Information Technology | Geographical IT » Repülőgép vezetési- és navigációs komplexumok tipikus üzemmódjai

Készítette: Pálfi András Viktor ZMNE‐BJKMF‐RMI‐FRT FEDÉLZETI NAVIGÁCIÓS RENDSZEREK RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülési szakasz meghatározza az RVNK üzemmódját is, ezért az üzemmódokat a következő szakaszokban fogjuk vizsgálni: • a komplexum navigációs előkészítése • felszállás • útvonalrepülés és kijutás a feladat végrehajtás körzetébe • a harci feladat végrehajtása • visszatérés a repülőtérre és leszállás Kezdés Előkészítés Előkészítési Algoritmus Felszállás A NAV. jellemzők adói jeleinek bevezetése és feldolgozása Helyesbítés Számított koord. Helyesbítésének algoritmusa SZAU vezérlőjelek kidolgozási algoritmusa Harci alkm. Harci feladat megoldási algoritmusa Vége RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A Navigációs előkészítés céljai és tartalma Az előkészítés céljai: • A szükséges kiinduló adatok előkészítése • A repülési program és a komplexum

működésének kidolgozása, amely megfelelő pontossággal és biztonsággal biztosítja a repülés végrehajtását automatikus vagy fél automatikus üzemben. Az előkészítés során megoldott feladatok: • a repülés útvonalának kiválasztása és rögzítése a számítógépben • az ortodróm koord. Rendszer kiválasztása, térképen való rögzítése, • az útvonal nevezetes pontjainak (reptér, fordulópontok, cél, stb.) koordinátáinak meghatározása RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI • az esetleges helyesbítések értékének meghatározása(pl. ∆Mf) • egyéb nevezetes pontok(pl. emelkedés kezdő‐ és végpontja, a cél támadásának kezdőpontja, stb.) meghatározása • a repülési program kidolgozása és rögzítése • a programbevezetés helyességének és komplexum üzemképességének ellenőrzése • az irányrendszer, INR, stb. kezdeti beállítása stb RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI Az útvonalrepülés szakaszában fellépő

navigációs és vezérlési feladatok megoldási elvei az RVNK‐ban Az útvonalrepülés során a komplexumok által megoldott feladatok: • a pillanatnyi koordináták meghatározása, • a számított koordináták helyesbítése, • a repülési jellemzők előírt értékeinek meghatározása a vízszintes és függőleges síkban, • vezérlőjelek kidolgozása ás realizálása automatikus üzemmódban, ill. kijelzése fél automatikus vagy kézi üzemmódokban, • komplexumok állapotának ellenőrzése (egészében és alrendszerenként) RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI Az útvonalrepülés szakaszában fellépő navigációs és vezérlési feladatok megoldási elvei az RVNK‐ban A derékszögű kord. rendszerben a navigációs feladatok megoldásához felhasznált mozgásmodell: vx=dx/dt; vy=dy/dt, ahol x,y‐ a pillanatnyi koordináták, vx, vy‐ a pillanatnyi koordináták változási sebessége. RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI Az útvonalrepülés szakaszában fellépő

navigációs és vezérlési feladatok megoldási elvei az RVNK‐ban Akkor a pillanatnyi koordináták: Vx és vy konkrét értékei annak függvényében írhatóak fel, hogy milyen módszerrel kapjuk az útszámítás elsődleges paramétereit (légi jeles, doppler‐elvű, inerciális,) Ha a komplexum számító egysége diszkrét működésű, akkor a koordináták számítási egyenletei: ∆t: számítási ciklushossza Xi‐1, Yi‐1 : előző ciklusban számított koordináták. RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI Az útvonalrepülés szakaszában fellépő navigációs és vezérlési feladatok megoldási elvei az RVNK‐ban Földrajzi koord. Rendszer alkalmazása esetén a koord Számítás egyenletei: Valós irányszög. Ha a koord Számításhoz a légi jelrendszer ad információt, akkor figyelembe kell venni a szélvektort is. RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A számított koordináták helyesbítése A helyesbítésre olyan alrendszerek kerülnek felhasználásra, amelyek az

RVNK részét képezik és amelyek képesek a tényleges tartózkodási hely koordinátáinak meg‐ határozására. Ilyen rendszerek lehetnek: RSzBN, RSzDN, RLSz, optikai célzó berendezés, navigációs rendszerek. A helyesbítés szükségessége és célszerűsége: σ Sebesség szerinti helyesbítés σ Szükséges helyesbítés σ megengedett Célszerű helyesbítés σ Helyzet szerinti helyesbítés helyesbítő t1 t2 t3 RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A számított koordináták helyesbítése A helyesbítés végrehajtása szükséges, ha csökkentése a helyesbítés gyakoribb bekapcsolásával érhető el. A helyesbítés lehet helyzet szerinti, sebesség szerinti és konbinált. A helyesbítés általános elve: y M yM ∆y yt A tájékozódási pont xt,yt koordinátáit számító gép memóriájában rögzíteni kell. M‐ a repülőgép tömegközéppontjának helye xM és yM koordinátákkal. A RVNK alrendszerei segítségével

meghatározásra/mérésre/ kerül a r.g és a tájékozódási pont D távolsága és a βt szög. βt D T xt M x ∆x x RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A számított koordináták helyesbítése Akkor: A helyesbítésre igénybe vett eszközök függvényében a helyesbítés lehet: • folyamatos: a helyesbítő működésének teljes ideje alatt (RSzDN‐től) • szakaszos: meghatározott időközönként(RSzBN‐től) A helyesbített rendszerre való hatás függvényében a helyesbítés lehet: • helyzet szerinti: a számított koordinátákat helyesbítjük, a hibanövekedés intenzítása nemváltozik • sebesség szerinti: a hibanövekedés sebessége csökken, de koord. Meghatározás hibáját nem küszöböli ki. • sebesség és helyzet szerinti RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az útvonal repülés során RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az

útvonal repülés során Az RVNK‐ban az útvonal megadása történhet: A szomszédos útvonalpontok koordinátinak megadásával A repülési szakasz végpontjának megadásával, amegközelítés irányának korlátozása nélkül. A r.g vezérlésének módja attól függ, hogy az adott útvonalhoz képest milyen helyzet jellemző kerűl számításra ill. mérésre a repülés során RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az útvonal repülés során Út szerinti vezérlésnél: A repülőgép kivezetése adott pontban a legrövidebb úton történik (az adott pontra irányul a repülőgép haladási sebesség – vektora). y Xr.g Ap yt βe Wadott yM β W xM xt x A fedélzeten meghatározásra kerül Ap és L értéke. L értékét folyamatosan összehasonlítjuk az Lf fordulótávolsággal és ha L ≥ Lf, akkor a Ψadott = Ap-βe irányszögjel a vezérlőrendszerbe kerül. RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI

A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az útvonal repülés során Az irányszög szerinti vezérlés: Az út szerinti vezérlés sajátos esete, amikor feltételezzük, hogy βe=0. A módszert azokban az esetekben alkalmazzák, amikor csak Ap-ről( rádió állomás azimutja), vagy a rádióállomás irányszöggéről van információnk (RSzBN, ARK). A repülőgép mozgáspályáját a módszer alkalmazása esetén rádiódrómának hívjuk: P2 P1 RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az útvonal repülés során Az útvonal szerinti vezérlés: A leggyakrabban alkalmazott módszer. Ebben az esetben a vezérlőrendszerbe γadott kerül továbbításra: P2 P1 Z M γadott =kzz+kz’z’ A koordináták meghatározása ennél a módszernél általában az ortodróm koord. Rendszerben történik. Ilyen kis z értékre ( az ortodrómától való oldaleltérés szöge) Illetve a Z értéke

számítható: RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az útvonal repülés során Nagy z értéknél a z=0-ra való visszatérés három szakaszban történék: M I. I. Az adott útvonal irányába fordulás. Amíg a r.g mozgásának iránya merőleges nem lesz az útvonal irányával. / γadott= kzx’ sign z ahol x’- a haladási sebesség vetülete az útvonal irányára. II. A mozgás irányának stabilizálása, amig z=Rf=V2/g tg γmegengedett, Rf-a forduló sugara, v-haladási sebesség, γmegengedett – a megengedett bedöntési szög. II. III. P1 P2 III. Z ≤ Rf esetén ráfordulás a megadott útvonal RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép oldalirányú mozgásának vezérlési algoritmusa az útvonal repülés során Amint a repülőgép az útvonalrepülés során annyira megközelíti a következő útvonalpontot, hogy az Lp ≤ Lf feltétel teljesül és szükségessé válik az új ortodrómára

való áttérés a vezérlőrendszerbe γmegengedett jel kerül és a r.g új ortodrómára tér át. Lf P2 P1 P3 Ilyenkor: Lf= tg[(Ψi-1 – Ψi)/2] RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép hosszirányú mozgásának vezérlési feladata RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép hosszirányú mozgásának vezérlési feladata A hosszirányú mozgás vezérlése két összetevőt tartalmaz: • A repülési magasság vezérlése, • A repülési (vagy haladási) sebesség vezérlése) Az útvonalrepülés során az RVNK hosszirányú csatornájának funkcionális felépítése: ELSŐDLEGES PARAMÉTEREK ADÓI FEDÉLZETI SZÁMÍTÓGÉP: „v” CSATORNA „H” CSATORNA HELYESBÍTÉS SZÁMÍTÁS KIVEZETÉS AUT. VEZ RENDSZER TOLÓERŐ AUTOMATA MAGASSÁGI KORMÁNY CSATORNA KIVEZETÉS AUTOMATA KORMÁNYGÉPE RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép hosszirányú mozgásának vezérlési feladata A függőleges sebesség meghatározási algoritmusának sajátosságai: A

függőleges sebesség meghatározása történhet: •Variométer segítségével (nagy késéssel jár) •A sebesség és a bólintási szög ismeretében (pontatlan) A hátrányok kiküszöbölésére az RVNK-ban komplex meghatár4ozási elvet alkalmaznak. VARIO GYORSULÁS ADÓ RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép hosszirányú mozgásának vezérlési feladata A kimeneten megjelenő jel: ∆He”- a mérés különböző induló szintjei miatt fellépő hiba (általában kicsi), - a mérőműszer belső zaja. RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép hosszirányú mozgásának vezérlési feladata Megállapítható tehát, hogy T megfelelő megválasztásával biztosítható, hogy Egy másik lehetséges algoritmus: Hval Rv S AXELEROMÉTER T - differenciáló - A Föld felszínének egyenetlenségéből eredő hiba RVNK TIPIKUS ÜZEMMÓDJAI A repülőgép hosszirányú mozgásának vezérlési feladata Az RVNK-ban a sebességi információ feldolgozása

és értékelése meglehetősen bonyolult szűrési és helyesbítési algoritmusok szerint történik. A magassági információ értékelése közben csak azt kell figyelembe venni, hogy a különböző elvű eszközök a magasság mérését különböző kiinduló szintekhez képest végzi