Пилотажно-навигационный комплекс

(71) Ухтомский вертолетный завод им.Н,И.Камова(72) Петросян ЭА; Никифорова П,НГубкин С,В.;Маслов АВ,; Белоусов ВА Белоусова ЕВ,(56) Пилотажно-навигационный коммекс вертолета. Руководство по летной эксплуатации Ка 32 МГА раздел 8, пп 88 .8, 16, 1987,(57) И тся к пилотажно-навигазобретение относи СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕС ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССС(в) Я 5 (11) 1797383т,51) б 60533 1 02 сам летательных аппаратов.- повышение точности счисулучшение характеристик успьного аппарата при отказах мерителя скорости. По дануглов курса и крена, модулей воздушной скоростей 2 и данаправлении ветра 16 в вычисяется приближенное значение льжения, что существенно увесчисления навигационных паф-лы, 2 ил. ционным комплек Цель изобретения пения координат и тойчивости летате допплеровского из ным о величинах путевой 1, 4, 5 и ным о модуле и н лителе 8 определ величины угла ско личивает точность раметров. 1 з.п.Изобретение относится к пилотажно-навигационным комплексам (ПНК) летательных аппаратов (ЛА), в частности вертолетов.Цель изобретения - увеличение точности счисления координат и улучшение характеристик устойчивости летательного аппарата при отказах ДИСС.На фиг, 1 изображена блок-схема пилотажно-навигационного комплекса ЛА; на фиг. 2 - функциональная схема блока вычисления угла скольжения ибоковой составляющей воздушной скорости полета.Пилотажно-навигационный комплекс состоит из допплеровского измерителя скорости 1, датчика воздушной скорости 2 и курсовой системы 3, выходы которых присоединены к входу блока вычисления проекций скорости 4, выход которого. присоединен как к входу блока вычисления модуля скорости 5, так и вместе с выходом датчикб воздушной скорости и курсовой системы - к входу блока вычисления параметров ветра 6, выходы которого присоединены как к входу блока вычисления проекции скорости, так и вместе с выходами курсовой системы, датчика воздушной скорости, блока вычисления модуля скорости и датчика угла крена 7 присоединены к входу блока вычисления угла скольжения 8, выход которого присоединен к входу блока вычисления параметроа ветра 6 и входу блока вычисления проекций скорости 4, выходы которого присоединены к входу блока комплексной обработки информации 9; выходы датчика радиостанции ближней навигации (РСБН) 10, входящего в состав блока измерения азимута и дальности (БИАД) 11 присоединены к входу блока комплексной обработки информации 9, выходы которого присоединены к входу блока формирования программы управления траекторией 12, выходы которого, также как и выходы курсовой системы и датчика угла крена присоединены к входу блока формирования управления 13, сигналы которого также как и ветровые возмущения поступают на летательный аппарат 14, выходные параметры которого через соответствующие датчики являются входными сигналами устройства ПНК, Блок вычислений угла скольжения 8 состоит из блока вычисления балансировочного угла крена 15, выход которого, как и выход датчика угла крена, присоединяется к входу первого сумматора 16, выход которого присоединяется как к входу первого блока вычисления синуса 17, выход которого присоединен к первому входу интегросуммирующего блока 18, так и к входу блока вычисления косинуса 19, выход которого также как и выход первого блока дифферен сИ2- = а (Ч) И -Ч +а,(Ч) хЮ 1 2 2 гх - +Усову - + царап у-у (Ч)бу афсй сй бал 50 включающего вычисляемые в блоках 24 и 33 коэффициенты а 1(Ч), аг(Ч), в блоке 29 - боковую составляющую модуля ветра, в блоке 23 - буйи, в блоке 20 - бфбт, в блоке 15 - у 6 зл(Ч), в интегросуммирующем блоке 18 определяется величина изменения боковой цирования 20, присоединен к входу первого блока умножения 21, выход которого присоединен к входу второго блока умножения 22, выход которого присоединен к второму вхо ду интегросуммирующего блока 18; выходвторого блока дифференцирования 23, также как и выход первого блока формирования аэродинамического коэффициента 24, присоединен к входу третьего блока умно жения 25, выход которого присоединен ктретьему входу интегросуммирующего блока 18; сигналы с датчиков курса и направления ветра присоединяются к входам третьего сумматора 26, выход которого присоединен к входу второго блока вычисления синуса 27, выход которого, также как и выход блока вычисления косинуса 19, присоединен к входам второго блока деления 28, выход которого, также как и входной сигнал 20 модуля ветра, присоединены к входам четвертого блока умножения 29, выход которого, также как и выход интегросуммирующего блока 18, присоединен к входам второго сумматора 30, выход которого присоединен 25 вместе с сигналом от датчика скорости квходам первого блока деления 31, выход которого присоединен к входу блока вычисления арксинуса 32, определяющего величину угла скольжения, выходы второго 30 сумматора 30 и второго блока формирования аэродинамического коэффициента ЗЗ присоединены к входам пятого блока умножения 34, выход которого присоединен к четвертому входу интегросуммирующего 35 блока 18, определяющего боковую составляющую воздушной.При работе предложенного комплексапо значениям составляющих скорости ЧЧ от датчика 1, воздушной скорости Ч от датчика 40 2, угла курса фот курсовой системы 3 и углакрена у от МГВ 7 в вычислителе 8 из решения дифференциального уравнения, представляющего динамическую модель движения вертолета по оси 021, а интегро сум- мирующем блоке 181797383 ЧЧг сову1 к к составляющей путевой скорости Ю/21, и далее в блоке нелинейности 32 вычисляется угол скольжениячД=Д +агся 1 п -Ч Таблично заданные динамические коэффициенты а 1(Ч) и а 2(Ч) аппроксимируются кусочно-линейно. Балансировочные значения убал(Ч) аппроксимируются совокупностью кривых первого и второго порядков.Боковая составляющая вектора скорости ветра вычисляется соглаено выражению где Ч, д- параметры ветра, вычисленные на предыдущем шаге работы устройства.При штатной работе пилотажно-навигационного комплекса (использующей информацию от ДИСС и КС) по значению составляющих путевой скорости в заданной системе координат ЧЧх 1 и Чче 1, а также по значению угла скольжения /3 от вычислителя 8, воздушной скорости Ч от датчика 2, угла курса ф от датчика 3 в вычислителе 6 вычисляются параметры Ч и дв. Ч;ЧЧ-Чав(тР-Д;Чу=ЧЧуц - Чсоз(ф - Д гдеЧЧхц ЧЧ х 81 п ф+ ЧЧ сов ф, ЧЧуд=ЧЧх сов ф - Я 31 п ф Формула изобретения 1, ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС, содержащий датчик воздушной скорости, курсовую систему, датчик угла крена, блок измерения азимута и дальности, допплеровский измеритель скорости, последовательно соединенные блок вычисления проекций скорости, первый и второй .входы которого соединены с выходами соответственно датчиков воздушной скорости и курсовой системы блок комплексной обработки информации, второй вход которого соединен с вторым выходом блока вычисления проекции скорости, а третий и четвертый входы соединены соответственно с первым и вторым выходами блока измерения азимута и дальности, блок формирования программы управления траекторий, второй вход которого соединен с вторым выходом Модуль Ч и мгновенное направление ветра (значение метеорологического курса ветра) дв равны ч =ч +ч Гз в х уЧхбО =агс 1 ц - + 180вч10 В случае отказа ДИСС и перехода наработу по сигналам ДВС сигналы Ю/, и ЧЧ, перестают поступать от блока 1 и составляющие путевой скорости начинают рассчитываться по величине воздушной скорости и 15 запомненным составляющим скорости ветра Чх=Чзп дв,Чу-Чсоъ дЧчхц=Чх+Чзп ( Ф Ф20 ЧЧуц=Чу+Чсоз( ф ДЭти составляющие скорости поступаютв блок 9, где счисляются координаты местоположения летательного аппарата Хц, У в прямоугольной системе координат, связан ной с земной поверхностью.Модуль скорости вычисляется в блоке 5и равен ЧЧ= у +И (движение рас 2 гх уЗ 0 сматривается в горизонтальной плоскости).Предложенный пилотажно-навигационный комплекс позволяет исключить эти ошибки благодаря вычислению значения боковой проекции воздушной скорости и даЗ 5 лее угла скольжения. блока комплексной обработки инфор мации, и блок формирования сигналауправления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования программы управления траекторией, третий и четвертый входы 45 соединены соответственно с выходамикурсовой системы и датчика угла крена, блок вычисления параметров ветра, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами датчи ка воздушной скорости и курсовой системы, а первый и второй выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока вычисления проекций скорости, пятый и шестой 55 входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами допплеровского измерителя скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности счисления координат и улучшения характеристик устойчивости летательного аппарата при отказах допплеровского .измерителяскорости, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок 5вычисления модуля скорости, первыйвход которого соединен с первым выходом блока вычисления проекций скорости и четвертым входом блока вычисления параметров ветра, второй вход 10соединен с вторым выходом блока вычисления проекции скорости и третьимвходом блока вычисления параметровветра, и блок вычисления угла скольжения, второй и третий входы которогосоединены соответственно с выходамидатчика воздушной скорости и курсовойф системы, четвертый и пятый входы соединены с первым и вторым выходами 20блока вычисления параметров ветра соответственно, шестой вход соединен свыходом датчика угла крена, а выходсоединен с пятым входом блока вычисления параметров ветра и седьмым 25входом блока вычисления проекций скорости,12, Комплекс по п,1, отличающийсятем, что блок вычисления угла скольже-ния содержит блок вычисления балансировочного угла крена, последовательносоединенные первый сумматор, первыйинверсный вход котороо соединен свыходом блока вычисления балансировочного угла крена, первый блок вычисления синуса, интегросуммирующийблок, второй сумматор, первый делительи блок вычисления арксинуса, выходкоторого является выходом блока вычисления угла скольжения, первый ивторой блоки дифференцирования, последовательно соединенные блок вычисления косинуса, первый умножитель,45 второй вход которого соединен с выходом первого блока дифференцирования, и второй умножитель, выход которого соединен с вторым входом интегросуммирующего блока, последовательно соединенные первый блок формирования аэродинамического коэффициента и третий умножитель, второй вход которого соединен с выходом второо блока диффЕренцирования, а выход соединен с третьим входом интегросуммирую щего блока, г 1 оследователЪно соединенные третий сумматор, первый вход которого является четвертым входом блока вычисления угла скольжения. второй блок вычисления синуса, второй делитель, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления косинуса и четвертый умножитель, выход которого соединен с вторым инверсным входом второго сумматора, последовательно соединенные второй блок формирования аэродинамического коэффициента и пятый умножитель, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход соединен с четвертым входом интегросуммирующего блока, первый вход блока вычисления угла скольжения соединен с вторым входом второго умножителя, второй вход соединен с входами блока вычисления балансировочного угла крена, первого и второго блоков формирования аэродинамического коэффициента и вторым входом первого делителя, третий вход соединен с входом первого блока дифференцирования и вторым инверсным входом третьего сумматора, пятый вход соединен с вторым входом четвертого умножителя, шестой вход соединен с вторым входом первого сумматора и входами блока вычисления косинуса и второго блока дифференцирования.,2 ректор Н. Милюко едактор Т,Шагова аказ 135 Тираж ПодписноНПО "Поиск" Роспатента035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Сост Техр ель Т,Туманова