空間飛行器設(shè)計(jì)第7講-在線瀏覽
2025-02-23 18:31本頁面
【正文】 飛行控制系統(tǒng)的任務(wù) 就是控制火箭這兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)符合設(shè)計(jì)所規(guī)定的要求。 復(fù)合制導(dǎo) (bined guidance)的測(cè)量儀表可應(yīng)用星光敏感器、圖像匹配器、無線電測(cè)距設(shè)備、定位定向接收機(jī)等。 10 姿控系統(tǒng)的 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 是舵機(jī)、搖擺發(fā)動(dòng)機(jī)和姿控噴管；制導(dǎo)系統(tǒng)的執(zhí)行元件是電磁閥和電爆器件。以掌握箭上設(shè)備的工作情況和各種參數(shù)，并將飛行參數(shù)向箭上設(shè)備裝訂，最后控制運(yùn)載火箭的發(fā)射。運(yùn)載火箭制導(dǎo)系統(tǒng)是導(dǎo)引和控制火箭按選定的規(guī)律調(diào)整飛行路線并導(dǎo)向預(yù)定軌道區(qū)的全部裝置。 12 火箭飛行中的主要干擾 外部干擾： 由發(fā)動(dòng)機(jī)特性、大氣狀態(tài)、飛行程序、箭體結(jié)構(gòu)等偏離設(shè)計(jì)計(jì)算條件所導(dǎo)致。 火箭的制導(dǎo)： 利用導(dǎo)航參數(shù)按給定的制導(dǎo)律，用推力矢量控制火箭質(zhì)心運(yùn)動(dòng)，達(dá)到期望的終端條件時(shí)準(zhǔn)確關(guān)機(jī)，保證空間有效載荷精確進(jìn)入軌道目標(biāo)區(qū)。 系統(tǒng)的基本功能為實(shí)現(xiàn)彈道控制： 1）測(cè)量；（位置，速度） 2）計(jì)算；（位置，速度；并加以判斷） 3）導(dǎo)引；（產(chǎn)生導(dǎo)引信號(hào)以修正偏差；法、橫向） 4）關(guān)機(jī)控制（有多種控制泛函 ：射程偏差、速度、運(yùn)行周期等） 14 式中， —— 為關(guān)機(jī)時(shí)刻； V， a —— 分別為關(guān)機(jī)時(shí)刻速度和位置，在慣性坐標(biāo)系中各有三個(gè)分量 Vx, Vy, Vz ； x, y, z ； 以 射程偏差函數(shù)為例 射程控制即要使該偏差函數(shù) 當(dāng)滿足時(shí)，發(fā)出關(guān)機(jī)指令，結(jié)束動(dòng)力飛行段。 攝動(dòng)制導(dǎo) —— 只在關(guān)機(jī)點(diǎn)前進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算。 火箭實(shí)際飛行中會(huì)偏離射面或在射面內(nèi)偏離預(yù)定軌道，故需作 橫向控制 。 根據(jù)測(cè)取上述導(dǎo)航參數(shù)的物理原理及技術(shù)的不同，形成了慣性制導(dǎo)系統(tǒng)、無線電制導(dǎo)系統(tǒng)、天文制導(dǎo)系統(tǒng)、衛(wèi)星制導(dǎo)系統(tǒng)等。 它通過測(cè)量飛行器本身的加速度，經(jīng)積分和運(yùn)算來獲得所需的速度和位置參數(shù)。 在該陀螺穩(wěn)定平臺(tái)上分別沿東向和北向裝兩個(gè)加速度計(jì) AE,AN ，用以測(cè)量飛行器東西向和南北向的加速度 aE,aN。 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)。 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)。 5）供電電源。 2）連續(xù)工作時(shí)間長。不足之處是誤差隨時(shí)間積累。 它具有儀器簡單可靠、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)。 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。兩圓相交于 C， B點(diǎn)。 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。 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) ,通過測(cè)站接受設(shè)備，測(cè)定至衛(wèi)星的距離或 Doppler頻移
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