Главная Промышленная автоматика.

лов. в искажения свой вклад вносят атмосферные неоднородности (тропосферные флуктуации амплитуды и фазы), приемопередающая часть РСА и ЦСО) (аппаратурные флуктуации), а также облучаемые объекты (флуктуации при переотражеиии). По имеющимся в настоящее время сведениям [4] СКО искажений фазы сигнала из-за этих источников составляет или может быть доведено до единиц градусов, а СКО искажений фазы из-за ТН, УКК и ошибок датчиков может до.ходить до десятков и сотен градусов [4]. В связи с этим при исследованиях и разработках РСА одной из главных задач становится снижение ошибок учета траектории фазового центра антенны до величин, гарантирующих уменьшение СКО траекторных искажений фазы до уровня СКО других источников искажений. Этим оправдывается то, что далее основная часть материалов посвящена вопросам уменьшения траекторных искажений сигналов.

5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОПОРНОЙ ФУНКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ПНК

Для РСА с фиксированной опорной траекторией опорная функция рассчитывается заранее и записывается в память ЦСО. При произвольной опорной функции ее параметры, а именно: значения радиальных скорости У,-о и ускорения Ого для центра каждого ИС вычисляются на основе измерений во время полета. Рассмотрим возможность определения этих параметров с помощью ПНК, для чего введем следующий ряд ортогональных систем координат (рис. 5.5):

нормальную земную систему координат - OoXgYgZg;

нормальные системы координат - 0„ХнУн2„ и 0„ана>на2„а;


Рис. 5.5. Системы координат при определении параметров движения ФЦА



связанную систему координат - ОнХсУс.с;

антенную систему координат - ОнаХаУаа;

систему координат синтезирования - OiZiyiZi.

Поскольку системы OoXgYgZg и OiXiYiZi уже рассматривались в § 4.], здесь основное внимание уделяется остальным системам.

Начала нормальной системы координат (НСК) OhXhY„Zh и связанной системы координат (ССК) ОнсУсс совмещены с центром масс (ЦМ) ЛА, а начала НСК ОнанаУнана и антенной системы координат (АСК) ОнаАаУаа - с ФЦА. Оси нормальных систем координат параллельны осям НЗСК- Продольная и нормальная оси ССК лежат в плоскости симметрии ЛА (самолета), а боковая ось ОнХс перпендикулярна этой плоскости. Оси данной системы координат, как правило, совмещаются со строительными или с главными осями инерции ЛА [37]. Оси ОнаУа и Онаа АСК находятся в вертикальной плоскости OiO„ao, а ось ОнаХа -нормальная к этой плоскости, причем ось ОнаУа совмещена с линией «ФЦА - у4о».

Положение ССК относительно НСК определяется углами рысканья (курса) гзс, тангажа Эс и крена ус ЛА [38] (на рис. 5.5 они не обозначены), а положение АСК и СКС - углами карты фк и падения у. Задание конечного положения систем координат производится последовательным поворотом вокруг соответствующих осей на углы ij)c, 9с и ус.

Поскольку в ПНК [38] входят инерциальная навигационная система (ИНС), система воздущных сигналов (СВС), система курсовертикали (СКВ), доплеровский измеритель скорости и угла сноса (ДИСС), то можно считать, что датчики ПНК измеряют составляющие вектора полной (земной) скорости ЛА по осям НСК (или ССК), углы рысканья (курса), тангажа, крена и скорости и-х изменения.

Вектор V полной скорости ЛА определяет скорость движения его ЦМ в ИСК. Под действием различных факторов (погрешностей управления, турбулентности атмосферы, маневрирования и т. д.) ЛА вращается вокруг ЦМ. При этом вектор Va скорости ФЦА, расположенного на расстоянии Кца от ЦМ (рис. 5.5) и в общем случае не совпадающего с продольной осью ЛА, можно представить суммой векторов V и Vb дополнительной скорости из-за вращения ФЦА вокруг ЦМ:

Va = V-fVB (5.2)

или в матричной форме

[Va] = [V]-b[V3]. (5.3)

Векторы Va, V и Vb на рис. 5.5 не показаны. С помощью рис. 5.5 и 5.6 можно найти, что

[ Fa] = [ VxgVYgVzgV= [ Vxn VrnVzn] (5.4)

где верхний индекс «Т» обозначает операцию транспонирования матрицы; Vxg(Yg,zg) - величины проекций вектора полной скоро-6* 163



сти V на оси Oog, OoFg и OZg НЗСК; Fxhcfh.zh)- величина проекций этого же вектора на оси НСК-

На рис. 5.6 векторы Улч, Vn и Vz\ - составляющие вектора V по осям OiZi, OiFi и OiZ, СКС; векторы Vrzi и Угп - проекции векторов скоростей Vzi и Vi на направление «ЦМ -Ао; Vr»- вектор радиальной скорости ФЦА.

Можно показать, что при совмещсгпш начал НСК н ССК вектор Vb движения конца вектора Кца (рис. 5.5), проведенного из начала координат в точку, которая совершает перемещения, равен

Ув = Хс(юХ!с) +г/с(о)Х]с) +г:с(о)Хкс)-Ь

--xcic+ycj-t-2ckc, (5.5)

где ,Гс, Ус Zc и хс, ус, гс - координаты конца вектора Рца и их производные по времени в ССК; ic, jc и кс - орты осей Онс, Онс и Онс; й> - вектор угловой скорости вращения ССК; (oXic и т. д. - векторные произведения.

Если вектор Нца в ССК не изменяется, а лишь вращается вместе с ней, то его проекции на оси данной системы все время остаются постоянными. Поэтому выражение (5.5) упрощается:

Ув=Хе((0Х1с) +г/с(0)Х]с) +2Гс((0Хкс). (5.6)

Вектор угловой скорости ю в связанной и нормальной системах координат можно представить в виде произведения матриц:

; cos Yci О 1 Г=

Lzc J

- sin Ус sin Од cos Эд cos 7д:

sinУд! О

о jCOSl)c -51пфдС0з9(,

sini

Lvc J

(5.7)

1с; о J.........1.....

1 ; о I sin Эс J L Тс

где coA-c(vc,zr) и ojjf„(yh.zh) - величины проекций вектора со на оси ССК и НСК соответственно. С учетом (5.7) выразим векторные произвсдеЕП1я в (5,6):

COXic = COZcjc-COYckc, 0)XJc = -COzcic +

"-(Ол-скс, coXkc = coxcic-coacJc (5.8)

Поскольку координаты Xc, г/с и Zc конца вектора Рца равны в данном случае величинам его проекций Rxz, Ryc и Rzc на оси ССК, представим с учетом (5.8) выражение (5.6) в виде

VB = ic(cOyc/Kzc-(HzcRyc) +j iZcRxc - - (-OXcRzc) +kc {(OxcRyc-(»YcRxc) = Vbc

Ув = Увс = (0ХКца, (5.9)





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [53] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0035