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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

 

 

 

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

 

 

 

 

 



Рис.20. Определение координат по нак­
лонной дальности, углу места и азимуту ЛА, измеренным из одного пункта

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