 Ellenőrző kérdések
11.7 Számítási mintafeladatok
11.8 Gyakorló feladatok
11.8 Opus Citatum

XII. PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK AUTOMATIKUS REPÜLÉSSZABÁLYOZÓ RENDSZEREINEK TERVEZÉSE MODERN MÓDSZEREKKEL
12.1 A statikus optimálás
12.2 Lineáris szabályozási rendszerek optimális méretezése a négyzetes integrál-kritérium módszerével
12.3 Az optimális Kalman-Bucy szűrő tervezése
12.4 Robusztus szabályozási rendszerek tervezése
12.5 Ellenőrző kérdések
12.6 Számítási mintafeladat
12.7 Opus Citatum

XIII. PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK TÍPUS- ÉS LÉGIALKALMASSÁGI TANÚSÍTÁSA
13.1 Bevezetés
13.2 A U.S. DoT FAA UAS légialkalmassági tanúsítási rendszere
13.3 Az ausztrál CASA UAV/UAS légialkalmassági tanúsítási rendszere
13.4 Az európai EASA-szabályozások fontosabb jellemzői
13.5 A NATO STANAG és MIL-szabványok és követelmények
13.6 Következtetések
13.7 Ellenőrző kérdések
13.8 Opus Citatum

XIV. PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEK ÉS LÉGIJÁRMŰ RENDSZEREK JELENE ÉS JÖVŐJE - KIHÍVÁSOK ÉS LEHETSÉGES VÁLASZOK
14.1 Bevezetés
14.2 UAV légtérhasználati kérdések
14.3 UAV és UAS típus- és légialkalmassági tanúsítás
14.4 UAV operátorok képzése, és tanúsítása
14.5 Flightpath 2050 - Europe's Vision for Aviation
14.6 U.S. DoD Unmanned Systems - Roadmap 2007-2032
14.7 Összegzés, következtetések
14.8 Opus Citatum

XV. BEFEJEZÉS

---

Bevezetés

Az EU Európai Bizottsága 2011-ben tette közzé a "Flightpath 2050 - Europe's Vision for Aviation" című jelentését, amely részletesen taglalja az európai közlekedés várható helyzetét 2050-ben, valamint a stratégiai célok eléréséhez szükséges fontosabb teendőket. Az Európai Bizottság 2014. áprilisában közzétette a COM(2014)207 Közleményét (A Bizottság közleménye az Európai Parlamentnek és a Tanácsnak; Új korszak a légi közlekedésben; A légiközlekedési piac megnyitása a távirányított légijármű-rendszerek biztonságos és fenntartható polgári felhasználása előtt), amely meglehetősen rövid határidővel, már 2016-tól kezdődően elkezdi a nem elkülönített légtérben végrehajtott UAV-repülések integrálását a légiközlekedésbe. Az első automatikus repülésszabályozó rendszert már a XIX. század végén megépítették. A rendszer elsődleges feladata a repülőgép kereszttengelye körüli forgómozgás csillapítása volt. A hagyományos, ember által vezetett légijárművekkel szinte egy időben megjelentek az első pilóta nélküli légi járművek járművekkel (Unmanned Aerial Vehicle - UAV) is (1916: RAF Aerial Target; 1918: US Army Signal Corps, Kettering Aerial Torpedo/Bug).

Az I. Világháború számos tekintetben siettette az UAV fejlesztéseket, és megmutatta az első lehetséges alkalmazásokat is. A kezdeti sikertelen UAV-fejlesztések nem szegték az újítók kedvét: újabb és újabb alkalmazások kerültek a tervezők és az UAV-alkalmazók asztalára. Mára már nehéz olyan területet találni, ahol a robotok, adott esetben a légi robotok alkalmazása fel ne merülne. A pilóta nélküli légijárműveknek két csoportját szokás megkülönböztetni. Az egyik a távirányított légijármű-rendszerek (Remotely Piloted Aircraft System: RPAS) csoportja. A távirányított légijármű-rendszerek a pilóta nélküli légijármű-rendszerek (Unmanned Aerial System: UAS) tágabb kategóriájába tartoznak, amely magába foglal olyan pilóta nélküli légijárműveket (Unmanned Aerial Vehicle) is, amelyek előre beprogramozott repülési pályákon önálló repülési feladatokat hajtanak végre.

A könyv szerzője az "Automatikus repülésszabályozó rendszerek" témakörben 1994 és 1996 között a Szolnoki Főiskolán, 1996 és 2011 között a Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetemen, majd 2012-ben a Nemzeti Közszolgálati Egyetemen, valamint 1998-tól a Budapesti Műszaki Egyetemen tartott kurzusokat, több száz fős hallgatói részvétellel.

A légi robotok és légi robot-rendszerek egyre szélesebb körű katonai-, és polgári alkalmazása motiválta a Szerzőt, hogy az Óbudai Egyetemen 2012-től szabadon választható tárgyként "Légi robotok automatikus repülésszabályozása" kurzust indítson. Az Óbudai Egyetemen 2012-ben 26 fő; 2013-ban 64 fő; 2014-ben 124 fő; 2015 tavaszán magyar nyelven 18 fő, angol nyelven 9 fő, 2015 őszén 24 fő, míg 2016 tavaszán 18 fő hallgató jelentkezett a tárgy kurzusaira, és hallgatta az előadásokat, tudással és - remélem - élményekkel gazdagodva.

Az előadások hallgatva, több hallgató is kedvet kapott, hogy ipari partnereknél gyakornoki tevékenységet végezzen, és a szakdolgozatát is ipari/gyári körülmények között, érdemi mérnöki tervezői környezetben készítse.

A Szerző az oktatási tapasztalataira építkezve, 2004-ben a Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetemen jelentette meg az "Automatikus repülésszabályozás", majd 2011-ben a "Modern automatikus repülésszabályozó rendszerek" című könyveit.

E könyv a fent említett két monográfiára épül, amelynek megírásával a szerző célja az volt, hogy kellő elméleti-, és gyakorlati alapot nyújtson az UAV automatikus repülésszabályozó rendszereinek tervezésével, és analízisével foglalkozó szakemberek, diákok, tanárok, kutatók, és a téma iránt érdeklődők részére.

Szeretnék köszönetet mondani Dr. Békési Bertold alezredes, egyetemi docens úrnak, aki alapos, precíz szakmai véleményével javította a könyv szak- mai minőségét, és értékes megjegyzéseivel és javaslataival lehetővé tette egy jobb minőségű könyv megjelenését.

Budapest, 2016. március
Szabolcsi Róbert, szerző

---