Система для прогнозирования результатов натурных испытаний беспилотного летательного аппарата

Система для прогнозирования результатов натурных испытаний беспилотного летательного аппарата

Реферат

 

Изобретение относится к комплексным испытательным устройствам. Система содержит имитаторы летательного аппарата (ЛА), радиосигналов, углового движения объекта наблюдения, радиовысотомера, пункта управления, динамические платформы для обеспечения движения имитатора ЛА. Указанные узлы соединены между собой. В систему введены три сумматора, индикатор, задатчик параметров объекта наблюдения, блок контроля пролета и устройство обработки результатов испытаний, соединенные соответствующим образом с имитаторами. Предложенная система обеспечивает повышение достоверности оценки результатов натурных испытаний путем получения при наземных испытаниях более полного объема данных, достаточного для статистического анализа. 12 ил.

Изобретение относится к комплексным испытательным устройствам, предназначенным для прогнозирования результатов натурных испытаний беспилотных летательных аппаратов.

Подобные системы предназначены для воспроизведения и дополнения натурных испытаний беспилотных летательных аппаратов (ЛА) испытаниями на земле в условиях максимального приближения к реальным условиям эксплуатации. Для прогнозирования и дополнения натурных результатов комплексные испытательные системы оснащаются функциональными системами сбора и обработки данных для принятия решений о работоспособности системы управления (СУ) ЛА.

Известна система аналогичного назначения, содержащая имитатор радиосигналов, динамический стенд с установленной на нем аппаратурой управления ЛА (радиолокационный визир, датчики углов и угловых скоростей, рулевые механизмы), имитатор углового движения объекта наблюдения и вычислители. Сигнал с имитатора радиосигналов поступает в антенну, установленную в носовой части радиолокационного визира. Перемещение рупора имитатора моделирует угловое перемещение объекта наблюдения. Динамический стенд с установленными приборами получает сигналы с выходов вычислителя. В вычислителе по начальному значению дальности и скоростям объекта наблюдения и ЛА вычисляется текущая дальность [1, рис. 6.21, с. 228].

Недостатками известной системы являются невысокая достоверность прогнозирования вследствие ошибок, вносимых имитаторами, и вследствие не полного учета воздействия ряда существенных факторов на аппаратуру исследуемой системы управления ЛА, а также отсутствие специальных устройств обработки и обобщения результатов испытаний (т.к. единичный эксперимент никогда не может быть решающим для проверки СУ ЛА).

Наиболее близким по технической сущности аналогом, принятым в качестве прототипа предлагаемого изобретения, является система [2] для прогнозирования результатов натурных испытаний беспилотного летательного аппарата, которая содержит имитатор летательного аппарата, имитатор радиовысотомера, первый динамический стенд, на платформе которого установлены измерители углов, радиолокационный визир, установленный на платформе второго динамического стенда и, связанный по радиоканалу с имитатором углового движения объекта наблюдения, имитатор радиосигналов, первый и второй имитаторы упругости, датчики угловых скоростей, измеритель ускорений, устройство выработки сигналов управления, имитатор пункта управления и рулевые механизмы. В имитаторе ЛА по исходным данным вырабатываются сигналы о положении ЛА и объекта наблюдения в пространстве, их относительных скоростях движения. В соответствии с получаемым сигналом дальности между ЛА и объектом наблюдения имитатор радиосигнала вырабатывает сигнал, эквивалентный отраженному от объекта наблюдения. Этот сигнал поступает в антенну радиолокационного визира, в котором вырабатываются сигналы измеренных углов азимута и места цели объекта наблюдения, которые вместе с сигналами, получаемыми на выходах датчиков угловых скоростей, измерителей углов, линейных ускорений и имитатора радиовысотомера поступают в устройство выработки сигналов управления. В устройстве выработки сигналов управления вырабатываются сигналы управления силовыми приводами рулевых механизмов ЛА. Происходит отклонение исполнительного элемента рулевого механизма, и сигнал, снимаемый с его выхода и пропорциональный углу закладки соответствующего руля, поступает на вход имитатора летательного аппарата, замыкая контур управления исследуемой СУ. Система останавливается оператором через расчетное заранее время, соответствующее встрече ЛА и объекта наблюдения, и фиксируется величина промаха в вертикальной и боковой плоскостях, по которым делаются выводы о качестве СУ ЛА.

В системе по прототипу за счет отказа от воспроизведения несущественных зависимостей в моделях кинематики и динамики процессов наведения ЛА на объект наблюдения предельно упрощаются кинематические схемы имитаторов движения ЛА и относительного углового движения объекта наблюдения, исключаются ошибки имитаторов внешней среды, что позволяет достичь высокой точности воспроизведения процессов функционирования СУ ЛА и соответственно высокой достоверности результатов испытаний в лабораторных условиях.

Недостатком системы по прототипу является отсутствие строгой детерминированности в исследуемых процессах вследствие как самой природы исследуемых радиотехнических систем, так и воздействия помех.

Нестабильность параметров системы требует определенной статистической обработки результатов испытаний с целью исключения неопределенности. Кроме того, практически очень трудно заранее определить точно время встречи ЛА и объекта наблюдения, что становится дополнительным источником ошибок при фиксации результатов испытаний и, следовательно, прогноза натурных испытаний.

Задачей изобретения является повышение достоверности оценки результатов натурных испытаний за счет получения при наземных испытаниях более полного объема данных, достаточного для дальнейшего анализа и интерпретации результатов, и более наглядного их представления.

Известно, что основными критериями оценки качества аппаратуры СУ ЛА является точность наведения ЛА на объект наблюдения и вероятность попадания, которые количественно можно оценить по величине промаха или пролета. Величина пролета зависит от многих случайных факторов, характеризующих работу СУ ЛА. Поэтому оценку динамической точности производят статистическими методами, обрабатывая результаты достаточно большого количества "электронных пусков" при одинаковых кинематических начальных условиях. В результате получают статистические оценки динамической точности СУ ЛА.

В предлагаемой системе осуществляются независимые испытания СУ ЛА в вертикальной и боковой плоскостях с максимально точным воспроизведением процессов взаимодействия внешней среды и элементов СУ, что обеспечивает функционирование аппаратуры ЛА в условиях максимально приближенных к реальным. Оценка точности СУ ЛА осуществляется по величине пролета ЛА объекта наблюдения в вертикальной и боковой плоскостях, который фиксируется в момент, когда дальность между ЛА и объектом наблюдения равна нулю. Объем испытаний (выборок) определяется исходя из принятых значений доверительной вероятности встречи и требуемой точности точечных и интервальных оценок.

Сущность изобретения заключается в том, что в систему для прогнозирования результатов натурных испытаний беспилотного летательного аппарата, содержащую имитатор летательного аппарата, последовательно соединенные имитатор радиосигналов и имитатор углового движения объекта наблюдения, имитатор радиовысотомера, имитатор пункта управления, включающий пульт управления, выход сигнала запуска которого подключен к соответствующему входу устройства управления испытаниями, устройство выработки сигналов управления, первый динамический стенд, платформа которого оснащена приводом для разворота платформы по курсу или тангажу, приводом для установки крена платформы и измерителями углов, второй динамический стенд, на платформе которого, оснащенной приводом для разворота платформы по курсу или тангажу, установлен радиолокационный визир, связанный радиоканалом с имитатором углового движения объекта наблюдения и подключенный синхровходом к выходу сигнала синхронизации имитатора радиосигналов, а также первый имитатор упругости, выходы которого подключены к блоку датчиков угловых скоростей, и второй имитатор упругости, соединенный выходами с блоком измерителей линейных ускорений, выходы которого, а также выходы измерителей углов, блока датчиков угловых скоростей, выходы радиолокационного визира, выход имитатора радиовысотомера и выходы сигналов программных параметров пульта управления подключены к соответствующим входам устройства выработки сигналов управления, выходы сигналов управления рулями высоты, направления и элеронами которого через первый переключатель подключены к рулевым механизмам, выходы сигналов углов закладки рулей которых соединены с соответствующими входами имитатора летательного аппарата, при этом выход сигнала текущей дальности имитатора летательного аппарата подключен к сигнальному входу имитатора радиосигналов, выходы сигналов скоростей изменения углов курса, крена и тангажа подключены ко входам первого имитатора упругости, выходы сигналов линейных ускорений в боковой и вертикальной плоскостях подключены ко входам второго имитатора упругости, а выход сигнала высоты полета летательного аппарата подключен к сигнальному входу имитатора радиовысотомера, управляющий вход которого объединен с управляющими входами имитатора летательного аппарата, имитатора радиосигналов, радиолокационного визира и устройства выработки сигналов управления и подключен ко второму выходу устройства управления испытаниями, первый выход которого подключен к управляющим входам блока датчиков угловых скоростей и измерителей углов, входы сигналов начальной установки имитатора летательного аппарата подключены к соответствующим выходам пульта управления, выход сигнала настройки системы которого подключен к соответствующему входу имитатора летательного аппарата и управляющему входу первого переключателя, введены три сумматора, входы начальной установки которых подключены к соответствующим выходам пульта управления, индикатор, задатчик параметров объекта наблюдения, блок контроля пролета и устройство обработки результатов испытаний, содержащее второй переключатель, блок памяти, блок фиксации реализаций, вычислитель оценок точности и вычислитель вероятности встречи, при этом выход первого сумматора подключен к управляющему входу имитатора углового движения объекта наблюдения, а вход - к выходу сигнала углового отклонения объекта наблюдения имитатора летательного аппарата, выход сигналов курса или тангажа которого подключен ко входу второго сумматора, выход сигнала крена подключен ко входу третьего сумматора, выход сигнала текущей дальности подключен ко входу блока контроля пролета, а выходы сигналов высоты полета и бокового отклонения летательного аппарата подключены к соответствующим входам второго переключателя, выход второго сумматора подключен к управляющим входам приводов для разворота платформ по курсу или тангажу первого и второго динамических стендов, управляющий вход привода для установки крена платформы второго динамического стенда подключен к выходу третьего сумматора, управляющие входы второго переключателя и вычислителя оценок точности объединены и подключены к выходу сигнала настройки системы пульта управления, выход второго переключателя соединен со входом индикатора и информационным входом блока памяти, управляющий вход которого объединен с управляющими входами блока фиксации реализаций и устройства управления испытаниями и подключен к выходу блока контроля пролета, выход блока фиксации реализаций подключен ко входам сигнала нулевой дальности вычислителя оценок точности и вычислителя вероятности встречи, входы сигнала пролета которых подключены к выходу блока памяти, выход сигнала числа реализаций задатчика параметров объекта наблюдения подключен к соответствующим входам устройства управления испытаниями, блока фиксации реализаций, вычислителя оценок точности и вычислителя вероятности встречи, входы сигналов размеров объекта наблюдения которого подключены к соответствующим выходам задатчика параметров объекта наблюдения, выход сигнала высоты радиолокационного центра отражения объекта наблюдения которого подключен к соответствующему входу вычислителя оценок точности, а выходы вычислителей оценок точности и вероятности встречи являются выходами системы.

Благодаря введению в предлагаемую систему трех сумматоров, индикатора, задатчика параметров объекта наблюдения, блока контроля пролета и устройства обработки результатов испытаний в системе осуществляется более точная и надежная фиксация результатов единичного испытания СУ ЛА (величина промаха при встрече ЛА и объекта наблюдения), а статистическая обработка серии испытаний при идентичных начальных условиях позволяет оценить математическое ожидание и дисперсию промаха, а также вероятность встречи ЛА и объекта наблюдения, по результатам раздельных испытаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях при воздействии различных нестабильных факторов.

В результате предлагаемая система обеспечивает повышение эффективности наземных испытаний за счет увеличения достоверности результатов исследований аппаратуры ЛА. Это новое качество определяется как новой структурой системы, так и процессами взаимодействия элементов, воспроизводящих влияние, внешней среды, а также способом фиксации и обработки результатов.

Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами, на которых представлены: фиг. 1 - структурная схема системы; фиг. 2 - структурная схема имитатора радиосигналов; фиг. 3 - структурная схема имитатора летательного аппарата; фиг. 4 - структурная схема устройства моделирования кинематических связей; фиг. 5 - структурная схема устройства моделирования бокового движения ЛА; фиг. 6 - структурная схема устройства моделирования продольного движения ЛА; фиг. 7 - структурная схема вычислителя оценок точности; фиг. 8 - структурная схема вычислителя вероятности встречи; фиг. 9 - структурная схема устройства управления испытаниями; фиг. 10 - структурная схема пульта управления; фиг. 11 - структурная схема устройства выработки сигналов управления; фиг. 12 - принятое изображение объекта наблюдения.

На фиг. 1 обозначены: 1 - имитатор радиосигналов; 2 - имитатор летательного аппарата; 3 - блок контроля пролета; 4 - устройство обработки результатов испытаний; 5 - второй переключатель; 6 - блок фиксации реализаций; 7 - вычислитель оценок точности; 8 - блок памяти; 9 - вычислитель вероятности встречи; 10 - задатчик параметров объекта наблюдения; 11 - имитатор пункта управления; 12 - устройство управления испытаниями; 13 - пульт управления; 14 - имитатор углового движения объекта наблюдения; 15 - первый сумматор; 16 - второй сумматор; 17 - третий сумматор; 18 - первый имитатор упругости; 19 - первый динамический стенд, выполненный в виде платформы, оснащенной первым приводом для разворота платформы по курсу или тангажу и вторым приводом для установки крена платформы; 20 - второй имитатор упругости; 21 - имитатор радиовысотомера; 22 - индикатор; 23 - рулевые механизмы; 24 - радиолокационный визир; 25 - второй динамический стенд, выполненный в виде платформы, оснащенной приводом для разворота платформы по курсу или тангажу; 26 - блок датчиков угловых скоростей; 27 - измерители углов; 28 - измерители линейных ускорений; 29 - первый переключатель; 30 - устройство выработки сигналов управления.

Имитатор 1 радиосигналов предназначен для выработки сигнала, имитирующего движение объекта наблюдения в пространстве по дальности. Имитатор 1 радиосигналов (фиг.2) содержит генератор 31 сигналов, высокочастотный выход которого через управляемый аттенюатор 33 соединен с выходом имитатора 1 радиосигналов, а второй управляющий вход соединен с первым выходом блока 32 сопряжения, второй выход которого соединен с управляющим входом управляемого аттенюатора 33. Техническая реализация генератора 1 сигналов широко известна в технической литературе, например в [6, рис. VIII. 8, с. 186]. Синхронизирующий выход генератора 31 сигналов подключен к соответствующему входу радиолокационного визира (РЛВ) 24 для синхронизации работы имитатора 1 радиосигналов и РЛВ 24. Первые (управляющие) входы РЛВ 24 и генератора 31 сигналов объединены между собой и с управляющими входами имитатора 2 летательного аппарата (1-й вход), имитатора 21 радиовысотомера (1-й вход), устройства 30 выработки сигналов управления (12-й вход) и подключены ко второму выходу устройства 12 управления испытаниями.

Вход блока 32 сопряжения соединен с входом блока 3 контроля пролета и подключен к первому выходу (сигнала текущей дальности - D) имитатора 2 летательного аппарата, второй выход которого (выход сигнала углового отклонения объекта наблюдения - _ц(_ц) ) подключен через первый сумматор 15 к управляющему входу 7 имитатора 14 углового движения объекта наблюдения, высокочастотный вход которого подключен к выходу имитатора 1 радиосигналов.

Выходы имитатора 2 летательного аппарата по сигналам скоростей изменения углов курса -_y, крена -_x, тангаж -_z (3-й, 4-й, 5-й выходы) через последовательно соединенные первый имитатор 18 упругости и блока 26 датчиков угловых скоростей подключены к соответствующим входам с четвертого по шестой устройства 30 выработки сигналов управления. Шестой выход имитатора 2 летательного аппарата по сигналу угла курса (тангажа) подключен через второй сумматор 16 к управляющему входу привода второго динамического стенда 25 и управляющему входу первого привода первого динамического стенда 19, управляющий вход второго привода которого подключен через третий сумматор 17 к девятому выходу (сигнала угла крена) имитатора 2 летательного аппарата.

Выходы измерителей 27 углов (по сигналам курса -, крена -, и тангажа - , установленных на поворотной платформе стенда 19, подключены соответственно ко входам с первого по третий устройства 30 выработки сигналов управления, а управляющий вход измерителей 27 углов и управляющий вход блока 26 датчиков угловых скоростей подключены к первому выходу устройства 12 управления испытаниями, вход запуска которого подключен ко второму выходу пульта 13 управления, входящего с устройством 12 управления испытаниями в состав имитатора 11 пункта управления.

Выходы с третьего по восьмой пульта 13 (выходы сигналов начальной установки имитатора 2 ЛА) подключены к соответствующим входам со второго по седьмой имитатора 2 ЛА, выходы с девятого по одиннадцатый (выходы начальной установки первого и второго динамических стендов 19 и 25 и имитатора 14 углового движения объекта наблюдения) подключены ко входам начальной установки сумматоров 16-17 и 15 соответственно, а выходы с двенадцатого по семнадцатый (выходы сигналов программных параметров движения ЛА) - к соответствующим входам с тринадцатого по восемнадцатый устройства 30 выработки сигналов управления.

Входы сигналов _a,_a углов визирования объекта наблюдения (7-й и 8-й входы) устройства 30 подключены к выходам радиолокационного визира 24, установленного на поворотной платформе второго динамического стенда 25. 9-й и 10-й входы устройства 30 по сигналам линейных ускорений a'_y, a'_z в нормальной земной системе координат через блок 28 измерителей линейных ускорений соединены с выходами второго имитатора 20 упругости, первый вход которого подключен к выходу сигнала линейного ускорения в боковой плоскости - a_z, имитатора 2 ЛА (7-й выход), а второй вход подключен к выходу сигнала линейного ускорения по высоте -a_y имитатора 2 ЛА (8-й выход), 11-й выход которого (по сигналу высоты полета летательного аппарата в нормальной земной системе координат - Y_g) подключен к первому входу имитатора 21 радиовысотомера, выход которого являющийся сигналом высоты полета - Н, подключен к 11-му входу устройства 27. Выходы сигналов управления рулями высоты _в, направления _н и элеронами _э устройства 30 выработки сигналов управления через переключатель 29 подключены к соответствующим входам рулевых механизмов 23, выходы которых по сигналам углов закладки рулей высоты -_в, направления -_н и элеронов _э подключены к 8-му, 9-му и 10-му входам имитатора 2 ЛА.

11-й вход имитатора 2 ЛА, 4-й вход переключателя 29, 3-й вход переключателя 5 и 5-й вход вычислителя 7 оценок точности подключены к первому выходу (сигнала настройки системы) пульта 13 управления.

10-й выход имитатора 2 летательного аппарата по сигналу бокового отклонения ЛА в нормальной земной системе координат - Z_g, и 11-й выход сигнала Y_g подключены к первому и второму входам второго переключателя 5, входящего вместе с блоком 6 фиксации реализаций, вычислителем 7 оценок точности, блоком 8 памяти и вычислителем 9 вероятности встречи в состав устройства 4 обработки результатов испытаний.

Выход переключателя 5 подключен ко входам индикатора 22 и блока 8 памяти, управляющий (1-й) вход которого объединен с первым входом блока 6 фиксации реализаций, третьим входом устройства 12 управления испытаниями и подключен к выходу блока 3 контроля пролета. Второй управляющий вход блока 6 фиксации реализаций соединено третьими входами вычислителей 7 и 9, вторым входом устройства 12 управления испытаниями и подключен к третьему выходу (сигнала задания количества реализаций) задатчика 10 параметров объекта наблюдения.

Выходы задатчика 10 параметров объекта наблюдения по сигналам размеров объекта наблюдения (1-й, 2-й и 3-й выходы) подключены к четвертому-шестому входам вычислителя 9 вероятности встречи, а выход по сигналу высоты радиолокационного центра отражения объекта наблюдения (4-й выход) - к четвертому входу вычислителя 7 оценок точности. Первые входы (сигналов нулевой дальности) обоих вычислителей 7 и 9 объединены и подключены к выходу блока 6 фиксации реализаций, вторые их входы (сигналов пролета) также объединены и подключены к выходу блока 8 памяти. На выходах вычислителя 7 оценок точности формируются сигналы оценок точности СУ ЛА - математическое ожидание величины промаха, дисперсия промаха и среднее квадратическое отклонение, а на выходе вычислителя 9 - вероятность попадания в объект наблюдения заданных размеров.

Имитатор 1 радиосигналов предназначен для выработки сигнала, имитирующего движение объекта наблюдения в пространстве по дальности. Имитатор 1 содержит, как показано на фиг. 2, генератор 31 сигналов, первый управляющий вход которого является первым входом имитатора 1, а второй управляющий вход через блок сопряжения 32 соединен со вторым входом имитатора 1. Высокочастотный выход генератора 31 соединен с первым выходом имитатора 1 через управляемый аттенюатор 33, управляющий вход которого подключен ко второму выходу блока 32 сопряжения. Синхронизирующий выход (2-й) генератора 31 подключен к соответствующему выходу имитатора 1.

Имитатор 2 летательного аппарата предназначен для выработки информации о моделируемом положении ЛА в пространстве, его углах атаки и скольжения, угловых и линейных скоростях, параметрах относительного движения наблюдаемого объекта. Известно [3,4], что для большинства беспилотных ЛА, система дифференциальных уравнений, описывающих возмущенное движение, распадается на две независимые группы уравнений, одна из которых описывает изменение параметров продольного движения, а другая - бокового движения. Эта особенность учитывается как при построении имитатора ЛА, так и устройства в целом, что позволяет существенно повысить достоверность испытаний за счет уменьшения ошибок, вносимых механическими имитаторами пространственного движения ЛА - многостепенными стендами-качалками [2]. При этом возникает возможность проведения независимых испытаний каналов управления ЛА в боковой и продольной плоскостях.

Имитатор 2 летательного аппарата, структурная схема которого приведена на фиг. 3, содержит устройство 34 моделирования кинематических связей, устройство 35 моделирования бокового движения ЛА и устройство 36 моделирования продольного движения ЛА, первый вход которого по сигналу закладки руля высоты _в является восьмым входом имитатора 2 ЛА, второй вход (управляющий) является первым входом имитатора 2 ЛА и подключен к шестому входу устройства 35 моделирования бокового движения ЛА и одиннадцатому входу устройства 34 моделирования кинематических связей.

Первый выход (сигнала дальности - D) устройства 34 моделирования кинематических связей является первым выходом имитатора ЛА, второй выход (выход сигнала углового отклонения объекта наблюдения - _ц(_ц) является вторым выходом имитатора 2 ЛА. Входы с первого по третий устройства 34 моделирования кинематических связей по сигналам скорости полета - V, угла наклона траектории -, высоте полета в нормальной земной системе координат - Y_g подключены к четвертому, пятому и шестому выходам устройства 36 моделирования продольного движения ЛА, а четвертый вход по сигналу бокового отклонения в нормальной земной системе координат - Z_g подключен к седьмому выходу устройства 35 моделирования бокового движения ЛА и является также десятым выходом имитатора 2 ЛА.

Входы устройства 35 по сигналам угла атаки -, угла тангажа и скорости изменения угла тангажа -_z (1-й, 2-й и 3-й входы) подключены соответственно к выходам с первого по третий устройства 36, а входы по сигналам V и Y_g- к четвертому и шестому выходам устройства 36 соответственно, при этом выход по сигналу Y_g является также одиннадцатым выходом имитатора 2 ЛА.

Выходы устройства 35 по сигналам скоростей изменения углов курса -_y, крена -_x, тангажа -_z (1-й, 2-й, 3-й выходы) являются третьим, четвертым и пятым выходами имитатора 2 ЛА соответственно. Четвертый выход устройства 35 моделирования бокового движения ЛА по сигналу управления приводом второго динамического стенда 25 и первым приводом первого динамического стенда 19 является шестым выходом имитатора 2 ЛА. Пятый выход устройства 35 моделирования бокового движения ЛА по сигналу управления вторым приводом первого динамического стенда 19 является девятым выходом имитатора 2 ЛА. 7-й и 8-й выходы имитатора 2 ЛА по сигналам линейных ускорений a'_z, a'_y в нормальной земной системе координат являются шестым выходом устройства 35 моделирования бокового движения ЛА и седьмым выходом устройства 36 моделирования продольного движения ЛА соответственно.

Входы со второго по седьмой имитатора 2 ЛА (входы сигналов начальной установки имитатора 2 ЛА) подключены к соответствующим входам с пятого по десятый устройства 34 моделирования кинематических связей. Восьмой вход имитатора 2 ЛА по сигналу закладки рулей высоты _в является первым входом устройства 36 моделирования продольного движения ЛА. Девятый и десятый входы имитатора 2 ЛА по сигналам закладки рулей направления -_н и элеронов _э подключены к 7-му и 8-му входам устройства 35 моделирования бокового движения ЛА соответственно. Одиннадцатый вход имитатора 2 ЛА по сигналу настройки системы подключен к девятому входу устройства 35 моделирования бокового движения ЛА и двенадцатому входу устройства 34 моделирования кинематических связей.

Имитатор 2 летательного аппарата представляет собой серийно выпускаемую вычислительную систему (например, PC/AT Р-200), на которой в реальном масштабе времени интегрируются системы дифференциальных уравнений, описывающих движение ЛА в пространстве относительно объекта наблюдения [3, с. 403-404, 473-474].

Алгоритм работы устройства 34 моделирования кинематических связей описывается следующей системой уравнений: для задачи "бокового движения" для задачи "продольного движения" где D - текущее расстояние до объекта наблюдения; V - скорость полета; Z_g и Y_g - координаты ЛА (боковое отклонение и высота полета) в нормальной земной системе координат; - угол наклона траектории; V_D, V_ц, q_в и q_ц - задаваемые параметры движения объекта наблюдения; q - курсовой угол объекта наблюдения; _ц= q+ и _ц= +q_в - угловые отклонения объекта наблюдения; - - угол пути, определяющий направление путевой скорости ЛА.

Структурная схема устройства 34 моделирования кинематических связей, реализующего указанный алгоритм, представлена на фиг. 4, где обозначено: 37 - таймер; 38, 39 - функциональные блоки; 40 - умножитель; 41 - функциональный блок; 42 - умножитель; 43 - функциональный блок; 44, 45 - умножители; 46 - сумматор; 47 - делитель; 48 - сумматор; 49 - делитель; 50 - интегратор; 51 - интегратор; 52 - функциональный блок; 53 - функциональный блок; 54 - блок памяти; 55, 56 - переключатели.

Выходы таймера 37 подключены к первым входам всех вычислительных блоков устройства 34 моделирования кинематических связей, а именно: первый выход - ко входам функциональных блоков 38, 39, 41, 43, второй - ко входам умножителей 40 и 42, третий - ко входу умножителя 45 и сумматора 46, четвертый - ко входу умножителя 44, пятый - ко входам сумматора 48 и интегратора 50, шестой - ко входам делителей 49 и 47, седьмой - ко входам функциональных блоков 52 и 53, а восьмой - ко входам интегратора 51 и блока 54 памяти.

Вход таймера является одиннадцатым входом устройства 34 моделирования кинематических связей, пятый вход которого подключен ко второму входу блока 54 памяти, выход которого является первым выходом устройства 34. Третий вход блока 54 памяти подключен к выходу переключателя 55, третий вход которого подключен к третьему входу переключателя 56 и двенадцатому входу устройства 34.

Второй вход переключателя 55 подключен к выходу интегратора 50 и третьему входу делителя 47, первый вход - к выходу интегратора 51 и второму входу делителя 49, выход которого через функциональный блок 52 подключен ко второму входу переключателя 56. Выход переключателя 56 является вторым входом устройства 34, а первый вход через последовательно соединенные функциональный блок 53 и делитель 47 подключен к третьему входу устройства 34.

Десятый вход устройства 34 подключен к третьему входу сумматора 46, выход которого подключен ко второму входу интегратора 50, а второй вход - к выходу умножителя 42. Третий вход умножителя 42 через функциональный блок 43 подключен к девятому входу устройства 34, второй вход - к первому входу устройства 34 и второму входу умножителя 44. Выход умножителя 44 через сумматор 48 подключен к второму входу интегратора 51, третий вход - к выходу умножителя 45, второй вход которого через функциональный блок 38 подключен ко второму входу устройства 34, а третий вход через функциональный блок 39 подключен к шестому входу устройства 34. Седьмой вход устройства 34 моделирования кинематических связей через умножитель 40 подключен к третьему входу сумматора 48, восьмой вход через функциональный блок 41 подключен к третьему входу умножителя 40, а четвертый вход - к третьему входу делителя 49.

Алгоритм работы устройства 35 моделирования бокового движения летательного аппарата описывается следующей системой уравнений: _J= J_xJ_y-J²_xy, (2.7) = -, (2.11) где l - характерный размер; ,, - углы курса, крена и тангажа ЛА; m_x^y и m_y^y,Cza,m_x,m_y - аэродинамические характеристики ЛА; _y,_x и _z - угловые скорости ЛА; J_x J_y, J_xy - главные и центробежный моменты; угол скольжения и составляющая угла скольжения от боковых порывов ветра; a_z - ускорение; - угол атаки; _н,_в и _э - угол закладки рулей направления, высоты и элеронов; а (Y_g, T (Y_g) и (Y_g,T(Y_g),) - скорость звука и плотность воздуха, зависящие от распределения температуры воздуха по высоте и давления в точке местонахождения ЛА; S - характерная площадь; b_А - средняя аэродинамическая хорда; g - ускорение свободного падения; m - масса ЛА; P(Y_g,V) и m_сек (Y_gV) - высотно-скоростная и дроссельная характеристики маршевого двигателя; = (Y_g,T(yg)), На фиг. 5, представляющей структурную схему устройства 35, приняты следующие обозначения: 57 - таймер; 58, 59, 60, 61, 62 - функциональные блоки; 63 - умножитель; 64, 65, 66, 67, 68 - функциональные блоки; 69 - сумматор; 70 - функциональный блок; 71 - умножитель; 72 - функциональный блок; 73 - 75 - сумматоры; 76 - функциональный блок; 77, 78 - сумматоры; 79, 80 - умножители; 81 - 85 - интеграторы; 86 - умножитель; 87 - интегратор; 88 - функциональный блок; 89, 90 - сумматоры; 91 - умножитель; 92 - переключатель.

Выходы таймера 57 подключены к первым входам всех вычислительных блоков устройства 35, как показано на фиг. 5, а вход таймера 57 является шестым входом устройства 35. Пятый вход устройства 35 моделирования бокового движения ЛА подключен ко второму входу функционального блока 66, третий вход которого подключен ко второму входу умножителей 71, 91 и 86, второму входу функционального блока 59, третьему входу функционального блока 72 и четвертому входу устройства 35.

Выход блока 66 подключен к четвертому входу функционального блока 65, второй вход которого подключен к выходу функционального блока 60, третий вход, объединенный с третьим входом функционального блока 58 и шестым входом функционального блока 72, подключен к выходу функционального блока 88, а выход подключен к четвертому входу функционального блока 64.

Второй и третий входы функционального блока 64 подключены к выходам функциональных блоков 58 и 59 соответственно, а выход - к шестому выходу устройства 35 и третьему входу умножителя 71. Выход умножителя 71 подключен ко второму входу сумматора 75, выход которого подключен ч