AP19679602 — Разработка привязной унифицированной мультикоптерной платформы двойного назначения с инвертором с повышенной частотной коммутацией и высоким коэффициентом преобразования напряжения

Цели проекта — разработка технической документации и экспериментального образца привязной мультикоптерной платформы двойного назначения с инвертором с повышенной частотной коммутацией и высоким коэффициентом понижающего преобразования напряжения.

Актуальность проекта: Целью данного научно-исследовательского проекта заключается в растущей значимости беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в различных сферах, от гражданских до военных. Существующий недостаток в ограниченном времени полета автономных БПЛА стимулирует разработку привязных высотных беспилотных платформ (ПВБП). Эти платформы могут обеспечивать практически неограниченное время полета, что делает их важными для широкого спектра задач, включая телекоммуникации, предотвращение катастроф, борьбу с пожарами, видеонаблюдение, спасение людей и военные операции.

Тема также актуальна из-за текущих трудностей в передаче энергии для питания БПЛА через беспроводные методы, а также из-за недостатков, связанных с малой длительностью полета и зависимостью от погодных условий. Привязные высотные беспилотные платформы представляют собой перспективное решение для продления времени полета.

Применение ПВБП в различных областях, таких как телекоммуникации, аварийные ситуации, экологический мониторинг и военные операции, отражает их универсальность и широкий спектр возможных применений. Работы по передаче энергии для привязных БПЛА уже начинают появляться на мировом рынке, что подчеркивает актуальность и перспективность темы.

Предлагаемые задачи по созданию имитационной модели функционирования инверторов для передачи энергии и использованию результатов моделирования для определения технических характеристик систем инвертирования энергии являются новыми и не имеют аналогов среди рассмотренных работ, что делает эту тему важной для развития беспилотных технологий.

Научный руководитель: PhD доктор, ассоциированный профессор, Тайсариева Кырмызы Нурлановна

Полученные результаты:

1. Разработана математическая модель многоуровневого ИПН.
2. Разработана схема, показывающая принцип работы многоуровневого ИПН для последующего его моделирования.
3. Разработана программа для определения уровня напряжения и углов коммутации транзисторов в многоуровневых ИПН.
4. Разработаны    принципиальные    электрические     схемы     силовой установки (электропривода) БПМС.
5. Разработано   техническое   задание   на   разработку   беспилотной привязной мультикоптерной системы.
6. Разработаны способы управления привязного и комбинированного мультикоптера.
7. Разработано техническое задание на разработку многоуровневого ИПН

Список публикаций с ссылками на них

1. К.Н. Тайсариева, Н.Т. Исембергенов, К.Б. Мүсілімов, Г.С. Джобалаева. Байланыстырылған мультикоптер жүйесін талдау және қолдану. Научные труды, Военно-инженерного института радиоэлектроники и связи, Военный научно-технический журнал, №4(54).
   https://viires.edu.kz/cms/uploads/file_1704863582_554319776.pdf
2. K.N. Taissariyeva, N.T. Isembergenov, K.B. Mussilimov, G.S. Jobalaeva, I.N. Issakozhayeva. Investigation of the output effect of a three-phase converter using pulse with modulation. Научные труды, Военно-инженерного института радиоэлектроники и связи, Военный научно-технический журнал, №4(54).
   https://viires.edu.kz/cms/uploads/file_1704863582_554319776.pdf
3. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Исембергенов А.Н. Электропривод беспилотного летательного аппарата с трёхфазным двигателем. №8326.
4. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Тайсариева К.Н. Электропривод беспилотного летательного аппарата на базе двух инверторов и двигателя. №8138.
5. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Исембергенов А.Н. Электропривод беспилотного летательного аппарата переменного тока. №8139.
6. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Исембергенов А.Н. Способ управления многодвигательным электроприводом беспилотного летательного аппарата. №8327.
7. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Исембергенов А.Н. Способ управления трёхфазными двигателями беспилотного летательного аппарата. №8328.
8. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Смайлов Н.К., Куттыбаева А.Е. Способ управления комбинированным беспилотным летательным аппаратом. №8744.
9. K.N. Taissariyeva, N.T. Issembergenov, K.B. Mussilimov, G.S. Jobalayeva, I.N. Issakozhayeva. The research on eight-level transistor-inverter to convert solar energy. Научные труды, Военно-инженерного института радиоэлектроники и связи, Военный научно-технический журнал, №3(57).
   https://viires.edu.kz/cms/uploads/images/29.07.2024/Научные%20труды%20ВИИРЭиС%20№3%202024%20г.%20.pdf
10. К.Н. Тайсариева, Г.С. Джобалаева, Н.Т. Исембергенов, К.Б. Мүсілімов, А.Е. Куттыбаева. Мульти деңгейлі инвертордағы көп деңгейлі (SPWM) синусоидалы импульстік ендік модуляциясы. Торайғыров университетінің хабаршысы. ISSN 2710-3420. Энергетикалық сериясы, №1.
    https://vestnik-energy.tou.edu.kz/storage/journals/173.pdf
11. К.Н. Тайсариева, Н.Т. Исембергенов, К.Б. Мүсілімов, Г.С. Джобалаева, І.Н. Исақожаева. Байланған мультикоптердің эскиздік моделін зерттеу. Университет еңбектері – «Труды университета» НАО «Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова», С. 387-393.
    https://tu.kstu.kz/archive/issue/103?page=6
12. Тайсариева К.Н. Мультисервисті транзисторлы инверторды зерттеу және әзірлеу. Монография. Алматы: Қ.И. Сәтбаев атындағы ҚазҰТЗУ, 161 б.
13. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Тайсариева К.Н. Система управления привязанным беспилотным летательным аппаратом. №8766.
14. Патент на полезную модель. Исембергенов Н.Т., Тайсариева К.Н. Привязанный беспилотный летательный аппарат. №8387.
15. Askar Abdykadyrov, Kyrmyzy Taissariyeva, Nalik Issembergenov, Kuanysh Mussilimov, Nurlan Sarsenbayev, Gulim Jobalayeva, Maxat Mamadiyarov, Ainur Kuttybayeva, Ingkar Issakozhayeva. Research of the solar energy-powered ozonator system in the water purification process. Water Conservation and Management.
    https://www.scopus.com/pages/publications/85213440775?origin=resultslist
16. Taissariyeva K., Karakilic M., Mussilimov K., Hataş H. A Novel Single-Source 13-Level Switched-Capacitor Inverter With Triple Voltage Gain. IEEE Access, vol.13, pp. 135074-135088.
    https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=11104256&utm_source=scopus&getft_integrator=scopus&tag=1
17. К.Н. Тайсариева, Г.С. Джобалаева, Е. Таштай, К.Б. Мүсілімов, І.Н. Исақожаева. Көпсатылы инвертордың минималды THD ауысу бұрышын анықтау әдістерін зерттеу. Вестник Торайгыров университета, №2, С. 300-3013.
    https://doi.org/10.48081/WFEC5075
18. К.Н. Тайсариева, К.Б. Мүсілімов, Г.С. Джобалаева, С. Ибекеев, А.Қ. Төреқұл. Ұшқышсыз ұшу аппаратын топтық басқару жүйесін модельдеу және зерттеу. Университет еңбектері – «Труды университета» НАО «Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова», С. 427-432.
    https://tu.kstu.kz/archive/issue/107?page=7