Авторизация
Авторизируйтесь
X
  • Логин*
  • Пароль *
или зарегистрируйтесь
Регистрация
X
  • Логин
    (3-15 символов)*
  • Пароль
    (6-15 символов)
    *
  • Подтвердите пароль *
Сообщение администратору
X
 <<
>>

Формирование облика интегрированной системы навигации коммерческой ракеты-носителя с использованием GPS/ГЛОНАСС технологий

Чои Кю Сун

Формирование облика интегрированной системы навигации коммерческой ракеты-носителя с использованием GPS/ГЛОНАСС технологий

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва - 2003

Диссертация | 2003 | Россия | docx/pdf | 8.7 Мб

Для доступа к источнику авторизируйтесь или зарегистрируйтесь.

Внимание! Все источники запакованы в zip архивы! Для распаковки на android-устройствах Вы можете воспользоваться одним из сторонних приложений, например Total Commander



Специальность: 05.07.09 - Динамика,баллистика управление движением летательных аппаратов.
Актуальность Стремительное развитие космических технологий влечет за собой появление новых типов космических аппаратов и систем, новых типов носителей, новых возможностей при реализации космических задач: более длительные и более разносторонние по своим задачам полёты КА, широкое использование носителей не только для выведения, но и на орбитальных фазах полета. В результате такого развития ощущается острая и настоятельная потребность в создании надёжных, компактных и интеллектуальных навигационных комплексов, имеющих относительно низкую стоимость по сравнению с традиционными навигационными комплексами, оснащёнными платформенными инерциальными системами (ИНС). Сказанное целиком и полностью относится к такой области космической деятельности как развертывание, эксплуатация и поддержание низкоорбитальных спутниковых систем связи, навигации и мониторинга земной поверхности. Подобные системы могут насчитывать десятки и сотни космических аппаратов. Очевидно, что развертывание и эксплуатация таких систем потребуют существенных затрат для создания и поддержания орбитальной группировки. Очевидно также, что эти затраты могут быть существенно снижены при использовании для решения перечисленных выше задач коммерческих носителей, оснащенных дешёвыми и в то же время надёжными и достаточно точными системами навигации. В настоящее время основным путём создания таких систем является использование глобальных навигационных спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС, GALILEO в сочетании с бесплатформенными ИНС (БИНС). В силу сказанного, тема настоящей диссертации, посвященной формированию облика подобной системы, бесспорно, является актуальной.
Цель работы. Целью работы является выбор архитектуры интегрированной GPS/ИНС навигационной системы коммерческого носителя и определение необходимого для реализации интегрированной состава моделей и алгоритмов, а также получение точностных характеристик этой системы и, как следствие, формирование требований к её аппаратному составу, моделям и алгоритмам. Работа состоит из четырёх глав.
В первой главе работы осуществляется техническая постановка задачи исследования, а именно, исходя из поставленной выше цели, определен круг и последовательность частных задач, которые необходимо решить для достижения поставленной выше цели: определение облика интегрированной навигационной системы коммерческой ракеты-носителя. В рамках деталей работы в понятие облик входят: архитектура системы, состав необходимых моделей и алгоритмов, а также оценка её потребительских свойств, в первую очередь, точности и, как следствие,
требований к её аппаратному составу. Анализируется состав показателей качества интегрированной системы, которые следует принять во внимание при постановке цели исследования. Показано, что определяющим критерием при подобной постановке является точность навигации, обеспечиваемая формируемой системой. Показано, что для полноты исследования необходимо рассмотреть различные варианты архитектуры системы: несвязанную, слабо связанную и сильно связанную. В качестве прототипа коммерческой ракеты- носителя принята Бразильская ракета VLS, представляющая собой четырехступенчатую ракету, оснащенную твердотопливными двигателями и выводящую полезную нагрузку порядка 150-200 кг на низкую (около 300 км) орбиту по «жёсткой» программе.
Вторая глава работы посвящена формированию математической модели управляемого полета PH. Эта модель включает в себя, в свою очередь, модели возмущенного и невозмущенного движения собственно PH как объекта управления и модель системы управления полетом. Невозмущенное движение моделируется с учетом нецентральности и аномалий гравитационного поля Земли и аэродинамических сил. В качестве возмущений, представляемых стохастическими моделями, рассматриваются вариации плотности атмосферы, порывы ветра, ошибки сборки PH, а также разброс тяги двигателей.
Модель системы управления включает каналы тангажа, крена и рысканья в виде соответствующих контроллеров, реализующих законы управления (стабилизации) по этим каналам. Как уже указывалось, движение центра масс ракеты осуществляется по «жесткой» схеме выведения, реализующей заданную программу тангажа.
Третья глава работы содержит детальную математическую модель собственно навигационной системы в различных её вариантах, а именно:
- при использовании только гиростабилизированной платформы (ГСП)
- при использовании только БИНС
- при использовании ГСП или БИНС с многоканальным
GPS/ГЛОНАСС приёмником в различных вариантах архитектуры системы: несвязанной, слабо- и
сильносвязанной
Во всех перечисленных вариантах модель навигационной системы включает модели ошибки «ухода» ГСП и БИНС, модели ошибок чувствительных элементов (акселерометров и гироблоков) с учетом систематических, и шумовых составляющих.
Модель приёмника основана на использовании кодовых измерений: псевдодальности и псевдоскорости и учитывает зенитные ошибки, уход часов и шумы приёмника. Используется также модель динамики соответствующего созвездия НИСЗ для моделирования условий видимости
и ошибок эфемерид (в случае необходимости). В варианте слабосвязанной архитектуры измерения формируются как разности между навигационными решениями, поставляемыми БИНС и приемником; в варианте сильно связанной архитектуры - как разности между измеренными приёмникои и вычисленными по данным БИНС псевдодальностями и псевдоскоростями. Приводится функциональная схема и описание объектно-ориентированного компьютерного комплекса, предназначенного для моделирования процесса выведения полезной нагрузки с помощью PH, оснащенной формируемой навигационной системой.
В четвёртой главе работы приводятся результаты моделирования с помощью компьютерного комплекса, описанного в третьей главе, а также осуществлен анализ этих результатов. Большой объём моделирования (500 реализаций в каждом варианте) позволяют относиться к полученным результатам как к достоверным (в рамках использованных моделей). Результаты моделирования убедительно демонстрируют
работоспособность созданной модели навигационной системы PH и её относительно высокую точность.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЕМОГО ДВИЖЕНИЯ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ НА АКТИВНОМ УЧАСТКЕ ТРАЕКТОРИИ 23
2.1 Используемые системы координат 24
2.2 Модель невозмущенного движения. 26
2.2.1 Уравнение движения центра масс . 27
2.2.2 Уравнение вращательного движения PH модель
невозмущенного движения 32
2.3 Модель возмущенного движения 37
2.4 Модель системы управления 44
2.4.1 Система управления по крену 1ой ступени 45
2.4.2 Система управления по тангажу и рысканию 1ой и 2ой
ступени 48
2.4.3 Система управления по тангажу и рысканию
- Зая ступень 51
2.4.4 Система управления по крену - 2ой и Зей ступени 51
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИНТЕГРИРОВАННОЙ БОРТОВОЙ СИСТЕМЫ 53
3.1 Основные особенности бортовой интегрированной системы
летательного аппарата 53
3.2 Модель инерциальных навигационных систем (ИНС) 55
3.2.1 Математическая модель ИНС ракеты-носителя при
использовании гиростабилизированной платформы (ГСП) 55
3.2.2 Алгоритм решения навигационной задачи при
использовании ГСП 59
3.2.3 Математическая модель ИНС носителя при использовании
бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) 62
3.2.4 Алгоритм решения навигационной задачи при
использовании БИНС 65
3.3 Модель процесса навигационных определений, осуществляемых с
помощью системы GPS и ГЛОНАСС 67
3.3.1 Модель динамики созвездия навигационных ИСЗ 67
3.3.2 Модель измерений, осуществляемых многоканальным
GPS/ГЛОНАСС приемником 69
3.3.3 Алгоритм решения навигационной задачи при
использовании приемник GPS/ГЛОНАСС 72
3.4 Алгоритмы и схемы комплексирования 76
3.4.1 Слабо связанная система 76
3.4.2 Сильно связанная система 81
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БОРТОВОЙ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОММЕРЧЕСКОЙ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ 84
4.1 Постановка задачи моделирования 84
4.2 Реализация процесса имитационного моделирования на основе 
объектно-ориентированного подхода 87
4.3 Варианты моделирования и исходных данных 107
4.4 Результаты и их анализ 111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
ЛИТЕРАТУРА 127

Диссертация | 2003 | Россия | docx/pdf | 8.7 Мб

Для доступа к источнику авторизируйтесь или зарегистрируйтесь.

Внимание! Все источники запакованы в zip архивы! Для распаковки на android-устройствах Вы можете воспользоваться одним из сторонних приложений, например Total Commander



Формирование облика интегрированной системы навигации коммерческой ракеты-носителя с использованием GPS/ГЛОНАСС технологий

релевантные научные источники:
  • Информационные системы
    Избачков Ю. С., Петров В. Н. | | Учебник | 2006 | pdf | 10.78 Мб
    Основное внимание в книге уделяется вопросам разработки клиентской части информационных систем с использованием приложений Delphi. В то же время в ней содержится большое количество практического
  • Функционирование банковской системы рф
    Яковлев С.А. | | Лекция | 2007 | Россия | docx | 0.31 Мб
    Мурманск - 2007 СОДЕРЖАНИЕ Раздел 1. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БАНКОВСКОЙ СИСТЕМЫ РОССИИ. НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ БАНКОВСКОГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА 1. Этапы формирования современной
  • Ответы к экзамену по курсу Бухгалтерские информационные системы
    | Ответы к зачету/экзамену | | Россия | docx | 0.05 Мб
    Вопросы 1) Причины и тенденции автоматизации учета на предприятии 2) Предмет, задачи и значение автоматизации учета информации 3) АСБУ и их классификация 4) Бухгалтерские ИС, цели использования и
  • Шпаргалка - Менеджмент организации производства
    | Шпаргалка | 2017 | Россия | docx | 0.24 Мб
    ПОНЯТИЕ ОРГАНИЗАЦИИ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ ОРГАНИЗАЦИИ. 7 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС. СУЩНОСТЬ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА. 3 ОРГАНИЗАЦИОННО-ПРАВОВЫЕ ФОРМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ. 8 ПРИНЦИПЫ
  • Государственная собственность: механизм обеспечения эффективного использования
    Атабиев Аслан Хакимович | Диссертация на соискание ученой степени доктора экономических наук | Диссертация | 2005 | Россия | docx/pdf | 11 Мб
    08.00.01 — экономическая теория 08.00.10 - финансы, денежное обращение и кредит. Москва - 2005 Введение Глава 1. Концептуальные основы стратегии развития отношений государственной собственности в
  • Основы коммерческой деятельности РФ
    | Ответы к зачету/экзамену | 2016 | Россия | docx | 0.03 Мб
    №1. Концепция КД. №2. Управление коммерческой деятельностью. №3. Организационно-правовые формы КД №4.Авиационное предприятие и эксплуатант. №5 Основные цели, функции и задачи КСлужбы. №6.
  • Ответы на экзамен по предмету Финансы
    | Ответы к зачету/экзамену | 2016 | Россия | docx | 0.42 Мб
    1. Активные операции ком.банков: понятие, значение, хар-ка их видов. 2. Банк система, понятие, типы, структура. Формирование и развитие банк сист России. 3. Банкротство и финансовая реструктуризация.
  • Мерчендайзинг
    | Ответы к зачету/экзамену | 2017 | Россия | docx | 0.09 Мб
    1 Цели мерчандайзинга в розничной торговле 2 Цели мерчандайзинга поставщика 3 Определение и задачи мерчандайзинга 4 Законы мерчандайзинга 5 Правила эффективного запаса товаров 6 Правила эффективной
  • Контроллинг
    | Шпаргалка | 2017 | Россия | docx | 0.04 Мб
    ПЛАНИРОВАНИЕ, КОНТРОЛЬ И ПЛАНОВО-КОНТРОЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ НА ПРЕДПРИЯТИИ ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛАНОВО-КОНТРОЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ, ОРИЕНТИРОВАННЫХ НА РЕЗУЛЬТАТ И ЛИКВИДНОСТЬ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ
  • История государства и права зарубежных стран
    | Ответы к зачету/экзамену | 2016 | Зарубежные страны | docx | 0.34 Мб
    1. ПРЕДМЕТ И МЕТОД ИСТОРИИ ГОСУДАРСТВА И ПРАВА ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН 2. Не существует общепринятой периодизации всеобщей истории государства и права. 3. Государственный строй Древнего Египта 4. Право

Другие источники по дисциплине Авиационная и ракетно-космическая техника:

  1. Алгоритм спутниковой радионавигации низковысотного космического аппарата при перерывах в поступлении измерений
    Боровков Владимир Алексеевич | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук | Диссертация | 2005 | docx/pdf | 6.62 Мб
  2. Адекватное математическое моделирование динамики полета летательных аппаратов
    Кубланов Михаил Семенович | Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук | Диссертация | 2000 | docx/pdf | 8.29 Мб
  3. Повышение точности на основе адаптивной прогнозирующей модели летательных аппаратов с коррекцией траектории
    Яо Цзюнь | Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург - 2000 | Диссертация | 2000 | Россия | docx/pdf | 4.98 Мб
- Авиационная и ракетно-космическая техника - Автоматизация и управление - Безопасность деятельности человека - Библиотековедение, библиографоведение и книговедение - Биотехнология пищевых продуктов - Гидравлика и инженерная гидрология - Документалистика, документоведение, архивоведение - Инженерная геометрия и компьютерная графика - Информатика, вычислительная техника и управление - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ - Материаловедение - Машиностроение и машиноведение - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность - Метрология, информационно-измерительные приборы - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы - Приборы и методы контроля природной среды - Проектная деятельность - Процессы и аппараты пищевых производств - Процессы и машины агроинженерных систем - Процессы и машины обработки материалов резанием - Радиотехника и связь - Системный анализ, управление и обработка информации - Системы, сети и устройства телекоммуникаций - Стандартизация и управление качеством продукции - Тепловые двигатели - Технологии и машины обработки давлением - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств - Технология неорганических веществ - Технология продовольственных продуктов - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов - Транспортное, горное и строительное машиностроение - Управление в социальных и экономических системах (технические науки) - Электротехника -