книги из ГПНТБ / Шмыголь С.С. Определение и прогнозирование движения центра масс летательного аппарата по результатам траекторных измерений

УДК 629.7.016.7(075.8)

i - 4117. Г: ла

...... ..........................

' ^ 1 ,

д ^

s i > ? ? 4

3

ВВЕДЕНИЕ

В процессе создания летательных аппаратов (ДА) и при их использовании часто встречаются с необходимостью определения движения центра пасс ДА. Принципиально возможны два метода ре­ шения этой задачи.

Первый метод определения движения ДА, как известно, заклю­ чается в том, что по заданным начальным условиям и характери­ стикам действующих на аппарат сил вычисляют координаты, скоро­ сти и другие параметры движения центра масс ДА. С этой целью, обычно, интегрируют систему дифференциальных уравнений движе­ ния ДА. В этом случае обычно речь идет о предвычислении (или прогнозировании) движения ДА. Точность такого прогноза зависит от степени достоверности наших знаний о начальных'условиях дви­ жения ДА и системе действующих на него в полете сил, а также от точности выполнения расчетов. И хотя на уточнение этих све­ дений затрачивают много труда в предполетной подготовке, фак­ тическое движение ДА, как правило, существенно отличается от предвычисленного. Объясняется это, главным образом, отличием фактических условий полета от расчетных и недостаточной точно­ стью определения начальных условий.

Для повышения точности прогнозирования движения летатель­ ных аппаратов, под которыми в дальнейшем будем понимать, глав­ ным образом, ракеты или их головные части, возникает необходи­ мость в определении движения вторым методой, заключающимся в том, что по результатам объективных наблюдений за полетом ДА (по результатам траекторных измерений) вычисляют параметры дви­ жения и уточняют систему действующих на него сил.

Первый метод определения движения ДА является предметом' теории полета ракет [ I , 2 ]. Он применяется при исследованиях,

связанных: с созданием и подготовкай ЛА к полету, а также для прогнозирования движения ЛА.

Второй метод находит широкое применение при определении фактического движения ЛА в процессе их летных испытаний [4 ]. Умелый выбор конкретных реализаций этих методов и грамотное их сочетание позволяет с высокой точностью определять и прогнози­ ровать движение ЛА.

В данном учебном пособии рассматриваются основные методы определения движения центра масс ЛА по результатам траекториях измерений, оценивается точность и намечаются области применения этих методов, а также рассматриваются основные методы прогнози­ рования движения ЛА.

6

3) наклонная дальность D от точки стояния измерительно средства 0 до центра масс летательного аппарата А (рис.З) (наклонная дальность может измеряться с помощью радиолокацион­ ных станций и некоторых фазометрических станций, излучающих непрерывный сигнал [4]);

4) составляющая вектора скорости центра масс М на напра ление вектора наклонной дальности (рисЛ ):

8

Однако для того, чтобы судить о движении в целом, вводят некоторые общие характеристики геометрии и кинематики движения. Для баллистических ракет такими характеристиками движе­ ния (траектории) являются дальность и максимальная высота по­ лета, высоты, углы наклона и составляющие вектора скорости в характерных точках траектории.

Для пассивно движущихся на большие дальности ЛА в качестве общих характеристик движения можно принимать также элементы

В общем случае характеристики движения являются функциями параметров движения

( ? )

, НО и параметры движения.в свою очередь являются некоторыми функциями измеряемых параметров

(8)

Нашей первой задачей является установление зависимостей

Сучетом этого для определения координат, исходя из анализа

х) К числу характеристик движения можно также отнести не­ которые мало известные параметры действующих на ЛА сил.

9

приведенных выше измеряемых параметров, можно назвать несколь­ ко в а р и а н т о в с о с т а в а измерений, среди кото­ рых наибольшее распространение получили следующие.

Три направляющих косинуса линии визирования

В этом случае применима лишь двухили трехпунктвая схемы измерений.

I . Для двухпунктной схемы ( 0 . , СЬ ) , показанной на рис.6, вариант состава может быть записан в виде

Рис.6. Двухпунктная схема измерений направляющих косинусов