Навигационный треугольник скоростей решается через проекции составляющих век­торов на оси выбранной системы отсчета. По известным значениямV, U, у/,Sиу/клегко

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Цель работы: - изучение построения навигационного треугольника скоростей, а так­же ознакомление с принципом действия и программной имитацией навигационном) автомата НИ50-БМ.

Теоретическая часть

Перед выполнением практической части лабораторной работ ы следует ознакомиться со следующими вопросами:

1) Принцип ориентировки методом курео-воздушного счисления;

2) Построение навигационного треугольника скоростей;

3) Принцип действия навигационного автомата НИ50-ЬМ.

4) Методика имитационного моделирования;

Практическая часть

Рекомендуется выполнение лабораторной работы в следующем порядке:

1) Ознакомиться с кратким описанием работы программы;

2) Получить у преподавателя задание по маршруту «полета» (полетной карте) и за­даться направлением осей условной системы координат¹;

3) Ознакомиться с интерфейсом программы, и определить какие навигационные па­раметры необходимы для задания начальных условий;

4) Построить навигационный треугольник скоростей, учитывая масштаб карты, и вычислить расчетное время «полета»;

5) Ввести измеренные навигационные параметры и провести серию «полетов» - реа­лизаций, проверяя правильность попадания в КИМ и сверяя расчетное время «по­лета» со временем посчитанным прог раммой;

6) Проанализировать полученные графики позиционных ошибок и дать теоретиче­ское обоснование полученным результатам, сделат ь выводы.

7) ГКОРИЯ ВОПРОСА

7) Введение

Штурманские чадами, такие как определение координат точки места ЛА, времени и направления полета до заданной точки маршрута, определение путевого угла, отображение точки места ЛА на географической карте и другие, могут быть автоматизированы. Такие на­вигационные устройства называют навигационными автоматами или навигационными сис­темами счисления пути (11CC1I). В основе построения класса таких навигационных систем лежит так называемый метод воздушного счисления пути.

7) Панпгацни методом курсо-воз душного счисления

В практике самолетовождения для определения местонахождения самолета применя­ют различные методы ориентировки. Ориентировка методом счисления пути заключается в расчете местонахождения самолета путем последовательного учета величины и направле­ния пройденного пути от места вылета.

В зависимости от типа датчика скорости, информация которого используется для автоматического счисления пути, различают в основном два режима счисления:

курсо-доплеровское счисление, предусматривающее совместную работу ДИСС и HI |,ВМ с использованием курсовой информации;

воздушное (аэрометрическое) счисление, предусматривающее совместную работу системы воздушных сигналов и БЦВМ с использованием внешней информации о курсе, получаемой от бортового оборудования, например, от ИКВ.

1 Примером реализации метода воздушного счисления пути является навигационный ав­томат 111150-ЬМ. Суть его работы заключается в непрерывном интегрировании по времени нутевой скорости самолета W, относительно земной поверхности.

Известно соотношение:

W-V+U,

^|Дс V - вектор истинной воздушной скорости ЛА; U - вектор скорости ветра, рисунке представлен навигационный треугольник скоростей (см. Рис. 1).

Здесь ОХУ - плоская горизонтальная система координат, ориентированная на се-

^1сР (С) и восток (В); У, U, W - горизонтальные проекции соответственно векторов истинной воздушной скорости, скорости ветра и путевой скорости; у/ - истинный курс JIA; у/_п - путевой угол ЛА; /З_сн - угол сноса; 8 - угол ветра.

Рис. 1. Навигационный треугольник скоростей.

Навигационная задача сводится к решению навигационного треугольника скоростей, т.е. к определению путевой скорости через известные (или измеренные) значения векторов истинной воздушной скорости и скорости ветра.

Воздушное счисление пути является автономным методом, т.к. не зависит ни от усло­вий видимости, ни от каких-либо наземных технических средств. При этом скорость и угол ветра могут быть заданы по радио или получены в полете бортовыми радиотехническими устройствами.

4) Структура имитационного комплекса

Структура программного комплекса для имитации навигационного автомата пред­ставлена на рисунке 2.

Программный комплекс, как видно из рисунка, состоит из следующих основных бло­ков:

8) блок инициализации;

9) блок моделирования СВС;

10) блок интегрирования;

блок пересчета; блок визуализации.

Рис. 2. Структура программного комплекса.

Блок инициализации подразумевает ввод идеальных значений модуля воздушной ско­рости V, угла карты

Истинного курса \\iu. Значения модуля скорости ветра U и угла ветра вводятся один раз и не меняются в течение полета. Также в данном блоке происходит ввод значений трех СКО составляющих инструментальной ошибки СВС. Такие составляющие ошибки как AVj - постоянная составляющая истинной воздушной скорости, Avj/j - постоян­ная составляющая истинного курса, Дц/„ I смещение нуля формируются один раз, а форми­рование случайных составляющих инструментальной ошибки AVr и Дуг происходит на каж­дом такте вычисления. В блоке моделирования СВС происходит формирование составляющих инструмен­тальной ошибки системы и получение скорректированных значений истинной воздушной скорости и угла истинного курса ЛА. Блок интегрирования осуществляет интегрирование вычисленного значения вектора пУтевой скорости ЛА и сложение результата со значением вектора перемещения на преды­дущем шаге интегрирования. Далее в блоке пересчета происходит пересчет полученных на каждом шаге интегри­рования значений проекций вектора перемещения из условной системы координат в, так на­зываемую, графическую систему координат, значения проекций, на которую и используются в блоке визуализации для отображения траектории. 4) Принцип действия навигационного автомата НИ50-БМ Навигационный автомат работает в условной прямоугольной системе координат ОХУ (см. 3). Эта система строится на полетной карте, которую позволяет визуализировать про­граммный комплекс. Направление осей полетной карты относительно меридиана определя­ется углом карты у/к . Результатом решения навигационного треугольника скоростей являет­ся отображение в реальном времени на полетной карте траекторной информации о точке места J1A. Рис. 3. Условная система координат.

Навигационный треугольник скоростей решается через проекции составляющих век­торов на оси выбранной системы отсчета. По известным значениямV, U, у/,Sиу/клегко

определить проекцииУх,У у,иUx, Ur-

Тогда скорости изменения координатX и УЛА определятся через эти проекции по Формулам:

Таким образом, если ЛА, находившийся в начальный момент времени в точке с коор- инатами Хо, Yo,выполняет полет с постоянным курсом и скоростью, то через время tего [юрдинаты Xи Yмогут быть получены в соответствие с выражениями:

Для решения этих уравнений необходимо задавать следующие параметры:

5) координаты исходного пункта маршрута^, Yo',

6) истинную воздушную скорость JIA;

7) истинный курс J1A;

8) угол карты Щщ;

9) скорость ветра U и угол ветра 8.