Устройство для автоматического наведения планирующей парашютной системы

 

Использование: в авиационной технике для автоматической посадки планирующих парашютных систем. Устройство содержит приемник глобальной навигационной системы, датчик угла курса от радиомаяка, приемник и передатчик кодированного сигнала угла курса, блок определения управляющих команд на приводы и приводы управления стропами, причем датчик угла курса размещен на куполе парашюта. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и предназначено для автоматической посадки планирующих парашютных систем в условиях ветровых возмущений.

Известны устройства для управления летательными аппаратами (ЛА), основанные на применении радиопеленгации наземных радиомаяков [1] Недостатками таких устройств являются нестабильность радиополя наземного радиомаяка, зависимость его от многих факторов, что затрудняет оценку местоположения ЛА, в частности, по углу места и измерения угла горизонтального пеленга РМ с борта при больших углах места. В этом случае управление по углу места и стабилизация курса происходят при больших погрешностях работы навигационного комплекса.

Наиболее близким из известных технических решений, позволяющим определять местоположение и управлять движением объекта, является применение GPS-приемников систем NAVSTAR или ГЛОНАСС, дающее малые ошибки измерений [2] Система GPS позволяет определить географические координаты и их производные (скорости) в земной системе координат: Х, У, Z, , , [2] Эти данные можно использовать для управления планирующим парашютом.

Недостатком GPS-систем является то, что они не определяют ориентацию объекта, необходимую для организации процесса автоматического управления, например, планирующим парашютом.

Техническая задача состоит в обеспечении возможности посадки в окрестность точки, заданной лишь координатами и не имеющей наземных маркерных устройств.

Техническим результатом предлагаемого устройства является информационное обеспечение процесса управления при больших ветровых воздействиях (т.е. при больших углах места) путем комплексирования навигационной информации.

Решение задачи достигается тем, что в устройство автоматического наведения планирующей парашютной системы, содержащее приемник глобальной навигационной системы, введены датчик угла курса от радиомаяка, приемник и передатчик кодированного сигнала угла курса, блок определения управляющих команд на привода и приводы управления стропами, датчик угла курса размещен на куполе парашюта, соединен с передатчиком кодированного сигнала, а приемник кодированного сигнала и приемник глобальной навигационной системы соединены с блоком определения управляющих команд на привода, к которому подключены приводы перемещения строп управления парашютом.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок определения управляющих команд на привода 1, приемник глобальной навигационной системы 2, приводы строп управления парашютом 3, датчик угла курса от радиомаяка 4, передатчик кодированного сигнала угла курса 5 и приемник кодированного сигнала угла курса 6. Датчик угла курса от радиомаяка 4 связан с передатчиком сигнала 5, передающим сигнал приемнику 6, приемник 6 и приемник навигационной системы 2 соединены с блоком определения управляющих команд на привода 1, а блок определения управляющих команд на привода 1 с приводами строп управления парашютом 3. Все используемые элементы известны.

В качестве GPS-приемника может быть использован приемник TPANSPAK-II. В качестве блока определения управляющих команд на привода может быть использовано универсальное арифметическое устройство.

Устройство наведения работает следующим образом.

Блок GPS 2 определяет координаты X, Y=H, Z планирующего парашюта. В блоке определения управляющих команд на привода определяется азимут парашюта по отношению к радиомаяку sinA₃= cosA₃= Сигнал с датчика угла курса 4 дает угол ориентации планирующего парашюта относительно вертикальной плоскости, проходящей через радиомаяк и точку местоположения планирующего парашюта, называемый курсовым углом радиостанции (КУР), в блоке определения управляющих команд на привода 1 вычисляют магнитный курс Ψ _м= А₃-180^о-КУР, где КУР курсовой угол радиомаяка, Ψ_м магнитный курс, отсчитываемый от направления на север к востоку до продольной оси ЛА, А₃ азимут, угол отсчитываемый в точке размещения радиомаяка от направления на север к востоку до направления на ЛА.

Магнитный курс Ψ_м определен в условиях, когда использование специального датчика магнитного курса вследствие особенностей парашютной системы как летательного аппарата (состоящего из купола, груза и блока управления) невозможно.

По данным с системы GPS определяют в блоке 1 азимут места положения планирующей парашютной системы относительно НТП sinA= cosA= Управление может осуществляться, например, по следующему алгоритму. Если выдерживать режим полета Ψ_м-А_з-180^о= 0, то будет осуществляться полет в направлении намеченной точки посадки, и если вычислить sin ε и угол наклона траектории к горизонту sin Θ и выдерживать условие прицеливания ε + Θ=0, то будет осуществлено прицеливание в НТП.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО НАВЕДЕНИЯ ПЛАНИРУЮЩЕЙ ПАРАШЮТНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее приемник глобальной навигационной системы, отличающееся тем, что в него введены датчик угла курса оси радиомаяка, приемник и передатчик кодированного сигнала угла курса, блок определения управляющих команд на приводы и приводы управления стропами, датчик угла курса размещен на куполе парашюта и соединен с передатчиком кодированного сигнала, а приемник кодированного сигнала и приемник глобальной навигационной системы соединены с блоком определения управляющих команд на приводы, к выходу которого подсоединены приводы перемещения строп управления парашютом.

РИСУНКИ

Рисунок 1