Файл: Василинин В.Н. Автоматизированное вождение тяжелых самолетов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.06.2024

Просмотров: 97

Скачиваний: 0

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

Разность путевых углов ортодромии в Двух ее точках называется углом схождения меридианов:

А а

При длине ортодромии 1000—1500 км возможно при­ ближенное определение

8 С Х - ( * 2 - * l ) S i n ? с р >

(24)

где <рС — средняя широта ортодромии.

Рис. 17. Сферические координаты и ортодромия

Из формул (23) и (24) следует, что в приэкваториаль­ ной полосе сферическая задача определения путевого угла и расстояния переходит в задачу, решаемую на плоскости.

Чтобы определить длину ортодромии на высоте полета

(Я) в линейных величинах, например в километрах, про­ изводится расчет по формуле

(25)

где R3 и Я в км.

Ортодромия обладает одним интересным свойством: произведение синуса ее путевого угла ß в любой точке на косинус широты ср этой точки есть величина постоянная и равная косинусу широты срѵ вертекса:

sin ß COS <р= COS фу.

(26)

40

Вертексом называется точка большого круга (ортодро­ мии) с максимальной широтой. В этой точке большой круг пересекает меридиан под углом 90°.

Координаты вертекса определяются по формулам:

cos «рѵ-с= cos срхsin Рі;

)

ctg(Xv — X1) = sincp1tgß1. J

Текущие координаты местоположения • самолета (MC) определяются счислением пути, которое в сферической си-

Рис. 18. Навигационный треуголь­ ник скоростей

стеме координат сводится к интегрированию уравнений (рис. 18):

 

? =

% +

180°

 

* (Ä3 + Я)

 

 

 

(28)

 

^ = XQ+

тс (Яз + Н) -f1 cos у ^

где Фо»

Х0— начальные сферические координаты;

W , Wx— широтная

и долготная составляющие путе­

Как

вой

скорости.

видно из

формул (28), второе уравнение зависит

от первого, так как с увеличением широты длина парал­ лели уменьшается.

4.1


Счисление пути ведется, по крайней жимах: доплеровском и памяти.

В доплеровском режиме:

\Х\ = ^cos(H K + yC);

Wx=* irsin(H K + yC)

пли

мере, в двух ре­

(29)

 

^ ПроДсо5ИК;

I

 

=

W6oKsin ИК,

j

 

где W, УС — путевая скорость

и угол

сноса,

измеренные

доплеровским измерителем (ДИСС);

Гпрод, Г 6ок— продольная и

боковая составляющие путе­

вой скорости,

измеренные ДИСС;

ИК — истинный

курс,

определенный

с помощью

курсовой

системы.

 

 

Врежиме памяти:

=V cos ИК + U cos 8;

 

WK— V sin ИК +

U sin 8,

 

 

где

V — истинная воздушная

скорость,

измеренная

с

U,

помощью СВС;

 

хранящиеся

в

8 — скорость и направление ветра,

 

памяти навигационного вычислителя.

 

Если в состав навигационного комплекса входит инер­ циальная система, то основным становится инерциальный

режим счисления, при котором:

 

 

 

 

і

\

 

 

W 9 = Jf a9di;7

II

 

 

 

 

1

-

(32)

г

, = | \ л ,

 

 

 

гд е я ? , ах•—широтные

О

 

 

 

и долготные

составляющие

уско­

рений.

В полете по мере накопления погрешностей счисления пути периодически производится коррекция курса и коор­ динат MC с помощью внешних источников информации. В качестве корректоров используются радиотехнические и астрономические системы и средства.

Сущность коррекции заключается в сравнении курса и счисленных координат MC с измеренными более точными

42


методами и сведении к нулю обнаруженных

разно-

стей:

 

ДИК -> 0;

(33)

Дер -> 0;

 

ДХ->0.

 

Если начальные координаты ср0, Хо, установленные в ре­ зультате коррекции, определяются с учетом поправок (21), то перед тем, как использовать счисленные координаты для картографической индика­

ции MC, производится обрат­ ное преобразование широты

срг = ер + 8'39" sin 2ер.

(34)

 

По

текущим

координа­

 

там MC, ИК и УС вычисля­

 

ются параметры,

используе­

 

мые

для

автоматизирован­

 

ного

бокового

траекторного

 

управления

самолетом.

 

Для

маршрутного

спосо­

 

ба навигации,

предусматри­

 

вающего

выход

самолета

 

на

линию

заданного

пути

 

(ЛЗП), управляющим пара­

 

метром

является

боковое

 

уклонение

БУ

или z.

При

 

путевом

способе

навигации

Рис. 19. Частные ортодромические

управление

осуществляется

координаты

по

углу

доворота (УД) и

 

самолет в заданный пункт выводится по кратчайшему рас­ стоянию.

Углом доворота называется угол, отсчитываемый в горизонтальной плоскости, между проекцией вектора путе­ вой скорости на горизонтальную плоскость и направлени­ ем на заданную точку.

Параметры БУ (z) и УД определяются следующим об­ разом. Допустим, что выполняется полет на этапе мар­ шрута, заданного двумя поворотными пунктами ППМі и ППМ2. Навигационный вычислитель по формуле (22) на­ ходит величины ßi, ß2 и S3T. Конечный путевой угол ß2запо­ минается. В процессе полета по тем же формулам (22), в которые вместо <рі, Хі вводятся текущие координаты само­

43


лета <р, X, определяются текущие значения путевых углов ß и Ргт, а также оставшееся до конечного пункта расстояние SQCT (рис. 19).

Далее из плоского треугольника находим боковое укло­

нение

 

БУ (г) = S0CT sin Др2*

(35)

Рис. 20. Связь между сферическими и эква­ ториальными координатами

Угол доворота вычисляется как разность между фак­ тическим и расчетным путевыми углами

УД = Р ф -Р “ ИК + У

С -р .

(36)

Нормальная сферическая _система

координат

хорошо

согласуется с экваториальной, применяемой в астрономи­

ческой и инерциальной навигации

(рис. 20).

 

 

В экваториальной системе координат принято: ось

мира

(РРі) —совпадает с осью

вращёиия

Земли; основ­

ная плоскость — плоскость экватора; опорное

направле­

ние— неподвижное

относительно

звезд направление на

точку

весеннего равноденствия

Д (точка,

через

которую

Солнце Проходит 21 марта).

(точнее,

сферического)

■Координаты ^географического

места

светила

(ГМС) на поверхности Земли определя­

44

ются прямым восхождением а* и склонением S#. Из рис. 20 следует:

(37)

где 5гр — звездное гринвичское время,-

Наряду с нормальной сферической системой координат широкое применение в навигации находит косая сфериче­ ская, или ортодромическая, система координат. Опа ори-

N

s

Рис. 21. Связь между сферическими и ортодромическими координатами

ентируется на сфере таким образом, чтобы ее экватор, на­ зываемый главной ортодромией, располагался по оси поло­ сы или сектора предстоящих полетов. Ортодромическая система координат очень удобна для полетов в полярных районах и в частных случаях при полетах через полюсы.

На рис. 21 показана связь между ортодромическими и нормальными сферическими координатами. Полюс и вер­ текс ортодромической системы координат обозначены со­ ответственно буквами Ра и V, а положительное направле­ ние главной ортодромии — стрелкой. На сфере точкой М помечено MC с нормальными сферическими координатами <р, X и ортодромическими координатами ф7, X7. Ортодроми-

45