空間飛行器設(shè)計(jì)第7講(編輯修改稿)
2025-02-02 18:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 8 對(duì)加速度信號(hào) aE,aN作一次積分，得相應(yīng)的飛行器速度分量， 對(duì)所得的速度 vE,vN再次積分，得相應(yīng)的飛行器位置變化量；與初始經(jīng)、緯度相聯(lián)系，可得飛行器所在地理位置的經(jīng)緯度值，供導(dǎo)航定位用。 19 慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的主要部件： 1）三軸陀螺穩(wěn)定平臺(tái)：給加速度計(jì)測(cè)量提供坐標(biāo)基準(zhǔn)；同時(shí)可從相應(yīng)的穩(wěn)定軸拾取飛行器姿態(tài)角信號(hào)。 2）加速度計(jì)：提供原始數(shù)據(jù)。 3）慣導(dǎo)計(jì)算機(jī)：完成制導(dǎo)參數(shù)計(jì)算；另計(jì)算加給陀螺儀力矩器的指令信號(hào)，用以控制平臺(tái)穩(wěn)定在地理坐標(biāo)系內(nèi)。 4）參數(shù)顯示器。 5）供電電源。 特點(diǎn)： 1）完全獨(dú)立工作性能。 2）連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)。 3）精度高。不足之處是誤差隨時(shí)間積累。 20 2. 天文制導(dǎo) 利用天文方法觀測(cè)星辰日月等天體來(lái)確定飛行器的位置，以引導(dǎo)飛行器沿預(yù)定航線到達(dá)目的地的方法。 它具有儀器簡(jiǎn)單可靠、測(cè)定位置時(shí)不用電源、不需陸岸設(shè)備、定位精度不受航行起始點(diǎn)距離的影響等優(yōu)點(diǎn)。 等高圓 在地球上 C點(diǎn)觀測(cè)星體 σ可得高度角 h，和天頂距 M點(diǎn)稱 σ的星下點(diǎn)。 21 在地球上， h為常數(shù)的軌跡稱等高圓，即以 M為中心，以（ 90h）為半徑的圓。 雙星導(dǎo)航原理及三星導(dǎo)航 在地球上的同一地點(diǎn) C觀測(cè)兩個(gè)星體，可得兩個(gè)高度角，并可得兩個(gè)高度圓。兩圓相交于 C， B點(diǎn)。 這兩點(diǎn)一般相距較遠(yuǎn)，可用它們的地理位置來(lái)判別真?zhèn)挝恢?，亦可再觀測(cè)一個(gè)星體的方位角來(lái)判別位置。 若再利用觀測(cè)的第三個(gè)星體的高度角和相應(yīng)的第三個(gè)高度圓，則 3個(gè)圓的交點(diǎn)便是觀測(cè)者的位置。 22 星體跟蹤器 23 3. GPS制導(dǎo) 從 20世紀(jì) 60年代始出現(xiàn)了以子午儀系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng) (Global Positioning System,GPS)為代表的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 GPS是在已知衛(wèi)星在每一時(shí)刻的位置和速度的基礎(chǔ)上 ,以衛(wèi)星為空間基準(zhǔn)點(diǎn) ,通過(guò)測(cè)站接受設(shè)備，測(cè)定至衛(wèi)星的距離或 Doppler頻移等觀測(cè)量來(lái)確定測(cè)站的位置、速度。 GPS系統(tǒng)由三大部分組成 空間衛(wèi)星； 地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)； 用戶設(shè)備。 24 GPS特點(diǎn)： “多星、高軌、高頻、測(cè)時(shí) 測(cè)距”體制，高精度原子鐘為核心。 1）全球覆蓋連續(xù)導(dǎo)航定位。 24顆衛(wèi)星，合理分布在 6個(gè)等距軌道面內(nèi)，軌道高達(dá) 20,200km，軌道傾角 55186。 2）高精度三維定位。 3）實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位。 1s即可完成一次定位。 4）被動(dòng)式全天候?qū)Ш蕉ㄎ弧? 5）抗干擾性能好、保密性強(qiáng)。特殊編碼（偽噪聲碼）技術(shù)。 6）采用 GPS載波相位測(cè)量技術(shù)，可用于航天器姿態(tài)測(cè)量。 25 4. 組合制導(dǎo) 現(xiàn)有的慣性、無(wú)線電、圖像匹配、天文、衛(wèi)星制導(dǎo)等不同制導(dǎo)技術(shù)，各有特點(diǎn)，使用上也各有弱點(diǎn)。 組合制導(dǎo)技術(shù)把兩種或兩種以上獨(dú)立的制導(dǎo)技術(shù)通過(guò)一定的方式組合起來(lái)而形成。同時(shí)還增強(qiáng)了航天器制導(dǎo)系統(tǒng)的可靠
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