Спосіб автономного формування траєкторії літального апарата при посадці

Спосіб автономного формування траєкторії літального апарата при посадці, у якому злітнопосадочну смугу (ЗПС) оснащують не менш як трьома радіолокаційними наземними орієнтирами (НО), які розміщують на поздовжній і поперечній 3 курсовий кут ЛА, кут нахилу глісади та швидкість змінення цих кутів. По розрахованим значенням формуються сигнали управління ЛА при посадці. Недоліком способу-прототипу є необхідність попереднього вимірювання координат місцезнаходження НО і значення курсового кута ЗПС та передачі їх на борт ЛА. Це збільшує час на створення умов для посадки літака та вимагає використання додаткових засобів вимірювання та зв’язку. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб автономного формування траєкторії літального апарата при посадці без застосування засобів передачі даних с землі на борт ЛА. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що траєкторія посадки ЛА розглядається в просторі станів поверхонь положень із вертикальної твірною, завдяки чому забезпечується формування програмних точок руху ЛА електронним способом в відносній системі координат з початком в центрі ЗПС [4]. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у виключенні необхідності визначення місця розташування НО, що дозволить створити автономну систему посадки, яка не потребує передачі даних с землі на борт ЛА, та істотно зменшити час на створення умов для посадки літака. На Фіг. 1 приведена схема розміщення НО біля ЗПС. На Фіг. 2 приведена динаміка управління посадкою ЛА по курсу. На Фіг. 3 приведена динаміка управління посадкою ЛА по глісаді. У запропонованому способі використовується штатне бортове обладнання ЛА та три НО, які розташовані в районі аеродрому. НО створюють вузьконаправлене випромінювання радіолокаційного сигналу максимальної інтенсивності в напрямку на джерело випромінювання, що переміщається в широкому тілесному куті. Сутність запропонованого способу полягає у наступному. ЗПС оснащують трьома НО, які розміщують на поздовжній і поперечній осях симетрії ЗПС (Фіг. 1). НО1 знаходиться на поздовжній осі аеродрому ЗПС з протилежної сторони від заходу ЛА на посадку. НО2 та НО3 знаходяться на поперечній осі ЗПС, причому НО2 спостерігається з ЛА ліворуч, а НО3 -праворуч. Відстань між НО1 та НО2 дорівнює відстані між НО1 та НО3, а кут, під p яким перетинаються ці відрізки дорівнює . В 2 якості наземних орієнтирів використовують кутові відбивачі або радіолокаційні маяки-відповідачі. Програмна траєкторія розраховується та заноситься до запам’ятовуючого пристрою бортового обчислювача заздалегідь та складається з програмних точок, які мають наступні властивості: відстані R1N(k), R2N(k), R3N(k) від HO1, HO2, НО3 (M1,M2,M3 ) до контрольних точок N(k), відстані (Dх(k)) між програмними точками по осі X та висоти (hПР(k)). Управління посадкою ЛА проводиться роздільно по курсу (Фіг. 2) та по глісаді (Фіг. 3). 32957 4 ЛА виконує радіолокаційних огляд земної поверхні, виявляє сигнали від НО, по яким вимірює відстані від ЛА до кожного з HO (R1, R2, R3) та кути лінії візування між літаком та відповідним НО (y М1, y М2 та y М3). Бортовими засобами ЛА вимірюються висота польоту (hд), кути курсу (y ), атаки (a) і тангажу (J), а також швидкість руху ЛА (V). Базові відстані d1 і d2 одноразово обчислюються та вносяться в запам’ятовуючий пристрій як постійна величина: 2 d1 = R1 ( 0) + R 2 (0) - 2R1(0)R 2 (0) cos(y M1( 0) - yM2 ( 0)) 2 (1) d2 = R 2 (0) + R 2 (0 ) - 2R 2 (0)R 3 (0) cos(yM2 (0) - yM3 (0)) 2 3 Виміри у момент часу tk 5 що проводяться на ЛА, забезпечують одержання поточних значень відстаней від ЛA (LA(k)) до трьох НО (R1(k), R2(k), R3(k)), на підставі яких бортовий обчислювач визначає поточні значення різниці квадратів відстаней. У кожен момент часу обчислюються наступні величини: 2 P1(k ) = R1 (k ) - R 2 ( k ) ü 2 ï P2 (k ) = R 2 (k ) - R2 (k ) ï 2 3 ý , (2) 2 P1N (k ) = R1N( k ) - R2N (k ) ï 2 P2N (k ) = R 2N( k ) - R2N (k ) ï 2 3 þ DP1(k ) = R1N (k) - R1 (k ) ü ï ý . (3) DP2 (k ) = R 2N( k) - R2 (k )ï þ dP1( k) = R1 (k) - R1 (k - 1) ü ï ý , (4) dP2 ( k) = R2 (k ) - R2 (k - 1)ï þ Відносини збільшень по каналах P1 і Р2 дорівнюють: dP1(k ) . (5) n(k) = dP2 (k ) За моменти відліку тимчасових положень к, тобто за дискретні моменти часу t(1), t(2), ..., t(k), ..., t(N) приймаються моменти відпрацьовування системою управління відповідних збільшень (за вихідні можна приймати збільшення по каналу Р 2). При цьому задається послідовність збільшень dP2(1), dP2(2), ..., dP2(k), dP2(k+l), які не обов’язково рівні між собою. Далі обчислюється значення необхідного збільшення nн по каналах Р1 і Р2 для інтервалу часу Dt(k+1) й азимути бази M1 M2: D P1(k ) dP1(k + 1) nH(k)= . (6) = DP2 (k ) d P2 (k + 1) 2 æ d2 + R 2 ( 0) - R1 ( 0) ö 2 ÷ . (7) А=y М2(0)-arccos ç 1 ç ÷ 2d1R 2 ( 0) è ø p Вважаючи, що Dy (k)