2020-06-30
73
Дисциплина: «Основы теории пилотажно-навигационных систем»
Преподаватель: Ползик Владимир Палладьевич.
Учебный год: 2019-2020. Семестр: 6.
Филиал «Стрела» МАИ. Кафедра: С-16. РПКБ. Группа: СО-302С-17
Специальность: 24.05.06 – «Системы управления ЛА».
Специализация: «Измерительно-вычислительные комплексы систем управления воздушно-космических ЛА»
| № | ФИО | 1. Орто, локсо | 2. Орто Меркатор | 3. Маршрут | 4Манёвр | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1. | Белая Алина | ||||||||
| 2. | Джеломанова Валерия | ||||||||
| 3. | Зарубин Илья | ||||||||
| 4. | Кокорева Анастасия | ||||||||
| 5. | Морозова Екатерина | ||||||||
| 6. | Степанов Константин | ||||||||
| 7. | Федорова Елизавета | ||||||||
| 8. | Шарашин Александр |
Филиал «Стрела» МАИ. Кафедра: С-12. ЦАГИ. Группа: СО-304С-17
|
|
|
Специальность: 24.05.06 – «Системы управления ЛА».
Специализация: «Системы управления движением ЛА»
| № | ФИО | 1. Орто, локсо | 2. Орто Меркатор | 3. Маршрут | 4. Манёвр | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1. | Горенков Дмитрий | ||||||||
| 2. | Гранин Артур | ||||||||
| 3. | Джанумов Никита | ||||||||
| 4. | Канухин Георгий | ||||||||
| 5. | Ковалева Елизавета | ||||||||
| 6. | Корсакова Полина | ||||||||
| 7. | Максимов Игорь | ||||||||
| 8. | Матыцына Полина | ||||||||
| 9. | Новиков Александр | ||||||||
| 10. | Овчинников Илья | ||||||||
| 11. | Петрова Анастасия | ||||||||
| 12. | Пучков Дмитрий | ||||||||
| 13. | Рогачев Иван | ||||||||
| 14. | Рыбакова Марина | ||||||||
| 15. | Рыбин Максим | ||||||||
| 16. | Федюшин Владислав | ||||||||
| 17. | Ясев Даниил |
Практика 4. Расчет координат и путевого угла при маневрировании ЛА
При маневрировании по курсу на ЛА действуют силы в горизонтальной плоскости земной системы координат OXgZg. Соответственно, инерциальная система измеряет ускорения, действующие на ЛА по осям OXg и OZg. Обозначим их ax, az.
На основании табличных данных показаний акселерометров ax, az выполнить расчет параметров движения ЛА в горизонтальной плоскости в промежутке времени от 0 до 30 с:
|
|
|
· проекции путевой скорости Wx, Wz,
· значение путевой скорости W,
· путевой угол ПУ,
· координаты x, z положения ЛА в горизонтальной плоскости,
· построить траекторию движения.
Расчет выполнить в среде Excel и результаты представить в виде таблицы и графиков.
Порядок выполнения работы
1. В редакторе Excel сформировать заголовок таблицы:
| t, с | a x, м/с2 | a z, м/с2 | W x, км/час | W z, км/час | W км/час | x, м | z, м | ПУ, градус |
2. В этой таблице заполнить вручную время в секундах от 0 до 30 с шагом 0,5 и значения ускорений axi и azi по данным из таблицы исходных данных. Считаем, что эти данные мы получили после полёта с регистратора параметров.
Исходные данные для расчета.
Для всех вариантов начальные значения x= 0, z= 0.
Весь фрагмент полета разбит по времени на 3 участка по 10 секунд:
· первый участок 0,0 ¸ 10,0 секунд – без ускорения, ax = 0, az = 0 м/с2, линейный участок траектории полёта перед манёвром;
· второй участок 10,5 ¸ 20,0 секунд ax и az из таблицы, манёвр с изменением траектории и ПУ;
· третий участок 20,5 ¸ 30,0 секунд – без ускорения, ax = 0, az = 0 м/с2, линейный участок траектории полёта после манёвра.
| Параметр в диапазоне времени (t, с) | Показания акселерометра по осям x и z | |||||
| Вар. 1 | Вар. 2 | Вар. 3 | Вар. 4 | Вар. 5 | Вар. 6 | |
| 10,5 ¸ 20,0 сек, ax, м/с2 | -2,6 | 2,6 | -9,7 | -2,6 | 2,6 | -9,7 |
| 10,5 ¸ 20,0 сек, az, м/с2 | 9,7 | -9,7 | 2,6 | -9,7 | 9,7 | -2,6 |
| Wx, начальное, км/час | 700 | 606 | 350 | 700 | 606 | 350 |
| Wz, начальное, км/час | 0 | 350 | 606 | 0 | -350 | -606 |
| Параметр в диапазоне времени (t, с) | Показания акселерометра по осям x и z | |||||
| Вар. 7 | Вар. 8 | Вар. 9 | Вар.10 | Вар.11 | Вар.12 | |
| 10,5 ¸ 20,0 сек, ax, м/с2 | -1,8 | 1,8 | -7,0 | -1,8 | 1,8 | -7,0 |
| 10,5 ¸ 20,0 сек, az, м/с2 | 7,0 | -7,0 | 1,8 | -7,0 | 7,0 | -1,8 |
| Wx, начальное, км/час | 500 | 433 | 250 | 500 | 433 | 250 |
| Wz, начальное, км/час | 0 | 250 | 433 | 0 | -250 | -433 |
| Параметр в диапазоне времени (t, с) | Показания акселерометра по осям x и z | |||||
| Вар. 13 | Вар. 14 | Вар. 15 | Вар. 16 | Вар. 17 | Вар. 18 | |
| 10,5 ¸ 20,0 сек, ax, м/с2 | -2,6 | 2,6 | -9,7 | -2,6 | 2,6 | -9,7 |
| 10,5 ¸ 20,0 сек, az, м/с2 | -9,7 | 9,7 | -2,6 | 9,7 | -9,7 | 2,6 |
| Wx, начальное, км/час | 700 | 606 | 350 | 700 | 606 | 350 |
| Wz, начальное, км/час | 0 | 350 | 606 | 0 | -350 | -606 |
3. Выполнить расчёт по формулам всех колонок таблицы в Excel: Wx, Wz, W, x, z, ПУ.
Решение дифференциальных уравнений выполнить методом Эйлера с шагом интегрирования Dt = 0,5 с в виде:
Wxi+1 = Wxi + axi – Dt xi+1 = xi + Wxi – Dt
Wzi+1 = Wzi + azi – Dt zi+1 = zi + Wzi – Dt
Dt = ti+1 – ti
Путевая скорость: 
Путевой угол: ПУ = arcsin(Wz/W)
При расчётах необходимо выполнить согласование размерностей разных величин:
a [м/с2], W [км/ч], х [м].
4. По результатам полученных вычислений в среде Excel:
- построить графики изменения указанных параметров.
- построить траекторию движения ЛА в горизонтальной плоскости, при этом ось ОХ нужно расположить вертикально на графике (направление на Север), ось ОZ - расположить горизонтально на графике (на Восток).
Результаты вычислений в виде таблицы и графиков, полученных в среде Excel, перенести в отчет по практической работе в файл Word.
В отчете указать начальный ПУ и конечный ПУ полёта.
Для всех вариантов маневр ЛА выполняется с изменением ПУ на 30° относительно начального значения. Например, если начальный ПУ=30°, то конечный ПУ=60°.
