Файл: Шмыголь С.С. Определение и прогнозирование движения центра масс летательного аппарата по результатам траекторных измерений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 45
Скачиваний: 0
27
Но после первого поворота ось |
ъ . |
хотя |
и находится в |
верти |
|||||
кальной плоскости, |
но с базой измерений |
0. |
0 . |
составляет |
угол |
||||
6. (рис.16). |
|
|
|
L |
* |
|
|
|
|
В т о р о й |
п о в о р о т |
|
выполним вокруг оси |
? £. |
на |
||||
угол |
Ь. до совмещения оси z ! |
с базой измерений 0 . 0 . |
(рис.17) |
||||||
Оси в |
новом положении обозначим через ^ |
, |
у. |
, Z- |
. Они |
||||
направлены относительно базы измерений точно |
так ае, |
как |
и |
||||||
в расчетной схеме |
измерений. |
|
|
|
|
|
|
|
Рис.17. изменение углов линии визирования при втором повороте системы координат
Чтобы получить |
расчетные формулы для углов d . и у. |
, |
про |
|||
ведем из точки |
0. |
сферу радиусом |
I I . |
= 0. А . Точки L |
, |
И |
и N . являются |
точками пересечения |
этой |
сферы с координатными |
осями до выполнения второго поворота. После второго поворота
на угол |
&. |
точка |
И |
переместится |
вместе с осью у^ в |
точку |
И , a |
L - |
в точку |
L |
. Тогда для |
определение углов d- |
и % |
можно рассмотреть сферический треугольник А М М (рис.18).
28
Из него по теореме косинусов можно записать, что
sinj-. =sinf. cosfi.-t-cosy, slnS-slnd^ . |
(49) |
M
Рис.18, Связь между измеренными и расчетными значениями углов линии визирования
А по теореме синусов из того же треугольника можно установить, что
|
|
|
|
|
|
|
~i |
cosy! |
• |
|
(50) |
||
|
|
|
|
cp sd . = cos'd. |
|
|
|
||||||
Эти формулы совместно с формулами |
(48) позволяют |
по углам |
|||||||||||
ЛА, полученным в измерительной системе ( о (. |
, ^ |
), |
вычислить |
||||||||||
углы места |
( у, |
) и азимута ( oL |
) |
в |
расчетной |
системе коор |
|||||||
динат. Такие же формулы получаются для углов |
оГ |
и ^ |
■ . |
||||||||||
Если известны геоцентрические координаты измерительных |
|||||||||||||
пунктов ф |
. , |
Л . и |
ф„. , |
Л .. |
и азимуты осей |
Z . и Z . по от- |
|||||||
ношению к |
северному направлению меридиана А~. и Ag |
(рис.19), |
|||||||||||
то формулы для углов |
в. |
, |
В- |
и |
8 . |
, |
S. |
могут быть записа- |
|||||
ны в виде |
|
|
|
* t |
|
'о |
|
|
|
d.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В. = А. - А~ |
, |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
re |
i |
|
г- |
’ |
|
|
(51) |
|
|
|
|
|
|
а. = |
А . - А- |
, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Ъ |
4 |
|
г. |
|
|
|
|
|
Углы А. |
и |
А^. |
определяются по формулам |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
sin А. = собФ . |
S'L.n ^ |
, |
|
(52) |
|||||
|
|
|
|
|
t |
|
Тoj |
sm Ц) |
> |
|
|
29
sin A. = cosiI)„. |
SLnAA |
(53) |
|
rf |
тOl |
sintf ’ |
где cosif = sintpo£sin^ 0 - +cosipQ. cosijJ^.cos AA ,
c.L (54)
Рис.19. К расчету углов поворота местных систем измерительных пунктов
Если размеры измерительной базы превышают 150 километров или требуемая точность расчета координат по формулам, получен ным в первых параграфах, весьма высока, то учет кривизны по верхности Земли необходимо выполнять на эллипсоиде вращения.
В заключение заметим, что пересчет направляющих косинусов из измерительной системы в расчетную можно выполнить таким хе методой, как и пересчет углов. Однако такого же результата мож но достигнуть, если в формулы связи углов и косинусов (39) под
ставить выражения углов d и |
% |
через |
d |
и |
у |
. А после это |
|
го перейти с помощью тех же формул связи (39) |
к измеренным зна |
||||||
чениям направляющих косинусов |
Г , |
, |
л. и |
I |
. , |
/Л,- , Л'j . |
|
Для примера выразим направляющий косинус |
|
т . |
через |
направ |
|||
ляющие косинусы в измерительной системе |
I . |
, |
т. |
, п . . |
Из |
||
формул связи получаем, что |
|
|
|
|
|
|
|
т .= sin у . . |
|
|
|
|
|
||
|
I |
о L |
|
|
|
|
|
30
Подставляя седа ия уравнения (49) значения sin f . с учетом формул (48), получи
/п. = Sin cosfr+ c o s J L sin(d.-p.)sinS. =
(55)
= m. cos8.+m. cos8.~I. slnelsinfi. .
L |
L |
L l |
Г L |
L |
r i j |
I |
Точно так ze можно получить формулы, связывающие значения L ,
Пс измеренными значениями направляющих косинусов I. , т.
■Я- |
L |
П. . |
|
|
§ 4 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ ЦЕНТРА МАСС ЛА |
,П0 |
НАКЛОННОЙ ДАЛЬНОСТИ, УГЛУ МЕСТА И АЗИМУТУ ЛА |
Часто такой метод называется дальномерно-пеленгационным. Реально встречаются два варианта реализации дальномерно-пелен- гационного метода: однопунктные измерения (D . , ol. ? . ) и
(рис.20) и двухпунктные измерения ( D . . ^ . ^ ) (Рис.21).
Расчетные формулы для определения ко ординат в случае
однопунктных измерений получаются непосред ственно из рис.20 в следующем виде:
=2). cosy cosol. f
(56)
Z.=Zlcosyt. sin o L .
При измерении D. , с(. й у. с помощью радио локационной станции эти формулы применяются
лишь для приближенной оценки координат, так как точность изме рения углов РЛС недостаточно высокая. Но по мере повышения точ ности измерения углов эти сравнительно простые формулы будут находить все большее распространение.
В настоящее время для измерения углов с достаточно высокой точностью часто используют оптические средстве (кинотеодолиты,
SI
Рис.21. Определение координат ЛА по наклонной дальности и углам линии визирования, полученный из двух пунктов
фототеодолиты, кинотелескопы и т . п . ) . Поэтому представляет практический интерес рассмотрение двухпунктной схемы измере
ний (рис.21). |
Предположим, что угломер расположен на |
L -ом |
|||||
измерительном |
пункте, а |
измеритель дальности - |
на j |
-ом |
пунк |
||
те, |
координаты которого |
в |
L -й системе обозначим через |
, |
|||
H°J |
’ ^oj * |
|
|
|
|
|
|
|
Позиционным элементом, определяемым наклонной дальностью |
||||||
0 j А |
, является |
сфера с |
центром в точке Oj и радиусом D j |
|
|||
(рис.21). Ее уравнение |
в |
L -й системе координат |
можно записать |
||||
в виде |
|
|
|
|
|
|
f t - V |
’ |
|
|
|
|
+f t - v 2 ~ Di |
■ |
(57) |
||
Уравнение же ливии визирования |
0£А |
используем в виде |
||||||||
|
_Ef_ |
_ |
/77. |
_ |
i L |
• |
|
|
||
|
I. |
“ |
~ |
п. |
|
|
||||
Направляющие косинусы |
(. |
<■ |
mL |
|
I |
п . |
I |
|
|
|
, |
|
и |
связаны известными (39) |
|||||||
соотношениями д углами |
cL . |
и |
у |
|
: |
|
|
|
|
|
|
I. |
= |
cos ^ |
coscL , |
|
|
|
|||
|
m£ = slny £ |
, |
|
|
|
|
||||
' |
л. = cosy.slncL . |
|
|
|||||||
l |
|
0 |
l |
|
t |
|
и подставив |
|||
Выразив y^ и 2 . из соотношений |
(15) |
через |