Пункт 3. Аэродинамические силы.

Возникают в атмосфере в результате взаимодействия воздушной среды и корпуса ЛА.

А). Полная аэродинамическая сила R – равнодействующая всех летательных сил, возникающих при взаимодействии с воздушной средой.

Сила нормального давления и сила трения.

Для оси симметрических ЛА ось давления лежит на оси. (Он не обязан совпадать с центром масс)

Б) Связанная система координат.

В)Скоростная (поточная) система координат:

Г) Углы вз ориентации связанных и поточных осей координат:

Д) Рассмотрим проекции полной аэродинамической силы на оси поточная (скоростной) системы координат.

Q –сила лобового сопр (пр. R на ось Xv)

Y - подъемная сила

Z – боковая сила

R

Yv

Y

Они пропорциональны напору воздушного потока.

(1)

Максимальная площадь поперечного сечения – площадь Миделевого сечения.

(2)

(3)

C – аэродинамические коэффициенты. Функционально зависимы.

M – отношение скорости ла к скорости звука в воздушной среде на данной высоте полета.

Для удобства расчета функциональные зависимости раскладывают в ряды Тейлора по углу атаки и скольжения в окрестностях.

~0

~0

Разложение аэродинамических коэффициентов в ряды Тейлора по

~0

~0

~0

Параграф 4. Моменты, действующие на ЛА в полете.

1. Аэродинамические моменты (статический аэродинамический момент и демпфирующий момент).

2. Моменты, создаваемые органами управления ЛА (Моменты, создаваемые аэродинамическими органами управления – рули. Моменты, создаваемые газодинамическими органами управления).

П.1. Рассмотрим статический аэродинамический момент. Создается за счет действия полной аэродинамической силы и возникает в случае, когда центр давления не совпадает с центром масс ЛА.

В соответствии с правилами знаков, принятыми в механике, момент является положительным, если он приводит к вращению ЛА относительно соответствующей оси против часовой стрелки. Если рассматривать с конца. Если по часовой - то отрицательный.

Оси связанной системы координат.

Понятие Статическая устойчивость и статическая неустойчивость ЛА.

Ла статически устойчивы, если статические аэродинамические моменты отрицательны.

ЛА называется статическим

Большинство боевых ракет, баллистических – статически неустойчивы.

Самостабилизация невозможно. Устойчивый стабилизированный полет происходит только за счет органов управления.

ЛА называется статически нейтральным, если ld-ls =0.

Пункт 2.

Демпфирующий момент возникает в том случае, когда объект на ряду с поступательным, совершает вращающее движение с некоторой угловой скоростью.

Пункт 3. Моменты, созданные аэродинамическими органами управления.

Правило знаков: угол отклонения любого органа управления, полагается положительным, если при этом создается отрицательный управляющий момент, который приводит к вращению ЛА против часовой стрелки.

-_-

Момент, относительно оси z1.

При одном и том же отклонении органов управления б1 б2 б3 б4
Все рули участвуют в создании момента.

Суммарный момент

Моменты, создаваемые газодинамическими органами управления.

Четырехкамерные

Акселерометр

Кажущиеся параметры движения, которые характеризуют силы, без силы

Кажущееся - ускорение без учета ускорения гравитационного притяжения

Интегралы кажущегося ускорения - приращение кажущейся скорости.

2 интеграл – приращение кажущегося пути.

Эти параметры могут измеряться с помощью датчиков

Измеряться может только проекция кажущегося ускорения на ось чувствительности.

Для полного измерения – надо минимум три устройства.

Вопрос пункт 2.

Основное управление инерциальной навигации.

Всегда имеется система отсчета, система координат,

Кажущееся ускорение->

Модель гравитационного поля.

По определению – основное уравнение инерциальной навигации

НУ: r(t)=r0; V(b0)=V0

Операторная форма записи решения уравнения навигации.

Каковы источники погрешности, которые мы допускаем при решении навигационной задачи:

1. Погрешности определения начальных условий: ,

2. Погрешности первичного навигационной информации.

3. Погрешности модели графического поля

4. Погрешности численного интегрирования уравнения навигации.

5. Свойство неустойчивости основного уравнения неинерциальной навигации.

Очень важный недостаток – время непрерывной работы инерционной навигационной системы ограничено даже при высокоточной модели высокогравиатционного поля. В следствие внутреннего неустойчивости.

Прибор ГСП позволяет решить две основные задачи навигации:

1. Обеспечить стабильное неизменное положение осей чувствительности акселерометра в абсолютном пространстве. При любых угловых эволюциях объекта навигации.

2. Сама ГСП позволяет достаточно просто производить измерения параметров угловой ориентации ЛА. А именно, в осях подвеса ГСП при угловых эволюциях ЛА мы можем фиксировать взаимное смещение рам подвеса и корпуса ЛА – это и будет информация непосредственно об угловом положении ЛА.

Наряду с этим находят широкое применение которые не используют ГСП.

Если у нас навигационная система включает ГСП, то первичная измерительная информация включает следующие данные:

1. Платформенные инерциальные Навигационные системы.

Безплатформенные инерциальные навигационные системы. (БИНС)

Применяются в малогабаритных ЛА (боевые ракеты различных типов, самолетные, противотанковые и т.п.)

6.12.2011

Радиотехнические навигационные системы используются главным образом навигационными точками.

Системы радионавигации:

1. Позиционные – положение относительно точки

2. Навигационные –

Определить условия однозначный разрешимости навигационной задачи.

Неизвестные величины могут быть определены однозначно, и наоборот. Исследование с помощью Якобиевых матриц – взаимно однозначно или нет наблюдаемость.

Дальномерные системы

Псевдодальность – это обычная дальность или расстояние между навигационной точкой и объектом навигации, но искаженная систематической погрешностью измерения.

Связана с тем, что шкала времени у потребителя может иметь смещения. Связано с тем, что у потребителя трудно обеспечить высокоточную привязку к единой шкале времени. Когда у навигационной есть синхронизация времени. Во всех приемниках трудно обеспечить высокочастотные привязки.

Чтобы задача была решена - надо, чтобы 4 радионавигацонные точки не лежали в одной плоскости.

5. Радиально-скоростные системы - измеряется радиальная скорость.

Измеряется

Требуется найти по синхр изм.

6. Псевдорадиально-скоростные системы

– постоянное смещениею.

3.4 Спутниковые радионавигационные системы.

Глонасс – глобальная навигационная спутниковая система.

GPS – Глобальная позиционная система.

Точность функционирования

3-5 наносекунд это точность у потребителя на порядок хуже. Для этого приходится считать величину погрешности.

Бортовые нулевые эталоны частоты

F = 1.6 * 10^9

∆F = 1,6 * 10^9 * 10^-13 = 10^-4Гц

Современная точность прогнозирования

Вдоль орбиты 20м.

По нормали 5м

По бинормали 10м.

Инерциальные навигационные системы и спутниковые навигационные системы.

---

Дата добавления: 2015-10-13