Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ ДЛЯ АСТРОКОРРЕКТОРА ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Работа №77832

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

информационные системы

Объем работы39
Год сдачи2017
Стоимость4810 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
151
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ АСТРОНАВИГАЦИИ 4
1.1. Астронавигация методом кругов равных высот
1.2. Астронавигация методом параллактического треугольника...
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ НЕОБХОДИМЫХ СИСТЕМ КООРДИНАТ И ПЕРЕХОДОВ МЕЖДУ НИМИ
2.1. Переход из небесной СК в гринвичскую 10
2.1.1. Вычисление матрицы смещения положения полюса Земли 10
2.1.2. Вычисление матрицы учета суточного вращения Земли
2.1.3. Вычисление матрицы нутации 12
2.1.4. Вычисление матрицы прецессии
2.2. Переход из небесной СК в топоцентрическую 13
2.3. Переход из топоцентрической СК в приборную СК АКИС.....
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АКИС 18
3.1. Звездный каталог 18
3.2. Формулы разложений по отклонениям от истинных значений параметров ориентации и навигации
3.3. Нахождение поправок без разложений по их малости
ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА 31
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38

Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют

Для корректного выполнения своих задач летательному аппарату (ЛА) необходимо иметь информацию о своей пространственной ориентации и навигации в каждый момент времени. Для этого на ЛА, как правило, устанавливается специальная инерциальная навигационная система (ИНС).
ИНС - это точные автоматические устройства, основанные на применении измерителей ускорений (акселерометров), стабилизаторов для удержания акселерометров в определенном положении относительно инерционной системы координат (ИСК), счетно - решающих устройств для вычисления местоположения ЛА и указывающих приборов. Различают платформенные (когда измерительные акселерометры установлены на стабилизированной платформе) и бесплатформенные ИНС (БИНС). В последних акселерометры установлены на корпусе самолета, измеренные ускорения преобразуются в необходимую систему координат (СК).
Большие размеры ЛА позволяют установить достаточно точную, но крупногабаритную ИНС. Например, на самолетах Ту - 204 и ИЛ - 96300 устанавливается БИНС И42 - 1С. Но на небольших беспилотных ЛА (БЛА) зачастую нет возможности установить достаточно точную ИНС. В таком случае может быть установлена малогабаритная, но менее точная БИНС. Одной из проблем такой ИНС является накопление ошибок траекторных измерений в полете. Использование систем ГЛОНАСС/GPS, измеряющих параметры навигации без накопления ошибок, не всегда возможно, поскольку существуют задачи, где требуется определение навигационного положения полностью автономными средствами. Одним из способов автономной коррекции ошибок ИНС, является использование устройства, способного измерять направления на звезды - астрокорректора [1]. Астрокорректор с ИНС совместно образуют астроинерциальную навигационную систему (АИНС), характеристики которой могут позволить автономную навигацию с существенно более высокими точностями, чем ИНС. Основная задача астрокорректора в АИНС - визировать группу звезд, находящихся в его поле зрения, идентифицировать их в бортовом звездном каталоге и, в результате, корректировать параметры ориентации и навигации БЛА, полученные от ИНС.
Для АИНС авиационного применения существенный интерес представляет уменьшение габаритных размеров, что может быть достигнуто за счет уменьшения поля обзора астрокорректора. Как следствие, уменьшение поля обзора приводит к необходимости обнаружения и распознавания менее ярких звезд. Таким образом, возникает необходимость создания бортового звездного каталога до 4-ой звездной величины или выше.
Цель данной работы - разработка программного обеспечения для астровизирующего устройства (АВУ), позволяющего рассчитать координаты звезд до 4- ой звездной величины на любой момент времени в заданной точке земной поверхности при произвольной ориентации носителя в собственной СК, а также идентифицировать группу звезд, попадающих в поле зрения астрокорректора в заданный момент времени при заданной ориентации носителя и компенсировать ошибки показаний углов навигации и ориентации БИНС.
Исходными данными для работы программы являются:
• значение всемирного координированного времени UTC;
• звездный каталог SAO;
• приблизительная ориентация носителя (курс, крен, тангаж);
• приблизительная навигация носителя (пространственные координаты в топоцентрической СК - широта, долгота).
На выходе необходимо получить поправки к углам навигации (широте, долготе) и поправки к углам ориентации (курсу, крену, тангажу), получаемым от БИНС.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Разработанный программный модуль позволяет компенсировать ошибки ориентации и навигации одновременно по наблюдениям трех звезд на участках разворота ЛА. Предполагается, что ЛА взлетает вверх в начале работы астрокорректора, по результатам моделирования такой взлет - наилучший момент для коррекции начальных ошибок показаний БИНС. Впоследствии возможна компенсация только навигации и курса или углов трехосной ориентации ЛА по двум звездам.
В дальнейшем необходимо определить диапазон входных параметров для устойчивой работы алгоритма. Оценить влияние уходов БИНС за время измерений звезд и ошибок измерения углов направления на звезды. Провести натурный эксперимент.



1. Аванесов Г.А., Бессонов Р.Б., Куркина А.Н., Людомирский М.Б., Каютин И.С., Ямщиков Н.Е.. Принципы построения астроинерциальной системы авиационного применения. Институт космических исследований РАН. Москва, 2013г.
2. Черный М.А. Авиационная астрономия. Москва «Транспорт», 1978г.
3. Аванесов Г. А., Бессонов Р. В., Куркина А. Н., Мысник Е. А., Лискив А. С., Людомирский М. Б., Каютин И. С., Ямщиков Н. Е. Разработка автономной бес-платформенной астроинерциальной навигационной системы. Третья Всероссийская научно-техническая конференция - Современные проблемы ориентации и навигации космических аппаратов. ИКИ РАН. Москва, 2013г.
4. РД 50-25645.325-89. Руководящий нормативный документ. Методические указания. Спутники Земли искусственные. Основные системы координат для баллистического обеспечения полетов и методика расчета звездного времени. Москва. Издательство стандартов, 1990г.
5. Жаров В.Е., Сферическая астрономия. Век 2, 2006г.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ