4. Исходные данные

Упрощенная модель процесса палубной посадки представленная в дипломном проекте выполнена в системе Simulink вычислительной среды Matlab. Модель строилась при следующих допущениях:

- заход на палубную посадку выполняется при использовании автомата тяги ( ) величина ошибки которого в модели задается датчиком случайных чисел;

- в модели рассмотрен только продольный канал, как наиболее критичный с точки зрения влияния на точностные характеристики палубной посадки;

- перемещения палубы из-за воздействия качки пренебрежимо малы (волнение моря до 4 баллов);

- принято, что корабль движется с постоянными курсом и скоростью (10 м/с);

- моноэрнотичность системы;

- заданный угол атаки( ;

- летчик стремится выдерживать глиссаду по биссектрисе зеленого луча ОСП;

- сделано допущение об отсутствии управляющего воздействия летчика при движении самолета от точки пролета кормового среза до касания;

- интегрирование останавливается в момент прохождения заданной высоты пролета над кормовым срезом, вычисления точностных характеристик выполняются в аналитической форме, исходя из предположения о движении самолета над палубой от кормового среза до касания по прямолинейной траектории с углом тангажа в момент прохождения кормового среза, время движения по рассматриваемому участку не превышает 1 секунды.

Компьютерная модель процесса палубной посадки представляет собой замкнутую динамическую систему «летчик-самолет», в которой модели летчика и самолета представлены в виде передаточных функций.

Как правило, модель летчика представляется в виде передаточной функции

, ,

где -коэффициент усиления летчика, -постоянная времени характеризующая уровень реакции летчика; -постоянная времени опережения летчика; -постоянная мышечно-нервного запаздывания летчика.

В модели передаточная функция летчика по тангажу задается при помощи аппроксимации Паде.

,

необходимость применения аппроксимации Паде была вызвана отсутствием в стандартной библиотеке передаточных функций блока задания передаточной функции .

В нижеприведенной модели приняты следующие значения постоянных времени летчика:

Модель самолета задавалась в форме передаточной функции по тангажу:

,

где ; ; ; [10]

Модель атмосферных возмущений действующих на самолет в процессе захода на палубу, задавалась в форме полигармонической функции, задающей псевдослучайный сигнал возмущений по тангажу.

,

где величины амплитуд и частот , , представленs в таблице 1

Таблица 1

i	1	2	3	4	5	6	7	8
	0.2618	0.5236	0.7854	1.0472	1.3090	1.5708	2.0944	2.6180
	0.7708	0.8984	1.0783	1.2924	1.5301	1.7680	1.9196	1.3752
i	9	10	11	12	13	14	15	-
	3.1416	3.9270	5.2360	6.2832	7.8540	10.472	15.708	-
	0.8553	0.4508	0.1955	0.1149	0.0597	0.0256	0.0077	-

Изменение псевдослучайного сигнала задавалось посредством варьирования начальных фаз составляющих гармоник сигнала случайным образом.

В модели на вход летчику подается заданное значение угла тангажа, вычисленное с учетом скорости хода корабля и заданных углов атаки и наклона траектории, на вход самолета вместе с сигналом летчика подается полигармонический сигнал, задающий атмосферные возмущения.

Основные формульные зависимости, использующиеся для определения точностных характеристик палубной посадки:

- поправка заданного угла наклона траектории от скорости движения корабля:

,

где - скорость полета; - заданный угол наклона траектории( ), - скорость движения корабля;

- интегрирование останавливается в момент выполнения условия достижения высоты пролета над кормовым срезом:

,

где - заданный угол наклона траектории; -удаление ОСП от кормового среза; -высота ОСП над палубой; - поправка на расстояние между глазом летчика и центром масс по вертикали, для рассматриваемого угла тангажа

- высота полета отсчитывается от уровня моря:

;

- начальная высота выхода (начала снижения по сигналам ОСП) вычисляется по формуле:

,

где - начальное удаление обнаружения огней ОСП; -высота борта авианосца;

Так как передаточные функции описывают движение центра масс самолета, то для вычисления высоты полета по глиссаде задаваемой ОСП в расчет высоты полета введена поправка на расстояние между глазом летчика и центром масс по вертикали, для рассматриваемого угла тангажа.

-значение вертикальной скорости вычисляется по формуле:

;

- величина продольного отклонения от заданной точки касания гаком вычисляется по формуле:

,

где -вынос посадочного гака в выпушенном положении от центра масс;

- величина вертикального отклонения от заданной глиссады вычисляется по формуле:

,

где t-время интегрирования, - высота текущая, – высота, соответствующая биссектрисе зеленого луча ОСП в данный момент времени;