Лабораторная работа 1 ИПК

Лабораторная работа

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

И ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА

НАВИГАЦИОННОГО ПРИБОРНОГО КОМПЛЕКСА

1. Состав и принцип работы приборного комплекса.

Под приборным комплексом будем понимать совокупность бортовых измерительных и вычислительных средств, служащих для восприятия, обработки, хранения и преобразования информации, необходимой для успешного выполнения полетного задания.

Обобщенная структурная схема современного бортового приборного комплекса представлена на рис. 2. здесь приняты следующие обозначения: УВИ – устройства, воспринимающие информацию о линейных и угловых координатах положения ЛА в пространстве или информацию о параметрах, характеризующих работу его силовых установок, отдельных систем и агрегатов; УОИ – устройства первичной обработки информации, поступившей от устройств, ее воспринимающих; БВС – бортовая вычислительная система; УИ – устройства индикации; УС – устройства сопряжения бортового приборного комплекса с другими системами и комплексами.

Отличительными особенностями задач, решаемых современными ЛА, являются все увеличивающиеся скорости, дальности и высоты полета в условиях действия разнообразных и многочисленных внешних факторов. При этом требования к точности и надежности решения полетных задач возрастают. Выполнить эти задачи возможно путем комплексирования приборного оборудования – его объединения на базе бортовых средств вычислительной технике.

Рис. 2. Обобщенная структурная схема приборного комплекса

2. Классификация навигационных комплексов:

- В зависимости от области использования НК разделяются на авиационные, ракетные, космические и др.

- В зависимости от многообразия режимов работы различают НК однорежимные, многорежимные и всережимные.

- В зависимости от информационной обеспеченности различают НК информационно-недостаточные, информационно-достаточные и информационно-избыточные.

- В зависимости от уровня адаптации различают НК стационарные, самонастраивающиеся, самоорганизующиеся и самообучающиеся.

- В зависимости от связи комплекса с человеком-оператором различают системы автоматические, эргономические и телеметрические.

- По способу обработки информации различают НК с аналоговой, цифровой и комбинированной обработкой.

- По характеру эксплуатации НК подразделяются на системы с наземным обслуживанием, полуавтоматическим и автоматическим обслуживанием.

3. На чем основан принцип действия навигационного комплекса?

Принцип действия навигационного комплекса основан на моделировании движения летательного аппарата относительно навигационных систем отсчета под действием совокупности сил тяги, сопротивления атмосферы и тяготения Земли. Это означает, что состав датчиков первичной информации, системы взаимосвязей, вычислительных устройств и вся структура комплекса должны воспроизводить законы динамики ЛА как твердого тела, а также кинематики движений относительно ориентиров, расположенных на земной поверхности, в воздушной среде и космическом пространстве.

4. Написать уравнение движения ЛА как твердого тела относительно геоцентрической системы координат.

Чтобы оценить состав параметров этого вектора, рассмотрим уравнения движения ЛА как твердого тела с массой относительно геоцентрической системы координат (рис. 3):

; (1)

, (2)

где , , – векторы сил тяги, сопротивления среды и тяготения Земли соответственно; – радиус-вектор центра масс летательного аппарата; – кинетический момент тела летательного аппарата относительно не вращающейся системы координат с началом в центре масс летательного аппарата; – вектор вращающего момента, приложенного к ЛА.

Рис. 3. Схема движения летательного аппарата под действием сил и моментов относительно навигационной системы отчета и ориентиров

5. Какие группы устройств входят в информационное обеспечение навигационного комплекса?

6. Рассмотреть навигационный комплекс как совокупность модулей.

7. Какие уровни иерархии можно выделить в составе навигационного комплекса?