ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

Контрольная работа

по дисциплине: Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы

Работу выполнил: Павлов Н.А гр. Z7111

Санкт-Петербург 2011

Содержание

1. Принципы работы измерителей

1. Измеритель воздушной скорости (вариометр)

2. Система воздушных сигналов (ДИСС)

2. Структурный синтез комплексной системы

3. Синтез фильтра в устройстве обработки

4. Анализ точности спроектированной системы

5. Исследование робастности и помехозащищенности системы

6. Схемотехническая реализация устройства обработки

7. Список использованных источников

1. Принципы работы измерителей

1. Вариометр

Вариометрами называются приборы предназначенные для измерения вертикальной скорости полета самолета. Вариометры применяются в качестве пилотажных приборов а также датчиков вертикальной скорости в автоматических устройствах управления полетом.

кинетическая схема вариометра

1.2 Доплеровский измеритель угла и скорости сноса(дисс)

Доплеровский измеритель предназначен для измерения путевой скорости и угла сноса. При известном курсе и истинной воздушной скорости доплеровский измеритель позволяет определить скорость и направление ветра и путевой курс .Принцип действия измерителя состоит в том что посланный с борта самолета радиосигнал определенной частоты отражается от земли и принимается на борту с измененной частотой.

2. Структурный синтез комплексной системы

2.1 Выбор схемы.

Все варианты схем эквивалентны по точности, однако каждый вариант имеет свои особенности в смысле технической реализации. Схема первого типа может быть реализована, если число нулей передаточной функции хотя бы одного из измерителей не меньше числа её полюсов. Схема второго типа реализуется при выполнении ещё более жестокого требования: передаточные функции у обоих измерителей должны иметь число нулей не меньше числа полюсов. Схема третьего типа может быть реализована, если у передаточной функции первого измерителя число полюсов не превосходит числа нулей, а у передаточной функции второго измерителя, наоборот, число нулей не превосходит числа её полюсов.

В тех случаях когда это возможно, следует реализовать вычислительное устройство по схемам второго и третьего типа, так как при этом оно окажется проще. Схема первого типа имеет и такой недостаток, как свойство потери инвариантности, если значения параметров звеньев при их технической реализации будут отличаться от расчётных.

Исходя из всего вышесказанного, в нашем случае выбираем схему второго типа.

Структурная схема комплексной системы с фильтром разностного сигнала представлена на рис.3.1.

Рисунок – 3.1 Структурная схема системы.

На схеме обозначены: вариометр и ДИСС соответственно; преобразователи, преобразующие к одной физической природе выходные сигналы измерителей ; оптимальная передаточная функция фильтра разностного сигнала.

Для измерителя И1 (вариометр) функция спектральной плотности имеет вид:

= (3.1.1)

Функция спектральной плотности для 2-го измерителя (ДИСС):

= (3.1.2)

Подставляя в выражения (3.1.1) и (3.1.2) известные параметры и задаваясь частотой, построим спектры погрешностей.

Таблица 3.1.1

Зависимость спектральных плотностей погрешностей измерителей от частоты

ω, Гц	0	0,5
S1	50	0,01
S2	0,001	0,009

Рисунок – 3.1.1 Спектр погрешности вариометр(1) и ДИСС(2).

После построения графиков спектральных плотностей для 2-ух измерителей, мы видим, что аппроксимировать белым шумом нужно 2 измеритель.

Интенсивность белого шума второго измерителя