Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Пирометры частичного излучения 

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

Датчик с импульсной модуляцией вращающегося изображения звезды разработан фирмой Коллсмен [35, 39]; точность его слежения 30 .

В астроориентаторах с механическим сканированием используется один ПИ; он позволяет получить лучшее соотношение сигнал/шум и обеспечить высокую помехозащищенность, особенно в схеме с импульсной модуляцией. К недостаткам подобных систем относят наличие вращающихся деталей, что вызывает виброшум, необходимость смазки, герметизации и сокращение ресурса работы.

Примером датчика с электронным сканированием является астроориен-татор HST-421, разработанный фирмой Хикон . Характеристики датчика: угол поля зрения 8°; фокусное расстояние 76 мм; полосы пропускания схемы в режиме поиска и слеженяя 6,25 Гц и 2Гц соответственно; ошибка слежения звезды 13 .

Рис. 6.19. Схема астроориентатора со сканированием изображения:

/ -> генератор опорных напряжений; 2 - двигатель; 3, 4 - вторичное и первичное зеркала; 5 - приемник излучения; 6 - усилитель; 7 - амплитудный ограничитель; S - дискриминатор; 9 - фазовый детектор


Астроориентаторы по звездному полю имеют точность порядка несколько угловых минут. Принцип их работы основан на сравнении истинного звездного поля с эталонными звездными картами. Конструктивные схемы датчиков звездного поля основаны на определении угловых расстояний или на голографическом методе. В датчиках первого типа для измерения углов между отдельными звездами используют механическое или электронное сканирование, либо совмещение звездного поля с неподвижным растром. Принцип действия датчика состоит в следующем. При совпадении направления на звезды с отверстиями звездной карты (рис. 6.20) сигнал с ПИ максимальный и изменяется при поворотах ЛА. Для повышения угла обзора и чувствительности датчика к угловым отклонениям звездную карту выполняют

в виде участка сферы, в центре кото-

л


рой установлен ПЙ.

В датчиках со сканированием опознавание звездного поля производят в наземных условиях с использованием телеметрии сигналов с ПИ и звездной карты.

Рис. 6.20. Датчик звездного поля:

1 - звездное поле; 2 -> звездная карта; 3 - ПИ; 4 - корпус; 5, 6 -схемы совпадения и управления

При голографическом методе участок звездной сферы изображают на регистрирующей пленке. Пленка просматривается лучом лазера, строится Дифракционная картина, соответствующая изображению звезд на пленке. Результирующая картина проектируется на мозаику фотоприемников.

Астроинерциальные системы, измеряя ускорения ЛА, позволяют определить его скорость и положение относительно осей некоторой системы координат. Акселерометры, предназначенные для измерения инерционных сил, не регистрируют ускорения летательного аппарата при движении его в гравитационном поле. Чтобы избежать больших ошибок в определении скорости и координат ЛА, ускорения от сил тяготения компенсируют. Принцип



автокомпенсации основав на вычислении сигналов, учитывающих действие сил тяготения небесных тел, по формулам

i=l

г - Zi

где X, у, z - текущие координаты ЛА; Xi, Yu Zi - текущие координатн центров небесных светил в выбранной системе координат; f - гравитацион-

Вычисленные углоВт иоорШаты телвокопоВ

* в2

И2у

Hij,

Квтенсирующие сигналы

/йростодилизатор

Сигналы рассогласования ux,ug,ui:

Рис. 6.21. Принципиальная схейа астроинерциальной системы: А, л , .4 - акселерометры: Т1, Т2. ГЗ - телескопвг И1, И2,И1у, И2у, И1г, И2 - интеграторы; В1 В2, S3 ~ вычислители

ная постоянная; М{ - масса небесного тела; ri - текущее расстояние ЛА до небесного тела, определяемое соотношением

rt = V(x - Xi)l + (J, - Yi)t-\- (z-Zt)S.

Стабилизацию акселерометров выполняют С помощью небесных светил. Этот принцип положен в основу астроииерциальных систем. В состав астроинерциальной системы входят (рис. 6.21): гироскопическая платформа, с тремя акселерометрами Ах, Ау, Аг, оси чувствительности которых совпадают.с направлением осей выбранной системы координат; телескопы TJ, Т2, ТЗ с фотоследящими системами для слежения за тремя светильниками С1, С2, СЗ; интеграторы Их, И у. Ил и вычислители В1, В2, ВЗ для определения



компенсирующих сигналов угловых координат телескопов и сигналов рассогласования [39].

Компенсирующие сигналы, учитывающие илияние сил тяготения на движение ЛА, вводят в интеграторы. Вычисленные разности угловых координат телескопов служат для расчета поправок &xt у. А^ к текущим координатам ЛА, полученным непосредственным интегрированием ускорений. Эти поправки по цепи обратной связи вводят в интеграторы ускорений.

, 6. КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА

При решении навигационных задач корреляционное навигационные устройства используют для определения положении движущихся объектов и для измерения параметров их,движения (скорости, ускорения, пройденного пути).

По данным зарубежной печати наибольшее внимание в последнее время иностранные специалисты уделяют разработке корреляционных систем на-:

Рис. 6.22. Обобщенная структурная схема

КСН: . .

1 - датчик; 2 - формирователь изображений; 3 - 1 I-\ 5 -

вапоминающее устройство; 4 - устройство сравне-

иия изображений; 5 - блок принятия решения

ведения летательных аппаратов (КСН), которые используют для навигации карты местности. Методы наведения летательных аппаратов по картам местности основаны на принципах распознавания образов. Обобщенная структурная схема КСН показана на рис. 6.22. Формирователь изображений 2 представляет собой устройство, преобразующее информацию датчика / в форму, удобную для сравнения с эталонной картой. В нем, например, могут осуществляться дискретизация, квантование и масштабирование сигналов датчиков для приведения в соответствие с информацией, хранимой в запоминающем устройстве 3, и усярви^ми полета (высотой, скоростью, направлением и т. п.).

Устройство сравнения изображений 4 выбирает возможные положения летательного аппарата на эталонной карте местности и для каждого такого положения вычисляет по определенному алгоритму меру сходства каблюдае-мого изображения с эталонным. В качестве такой меры используют нормированный коэффициент корреляции между наблюдаемым и эталонным изображениями. Блок принятия решения 5 анализирует результаты сравнения и, сопоставляя их с другой информацией о положении летательного аппарата (от инерциальной системы, счислителя пути и т.. п.), определяет координаты последнего.

Для составления карт местности используют информацию о вертикальном профиле местности, получаемую с помощью лазерного высотомера. За время полета вычисляется разность между мгновенными данными измерений лазерного и барометрического высотомеров. В запоминающем устройстве, (ЗУ) хранятся в цифровой форме данные рельефа местности того района, над которым определяется местоположение летательного аппарата. Вычислительные устройства производят поиск информации в ЗУ о рельефе местности, координаты которой известны, и осуществляют корреляцию с результатами измерений. Подобная КСН не может быть использована для наведения ле-. тательного аппарата над большими водными поверхностями или над ровной местностью.

К системам наведения, где устранен указанный недостаток, относится радиометрическая инфракрасная система. В качестве датчика в ней используется сканирующий радиометр, по измерениям которого формирователь



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