Старт. Пуск установки возможен только после устранения и сброса всех аварий. Сброс аварий осуществляется автоматически после повторного запуска, однако можно сбросить аварии в этом разделе и без запуска установки. После установки 1 в этой строке аварии сбросятся, через некоторое время (3-4 с), значение опять вернется в 0. Естественно, для того, чтобы это произошло, должны быть устранены условия, вызвавшие аварию.

5. Безопасность и экологичность

5.1 Безопасное применение системы

Вопросы безопасности применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) во всем фазовом пространстве ожидаемых условий эксплуатации (ОУЭ) представляют серьезную научно-техническую проблему. Один из аспектов данной проблемы - обеспечение безаварийного применения БЛА, исключающего неконтролируемое падение БЛА на землю и связанное с этим непреднамеренное нанесение ущерба жизни, здоровью людей и их имуществу на земле.

Решение данной проблемы рассмотрим на примере летной эксплуатации БЛА, на режимах полета, которые близки к предельно допустимым условиям безопасности полета.

Важнейшими особенностями летной эксплуатации БЛА на данных режимах полета являются [1, 2]:

-полная автономность полета БЛА от момента старта до посадки. Данное обстоятельство предопределяет невозможность какого-либо вмешательства в траекторное управление беспилотным летательным аппаратом в процессе полета, то есть невозможность коррекции введенной на земле в навигационно-пилотажный комплекс (НПК) БЛА заданной программы полета;

-преобладание неустановившихся режимов полета;

-значительное расширение диапазона эксплуатационных углов атаки и знакопеременных перегрузок;

-выполнение полетов на максимальную практическую дальность полета на предельно малой возможной высоте.

Для определения возможных решений проблемы обеспечения безаварийного применения БЛА необходимо, прежде всего, провести системный анализ факторов, влияющих на безопасность полета БЛА, сформировать перечень аварийно-опасных режимов полета БЛА.

Основными причинами авиационного происшествия БЛА (аварии, катастрофы) являются:

1. Отказ маршевого двигателя или его систем, вследствие чего произойдет неконтролируемое падение БЛА на землю.

2. Отказ (сбой) бортовой системы управления (вычислитель, доплеровский измеритель скорости и угла сноса, радиовысотомер малых высот) БЛА, следствием чего будет невыполнение полетного задания (отклонение от заданного путевого угла, нарушение пространственно- временного прохождения промежуточных пунктов маршрута, отклонение от заданной высоты полета и т.п.) и посадка БЛА в нерасчетном районе, что может привести к частичному (или полному) разрушению БЛА.

3. Превышение основных ограничений для БЛА, связанных, в основном, с летной эксплуатацией БЛА в условиях сильной турбулентности атмосферы, а также в режиме полета с огибанием горного сложно-пересеченного рельефа местности, несоблюдение которых недопустимо по условиям безопасности полета при исправной работе систем и оборудования.

5.2 Ограничения по углу атаки или коэффициенту подъёмной силы

Ограничения по углу атаки б или коэффициенту подъёмной силы осуществляется в целях предотвращения выхода БЛА на большие углы атаки, на которых:

-нарушается плавность обтекания, и наступает срыв потока с несущих поверхностей, что сопровождается потерей устойчивости и управляемости БЛА («сваливание в штопор»);

-происходит потеря газодинамической устойчивости компрессора маршевого двигателя БЛА («помпаж»).

3.2 Ограничения по минимальному скоростному напору. Ограничение по минимальному скоростному напору осуществляется в целях спасения БЛА (ввод в действие парашютно-реактивной системы посадки) при величине динамического скоростного напора q* меньшей нижнего эксплуатационного предела. Дальнейшее уменьшение q * привело бы к невозможности полёта БЛА без превышения ограничения по ??доп.

3.3 Ограничения по максимальной скорости (числу М полёта, динамическому скоростному напору). При выборе ограничений по максимальной скорости (числу М полёта, динамическому скоростному напору) учитываются в основном следующие факторы: прочность или жёсткость конструкции; вибрации; устойчивость и управляемость летательного аппарата (в основном потеря эффективности элевонов, возрастание потребной мощности рулевых машин); характеристики системы управления (передаточные числа автопилота и т.д.). Следствием превышения основных ограничений, связанных с эксплуатацией БЛА может быть авиационное происшествие, заключающееся в разрушении БЛА в воздухе или неконтролируемым его падении на землю.

4. Некорректный учет комплекса случайных факторов, влияющих на практическую дальность полета [3], при проведении инженерно-штурманского расчета дальности и продолжительности полета (РДП).

К случайным факторам, вызывающим возможное отклонение (увеличение) фактических характеристик расхода топлива БЛА от принятых при РДП, относятся [4, 6]:

- отклонение аэродинамических характеристик БЛА в процессе изготовления и эксплуатации планера БЛА от характеристик, принятых, по результатам испытаний в аэродинамических трубах и уточненных на этапе летных испытаний;

- отличие значений балансировочного отклонения элевонов от значений, полученных при летных испытаниях;

- отклонение фактической величины тяги маршевого двигателя в процессе его изготовления и эксплуатации от величины, принятой порезультатам стендовых испытаний маршевого двигателя;

- отличие расходных характеристик маршевого двигателя от характеристик, полученных при летных испытаниях БЛА;

- отличие фактического распределения температуры воздуха от принятого при расчетах дальности и продолжительности полета;

- отличие фактического распределения атмосферного давления по высоте от принятого при расчетах дальности и продолжительности полета;

- отличие фактических значений скорости и направления ветра по маршруту полета от прогнозируемого;

-навигационные погрешности;

? погрешность стабилизации заданного высотно-скоростного режима полета;

- характер («волнистость») микрорельефа восходящего ската рельефа горной местности. При огибании микрорельефа возрастает среднее значение силы лобового сопротивления БЛА из-за колебаний нормальной перегрузки за счет увеличения индуктивного сопротивления, величина которого пропорциональна квадрату нормальной перегрузки. Увеличение силы лобового сопротивления БЛА вызывает пропорциональное увеличение потребной тяги и, следовательно, часового расхода топлива. Поскольку система управления БЛА стабилизирует его скорость (ибо при постоянных значениях давления и температуры на высоте полета, то есть в данных конкретных условиях, стабилизация скоростного напора и числа полета означают стабилизацию воздушной скорости), увеличение часового расхода топлива будет соответствовать пропорциональному увеличению километровых расходов топлива;

-отличие величины располагаемого запаса топлива от принятого при расчетах дальности и продолжительности полета т.е. технологический разброс емкости топливных баков при их изготовлении, разброс по времени работы маршевого двигателя на земле.

Случайные факторы, влияющие на дальность полета, учитываются, при проведении инженерно-штурманского расчета дальности и продолжительности полета, величиной гарантийного технического запаса топлива.

Гарантийный технический запас топлива - масса топлива, учитывающая возможное отклонение (увеличение) фактических характеристик расхода топлива БЛА от принятых при РДП, которое обусловлено комплексом случайных факторов.

Следствием некорректного учета величины гарантийного технического запаса топлива при проведении РДП может быть авиационное происшествие, заключающееся в неконтролируемом падении БЛА на землю по израсходованию всего объема располагаемого запаса топлива.

5. Некорректный учет факторов, влияющих на безопасность маневров в вертикальной плоскости при огибании БЛА рельефа местности или искусственных сооружений.

Важнейшим эксплуатационным фактором, определяющим безопасность полета БЛА в режиме полета с огибанием рельефа, является минимально-допустимая безопасная высота полета, рассчитываемая при проведении инженерно-штурманского расчета [5].

Минимально-допустимая безопасная высота полета БЛА, рассчитываемая из условия нестолкновения БЛА с землей, зависит от показателей эксплуатационной маневренности летательного аппарата, определяющих характер изменения кривизны траектории полета БЛА в плоскости симметрии летательного аппарата, в частности от предельно возможных и допустимых величин перегрузок, быстроты создания перегрузок, а также от диапазона допустимых скоростей полета:

,

Где -располагаемое значение нормальной составляющей перегрузки, определяется предельным значением подъемной силы, которую можно создать при данных мгновенных значениях высоты и скорости полета;

- максимальная эксплуатационная перегрузка (предельно допустимая по прочности летательного аппарата), определяется максимально допустимой величиной подъемной силы, которая является постоянной для данного типа летательного аппарата;

- время создания нормальной перегрузки;

- диапазон скоростей полета.

Время создания нормальной перегрузки-(время выхода на нормальную перегрузку) вместе с располагаемыми для данного типа БЛА значениями характеризует возможности выполнения резких маневров,

требующие быстрого изменения кривизны траектории полета в плоскости симметрии БЛА, что особенно важно при облете горного сложно пересеченного рельефа местности.

Время создания нормальной перегрузки и характер зависимости зависит от: момента инерции летательного аппарата относительно его поперечной оси; демпфирующего момента; моментов статической устойчивости, эффективности «руля высоты», инерционности звеньев канала управления продольным движением БЛА.

Следует отметить, что одним из факторов, влияющих на безопасность маневров в вертикальной плоскости при огибании БЛА рельефа местности, является турбулентность атмосферы в горных районах, для которых характерна неустойчивая метеорологическая обстановка, особенно в осенние и зимние месяцы. Вблизи скатов гор наблюдаются сильные восходящие и нисходящие потоки воздуха со скоростью 10-20 м/с. Они вызывают сильную болтанку летательного аппарата, которая сказывается на точности выдерживания заданного режима полета [7]. Турбулентность атмосферы в горных районах вызывается деформацией воздушного потока при обтекании возвышенностей.

Восходящие воздушные потоки образуются с наветренной стороны гори вызывают непроизводные взмывание летательного аппарата. С подветренной стороны гор образуются нисходящие воздушные потоки, иногда очень большой мощности, которые вызывают опасные броски летательного аппарата вниз [7].

При облете БЛА горного рельефа в условиях сильной турбулентности наиболее значимыми факторами, вызываемыми болтанкой летательного аппарата, являются:

- потеря устойчивости БЛА из-за превышения допустимых углов

атаки, особенно при малых скоростях полета и больших высотах;

- разрушение конструкции БЛА из-за превышения допустимой

нормальной и поперечной перегрузки, особенно при больших скоростях полета и малых высотах;

- опасные отклонения БЛА вниз от заданной высоты полета.

Следует также учитывать возможное уменьшение геометрической высоты полета над рельефом местности, обусловленное большими положительными температурами, при которых, из-за недостаточной тяги маршевого двигателя набор высоты может сопровождаться уменьшением скорости и, как следствие, увеличением угла атаки. Для предотвращения выхода угла атаки за допустимое значение, система управления БЛА уменьшает значения заданного угла тангажа, что приведет к уменьшению угла наклона траектории и скороподъемности летательного аппарата. Для предотвращения столкновения БЛА с землей необходимо увеличить значения минимально-допустимой высоты полета.

Факторы, влияющие на безопасность маневров в вертикальной плоскости при огибании БЛА рельефа местности, учитываются путем рационального выбора минимальной безопасной высоты полета при РДПБЛА.

Следствием некорректного учета факторов, влияющих на рациональное определение минимально-допустимой безопасной высоты полета БЛА, может быть авиационное происшествие, заключающееся в столкновении БЛА с рельефом или искусственными сооружениями.

На основании анализа основных факторов, влияющих на безопасность полета БЛА, можно сформировать перечень наиболее аварийно-опасных режимов их полета:

- полет БЛА на максимальную практическую дальность на минимально-возможной высоте полета;

- полет БЛА в режиме огибания рельефа на минимально-возможной безопасной высоте при управлении высотой полета по информации от высотомера малых высот;

- полет БЛА на максимальную практическую дальность на минимально-возможной безопасной высоте в режиме огибания рельефа при управлении высотой полета по информации от высотомера малых высот.

Способы предотвращения авиационного происшествия БЛА (или минимизация его последствий) заключаются, прежде всего:

-в резервировании контура управления БЛА, то есть комплексировании систем ориентации и навигации различных типов. Причем комплексируются не только системы, но и отдельные датчики первичной информации, измеряющие одни и те же параметры. При этом неисправность какой-то системы ориентации и навигации БЛА (или датчиков первичной информации) не приведет к аварии или катастрофе;

-в разработке рационального алгоритма функционирования НПК БЛА не допускающего превышение основных ограничений (по углу атаки или коэффициенте подъемной силы, максимальной скорости или числу М полета, динамическому скоростному напору) для БЛА, связанных с эксплуатацией БЛА в целом, при исправной работе систем и оборудования;

- во введении в действие парашютно-реактивной системы посадки при отказе маршевого двигателя или его систем, при величине динамического скоростного напора q* меньшей нижнего эксплуатационного предела;

- в рациональном учете комплекса случайных факторов, влияющих на практическую дальность полета, при проведении инженерно-штурманского расчета дальности и продолжительности полета (РДП);

-в рациональном учете факторов, влияющих на безопасность маневров в вертикальной плоскости при огибании БЛА рельефа местности или искусственных сооружений, при определении безопасной высоты полета.

Причины, следствие авиационного происшествия и способы его предотвращения (минимизации) представлены в таблице 1.

Таблица 5.1 - Причины, следствие авиационного происшествия и способы его предотвращения (минимизации)

Причины авиационного происшествия (авария, катастрофа)	Следствие авиационного происшествия	Способы предотвращения (минимизации) авиационного происшествия
1.Отказ маршевого двигателя или его системы.	Неконтролируемое падение БЛА на землю с полным его разрушением.	Ввод в действие парашютно-реактивной системы посадки при величине динамического скоростного напора q* меньшей нижнего эксплуатационного предела т.е. ограничение по минимальному скоростному напору
2 Отказ (сбой) бортовой системы управления (вычислитель, доплеровский измеритель скорости и угла сноса, радиовысотомер малых высот) БЛА.	Невыполнение полетного задания (отклонение от заданного путевого угла, нарушение пространственно- временного прохождения промежуточных пунктов маршрута, отклонение от заданной высоты полета и т.п.) и посадка БЛА в нерасчетном районе, что может привести к частичному (или полному) разрушению БЛА.	Ввод в действие парашютно-реактивной системы посадки при отклонении БЛА от линии заданного пути на установленную величину (обычно 5-10). При отказе (сбое) функционирования радиовысотомера малых высот управление высотой полета БЛА осуществляется от барометрического корректора.
Причины авиационного происшествия (авария, катастрофа)	Следствие авиационного происшествия	Способы предотвращения (минимизации) авиационного происшествия
3. Некорректный учет комплекса случайных факторов, влияющих на практическую дальность полета, при проведении инженерно- штурманского расчета дальности и продолжительности полета (РДП).	Неконтролируемое падение БЛА на землю по израсходованию всего объема располагаемого запаса топлива.	Случайные факторы, влияющие на дальность полета, учитываются, при проведении инженерно- штурманского расчета дальности и продолжительности полета (РДП), величиной гарантийного технического запаса топлива
4.Некорректный учет факторов, влияющих на безопасность маневров в вертикальной плоскости при огибании БЛА рельефа местности или искусственных сооружений.	Столкновение БЛА с рельефом или искусственными сооружениями.	Факторы, влияющие на безопасность маневров в вертикальной плоскости при огибании БЛА рельефа местности или искусственных сооружений, учитываются при инженерно-штурманском расчете путем выбора безопасной высоты полета над рельефом местности.

5.3 Экологичность работы

В настоящее время вопрос о защите окружающей среды является одним из наиболее важных. Основным направлением по защите окружающей среды стала использование малоотходных технологий и технологий по переработке и утилизации отходов, поэтому большие требования предъявляются к экологичности конструкций устройств, к снижению их вредных воздействий на окружающую среду. При этом ущерб окружающей среде считается недопустимым, если он может существенно ухудшить существование людей данного или последующих поколений.

Задачи охраны окружающей среды должны решаться применительно к конкретным ситуациям и техническим средствам современного производства. Данный БЛА разработан с учетом вышеприведенного положения.

Разрабатываемая система управления выполнена на современной элементной базе, что обеспечивает надежность в работе и длительный срок службы. В конструкции нет блоков, вредно влияющих на окружающую среду. Возникающие при работе электромагнитные поля незначительны и не несут пагубного действия

При изготовлении устройств, входящих в БЛА, предполагается использовать малоотходные технологии, что не будет наносить вреда ни почве (в соответствии с ГОСТ 17.4.3.06-86), ни гидросфере. При утилизации для защиты почв, лесных угодий, поверхностных и грунтовых вод в настоящее время широко используется сбор и складирование отходов на свалках и полигонах. Переработку промышленных отходов производят на специальных полигонах, создаваемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28-85 и предназначенных для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, НИИ и учреждений. Приему на полигоны, в частности, подлежат отходы, содержащие свинец, цинк, олово и их соединения, использованные органические растворители, отходы гальванического производства. Возможна также термическая переработка отходов на мусоросжигательных заводах. В настоящей ВКР предлагается утилизировать металлические отходы на специальных полигонах, т.к. это самый распространённый и дешёвый метод в нашей стране.

Защита окружающей среды - это комплексная проблема, требующая усилий специалистов многих направлений науки. Наиболее активной формой защиты является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам блоков вредно не влияющих на окружающую среду.

6. Технико-экономическое обоснование

6.1 Маркетинговые исследования

6.1.1 Исследование спроса

Разработана система управления продольным и поперечным движением БЛА. Задача разработанной системы управления заключается в обеспечении необходимого маневрирования на постоянной высоте, кроме того, разработаны алгоритмы предотвращения столкновений БЛА при их полете на постоянной высоте.

С постоянным обновлением элементной базы и появлением новых электронных средств появляется потребность совершенствования и внедрения новейших устройств управления, позволяющих обеспечить высокую точность, надежность, длительный срок службы, широкие функциональные возможности и др.

К системам управления БЛА в настоящее время предъявляются высокие требования. Они формулируются с помощью некоторых критериев качества таких как, точность, быстродействие, потребляемая энергия, надежность, стоимость разработки, изготовления и эксплуатации системы.

Сегодня основное внимание при производстве БЛА уделяется вопросам экономичности и простоте управления полетом. Бурный прогресс в области БЛА заставляет производителей модифицировать их, путем внедрения новых микросхем, обеспечивающих комфортность, экологичность, безопасность и простота управления.

Прежде, чем производить продукт необходимо знать, нужен ли он вообще, т.е. знать потребность в нем. Потребность находит свое отражение в спросе. Если нет спроса, то не следует ориентировать этот продукт на этот рынок, а исследовать другие.

Удовлетворить запросы потребителей - непростая задача. Для этого прежде всего, нужно хорошо изучить рынок, т.е. ответить на вопросы: кто покупает, какое количество, по какой цене, с какой целью, для удовлетворения каких потребностей, где покупает. Для этого проводят маркетинговые исследования. Изучать всех покупателей продукта невозможно, да и ненужно. Целесообразно найти тот сегмент потребителей, который обеспечит основной сбыт. В международной практике изготовления товаров и услуг существуют определенные нормы, требующие неукоснительного соблюдения и не совпадающие с нормами России. Поэтому отечественный и зарубежный рынки можно рассматривать отдельно.

Будем считать, что потребителями могут быть, как физические, так и юридические лица, нуждающиеся в системах управления БЛА.

6.1.2 Оценка конкурентоспособности

Успех в конкурентной борьбе в большей степени определяется тем, насколько удачно выбран тип конкурентного поведения организации и насколько умело он реализуется на практике.

Конкурентоспособность изделия - это его способность противостоять на рынке изделиям, выполняющим аналогичные функции. При этом конкуренцию составляют не только изделия той же технологически-конструктивной группы, но и любой товар, выполняющий аналогичные функции. Конкурентоспособность определяется многими факторами. Одни факторы определяют характеристики самого продукта, другие зависят от темпов технического развития товарной группы, к которой относится изделие, третьи - от рыночной конъюнктуры. Необходимо учесть, что организации, производящие отдельные детали для БЛА и приспособления к ним, могут быть не только потенциальными покупателями, но и потенциальными конкурентами.

6.1.3 Подход к ценообразованию

Цена остается важным показателем, несмотря на повышение роли неценовых факторов в процессе современного маркетинга. Цена, если она правильно определена, окажет решающее воздействие на процесс покупки товара.

Разработанная система не представляет собой продукцию массового потребления. Исходя из этого, и определяется стратегия ценообразования - ценообразование по нацеленной прибыли (фирма ставит цель по прибыли, которую она собирается достичь, и цены устанавливает с учетом достижения этой цели), а так же из технических показателей.

6.2 Выбор аналога

В качестве аналога может быть выбрано любое устройство, работающее аналогично разработанному. В настоящее время известно довольно много систем управления продольным и поперечным движением БЛА, уже имеющих свои системы управления. Основным недостатком имеющихся систем является их цена. В данной ВКР это аналогичное устройство управления, предназначенное для управления БЛА, реализованное на операционных усилителях.

Проведём сравнение разработанной системы управления и системы, являющей базой сравнения по следующим параметрам: среднее количество отказов; количество компонентов системы; точность; количество регулируемых параметров; потребляемая мощность.

6.3 Расчет интегрального технического показателя качества

Составляется таблица параметров разрабатываемого изделия и его аналога и определяется интегральный показатель качества. В качестве аналога выбирается центральная система кондиционирования Mitsubishi Heavy Industries 8088, оборудованная современной системой управления, которая может поддерживать несколько режимов работы.

Ниже в таблице приведены сравнения показателей качества аналога и разработанного устройства.

Таблица 6.1 - Сравнительная оценка разработки и аналога

Параметры	Единицы измерения	Весовой коэффициент важности, Аi	Разработка	Аналог
			численное значение	Баллы Bi разр	численное значение	Баллы Bi ан
Среднее количество отказов	Ед.	0.2	2	0,4	2	0,4
Количество компонентов системы	Шт.	0.1	9	0,9	6	0,6
Точность	%	0.2	98	19,6	94	18,8
Количество регулируемых параметров	Шт.	0.1	2	0,2	2	0,2
Мощность	Вт	0.05	1000	50	870	43,5

Таким образом, исходя из приведенной таблицы, можно рассчитать интегральный показатель качества по формуле:

.

Подставляя данные из таблицы 6.1 в формулу (36) рассчитаем интегральный технический показатель качества: .

По полученному интегральному показателю качества можно сделать вывод, что новая разработка лучше выбранной базы сравнения.

6.4 Расчет полной себестоимости и отпускной цены изделия

6.4.1 Расчет расходов на оплату труда

Расчет основной заработной платы сотрудников лаборатории на единицу изделия представлен в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Расчет основной заработной платы при разработке

Вид работ	Разряд (ЕТС)	Трудоемкость, дн.	дневная тарифная ставка, руб/дн.	Заработная плата, руб.
Монтажные	6	15	700	10500
Программирование	7	7	900	6300
Тестирование	6	5	700	3500
Итого	20300
Дополнительная заработная плата (20% от основной заработной платы)	4060
Отчисления на социальные нужды (30,2% от суммы основной и дополнительной заработных плат)	7308
Общий итог	31668

6.4.2 Расчёт стоимости изделия

Затраты на материалы и покупку деталей для системы автоматического регулирования продольным и поперечным движением БЛА в лаборатории приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 - Затраты на покупные изделия

Наименование	Кол-во, шт.	Цена, руб/шт.	Сумма, руб
1.Датчик скорости ADXL372	1	2300	2300
2. Контроллер TAC Xenta 302	1	42731	42741
монтажные работы (15 % от общей суммы стоимости элементов системы)	6756
Итого:	45041

6.4.3 Расчет основной заработной платы

При расчете основной заработной платы сотрудников лаборатории используются усредненные расценки стоимости работ в целом по отрасли «Машиностроение». Трудоемкость и перечень видов работ устанавливаются экспертным путем исходя из конструктивных и технологических особенностей разработки (таблица 6.4).

Таблица 6.6 - Расчет основной заработной платы сотрудников лаборатории

Вид работ	Трудоемкость, чел/час	Средняя часовая тарифная ставка, руб.	Сумма, руб.
Пайка	4,0	200	800
Монтажные работы	4,0	300	1200
Сборочные работы	6,0	300	1800
Контрольные операции	3,0	200	600
Итого основная зарплата:	4400

6.4.4 Калькуляция полной себестоимости устройства

При выполнении калькуляции полной себестоимости разрабатываемого устройства можно сгруппировать дополнительно затраты по способу их отнесения на себестоимость единицы продукции: прямые материальные затраты, прямые трудовые затраты, накладные расходы и внепроизводственные расходы (таблица 6.5).

Величина дополнительной заработной платы составляет 8%, а отчисления на социальные нужды, в соответствии с действующим законодательством, - 30% к основной заработной плате сотрудников лаборатории. Накладные расходы определены в процентном отношении к основной заработной плате сотрудников лаборатории исходя из конструктивных и технологических особенностей разработки следующим образом:

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования - 140%,

- цеховые расходы - 50%,

- общезаводские расходы - 100%.

Внепроизводственные расходы принимаются в размере 5% к производственной себестоимости (табл. 6.7).

Таблица 6.7 - Калькуляция полной себестоимости устройства

Наименование статьи калькуляции	Сумма, руб.
На этапе разработки
Основная заработная плата разработчиков ПТК	20300
Дополнительная заработная плата разработчиков	4060
Социальные отчисления	7308
Накладные расходы (80%)	25334
Итого затрат на этапе разработки системы:	57002
На этапе производства
Покупные комплектующие изделия	45041
Итого, прямые материальные затраты:	45041
Основная заработная плата	4400
Дополнительная заработная плата (8%)	352
Социальные отчисления (30,2%)	1320
Итого прямые трудовые затраты:	6072
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (140 %)	8500
Цеховые расходы (50 %)	3036
Общезаводские расходы (100 %)	6072
Итого, накладные расходы:	17608
Производственная себестоимость	68721
Внепроизводственные расходы (5 %)	3436
Полная себестоимость	129159

6.4.5 Определение возможной рыночной цены

Исходя из назначения и области применения разработки, необходимо определить величину закладываемой прибыли в размере 20 % к полной себестоимости. Размер налога на добавленную стоимость (НДС) определяется как 18 % от продажной цены разработки за вычетом уже уплаченного НДС по приобретенным материалам и комплектующим (табл. 6.8).

Таблица 6.6 - Определение возможной рыночной цены

Наименование статьи калькуляции	Сумма, руб.
Полная себестоимость	129159
Закладываемая прибыль (20 %)	25832
Итого, продажная цена без НДС	154991
НДС, за вычетом уплаченного НДС по приобретенным материалам и комплектующим табл. 6.3 (18%)	27898
Итого, продажная цена с НДС	182889

6.5 Расчет капиталовложений (расходы на разработку и внедрение в производство изделия)

Под производственными затратами понимаются затраты (инвестиции) на научно исследовательские работы (НИР), опытно-конструкторские работы (ОКР) и освоение новых изделий (результатов НИОКР). Инвестиции в основные фонды называются капитальными вложениями. Прогнозная величина этих затрат при проведении расчетов приведена в таблице 6.7.

Таблица 6.7 - Этапы вложения капитала

Этапы вложения капитала	Стоимость, руб.
1. Научно-исследовательские работы	50 000
2. Опытно-конструкторские работы, закупка необходимого оборудования	650 000
3. Патент на изделие	200 000
4. Внедрение изделия в производство	100 000
Итого	1 000 000

6.6 Расчет плановых финансовых результатов (выручки, прибыли)

В таблице 6.8 приведён производственный план на три года. Видно, что во втором и третьем годах объём производства был увеличен до 75 выпускаемых изделий в год, что позволило увеличить прибыль.

Прибыль от реализации продукции рассчитывается по формуле

где В - выручка от реализации устройства;

З - затраты по изготовлению разработанного изделия;

А - количество изделий, планируемых к выпуску в течение года;

Ц - цена единицы продукции.

Таблица 6.8 - Производственный план на три года

	Полная себестоимость, руб.	Цена, без НДС, руб.	Кол-во товара за год, шт.	Затраты, руб.	Выручка, руб.	Прибыль за год, руб.
1-й год	129159	154991	50	6457950	7749550	1291600
2-й год	129159	154991	75	9686925	11624325	1937400
3-й год	129159	154991	75	9686925	11624325	1937400
итого	-	-	200	25831800	30998200	5166400

В соответствии с этим в первом году прибыль составила:

Во втором и третьем годах:

В итоге за три года производства систем управления продольным и поперечным движением БЛА прибыль составила 5166400 рублей, что значительно превышает сумму основных фондов.

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) рассчитывается по формуле:



где - доход от разработанной системы в году,

- ставка дисконта,

- годы жизни разработки.

Чистая дисконтированная прибыль за три года производства составила 2 197 514 рублей, что превышает сумму вложенных в разработку системы денежных средств.

6.7 Расчет показателей экономической эффективности инвестиционной разработки

Далее определяется экономический эффект от производства системы управления продольным и поперечным движением БЛА. Экономический эффект получается из предполагаемой прибыли умноженной на количество произведенной продукции за год, отнесенной к капитальным вложениям.

,

где ППлан - планируемая прибыль;

Теперь необходимо рассчитать срок окупаемости производства нашей системы управления:

Отсюда видно, что производство системы управления продольным и поперечным движением БЛА окупится в течение 10 месяцев.

Вывод. Разработка данной автоматической системы управления продольным и поперечным движением БЛА в лаборатории является целесообразной, т.к. при себестоимости 129159 руб. прибыль при 20% наценке составит 25832 руб. При внедрении его в лаборатории разработанная система окупится за 10 месяцев, при объемах производства 50 шт. в год. Причем срок окупаемости данной системы можно сократить при помощи увеличения объёмов производства. Таким образом, при внедрении разработанной системы повышается эффективность в обеспечении необходимого маневрирования БЛА на постоянной высоте в производственной лаборатории. Система управления выигрывает как с экономической точки зрения, так и с технической точки зрения, так как разработанная система обладает высокими техническими характеристиками по сравнению с её аналогами.

Заключение

На современном этапе развития микроэлектроники, микроконтроллеров и композитных материалов, осуществляется разработка БЛА, используемых для решения различных народно-хозяйственных задач. В данной выпускной квалификационной работе проведен синтез и исследование системы группового управления БЛА. Методом аналитического синтеза систем с управлением по выходу и воздействиям (АСС и УВВ) определена структура и параметры устройств управления, которые необходимы для придания замкнутым системам устойчивости и требуемых показателей качества. Разработаны алгоритмы работы микропроцессоров, осуществляющих техническую реализацию найденных устройств управления и алгоритм предотвращения столкновений. Для исследования полученных алгоритмов проведено моделирование групповых полетов БЛА с применением пакета MATLAB.

Полученные результаты свидетельствуют, что синтезированные системы управления обеспечивают решение задачи группового управления БЛА с требуемыми показателями качества. Реализованные устройства управления допускают оперативное изменение динамических свойств систем, путем изменения одного или двух параметров.

Список использованных источников

1. Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние[электронный ресурс].URL: http://www.rulit.me/books/bespilotnaya-aviaciya-terminologiya-klassifikaciya-sovremennoe-sostoyanie-read-404915-1.html (дата обращения 11.03.2016)

2. БЛА: применение в целях аэрофотосъемки для картографирования [электронный ресурс].URL:http://www.racurs.ru/?page=681 (дата обращения 11.03.2016)

3. Области применения БЛА [электронный ресурс].URL: http://arsenal-info.ru/b/book/3398882726/17(дата обращения 12.03.2016)

4. Группы назначения использования гражданских БЛА [электронный ресурс].URL:http://www.blaskor.ru/ru/primenenie.html(дата обращения 20.05.2016)

5. Фетисов В.С., Неугодникова Л.М., Адамовский В.В. Беспилотная авиация: терминология, классификация, современное состояние //Научное издание. 2014. С. 7-15.

6. Лоскутников А. А., Сенюшкин Н. С., Парамонов В. В. Системы автоматического управления БПЛА // Молодой ученый. -- 2011. -- №9. -- С. 56-58.

7. Оснащение подразделений БЛА в особенностях применения. Решение коллегии МЧС РФ [электронный ресурс].URL: http://www.mchs.gov.ru/upload/site1/ docu-ment_ file/X1KJQaZJQP.pdf (дата обращения 02.04.2016)

8.Оснащение комплексов БЛА ближнего действия и малой дальности. Решение коллегии МЧС РФ о временных единых технических требований к БЛА. 2015. С. 7-9.

9. Требования к составу комплекса с БЛА. [электронный ресурс]. URL: http://www.aviales.ru/files/documents/2011/08/bla_nezak_2010.pdf (дата обращения 14.04.2016)

10. Гайдук А.Р., Шаповалов И.О. Учебное пособие «Анализ и синтез систем управления в среде MATLAB». Таганрог: Изд-во ИТА ЮФУ, 2014. С. 41- 53.

11. Гайдук А. Р., Капустян С.Г. Концептуальные аспекты группового применения беспилотных летательных аппаратов. Информационно-измерительные и управляющие системы. М.: Радиотехника, 2012. № 7. С. 8-15.

12. Гайдук А.Р. Управление группой БЛА с ограничением на управление и переменные состояния Грант № 10-07-00235-а.

13. Гайдук А.Р. Теория и методы аналитического синтеза систем автоматического управления. М.: Физматлит, 2012.

14. Гайдук А.Р., Плаксиенко Т.А. Синтез автономных и связных многомерных систем управления // Мехатроника, автоматизация, управление, № 1, 2012. С. 13-20.

15. Харьков В.П., Меркулов В.И. Синтез алгоритма иерархического управления группой БЛА // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2012. № 8. С. 61-67.

16. Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Концептуальные аспекты группового применения беспилотных летательных аппаратов. Информационно-измерительные и управляющие системы. М.: Радиотехника, 2012. № 7. С. 8-15

17. Гайдук А.Р. Управление группой БЛА с ограничением на управление и переменные состояния // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 7. С. 52-57.

18. Амелин К.С. и др. Адаптивное управление автономной группой беспилотных летательных аппаратов // Стохастическая оптимизация в информатике. 2009. Т. 5. № 1-1. С. 157-166.

19. Ефанов В.Н., Мизин С.В., Неретина В.В. Управление полетом БПЛА в строю на основе координации взаимодействия группы летательных аппаратов // Вестник УГАТУ. 2014. Т. 18. № 1. С. 114-121.

20. Иванов Д.Я. Формирование строя группой беспилотных летательных аппаратов при решении задач мониторинга // Известия ЮФУ. Технические науки. 2012. Т. 4. С. 219-224.

Размещено на Allbest.ru

...