rpd000004600 (161101 (24.05.06).С16 Системы управления беспилотными ЛА)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________Куприков М.Ю.

“____“ ___________20__

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000004600)

Приборы астронавигации

(указывается наименование дисциплины по учебному плану)

Направление подготовки			Системы управления летательными аппаратами
Квалификация (степень) выпускника					Специалист
Специализация подготовки		Системы управления беспилотными ЛА
Форма обучения	очная
(очная, очно-заочная и др.)
Выпускающая кафедра			705Б
Обеспечивающая кафедра				705Б
Кафедра-разработчик рабочей программы						705Б

Семестр	Трудоем-кость, час.	Лек-ций, час.	Практич. занятий, час.	Лаборат. работ, час.	СРС, час.	Экзаменов, час.	Форма промежуточного контроля
7	72	34	0	0	38	0	Зч
Итого	72	34	0	0	38	0

Москва

2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы рабочей программы

1. Цели освоения дисциплины

2. Структура и содержание дисциплины

3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

4. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Приложения к рабочей программе дисциплины

Приложение 1. Аннотация рабочей программы

Приложение 2. Cодержание учебных занятий

Приложение 3. Прикрепленные файлы

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 161101 Системы управления летательными аппаратами

Авторы программы :

Синицын С.В.	_________________________
Никитин А.В.	_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой 705Б

_________________________

Программа одобрена:

Заведующий выпускающей кафедрой 705Б _________________________

Декан выпускающего факультета 7 _________________________

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения дисциплины Приборы астронавигации является достижение следующих результатов образования (РО):

N	Шифр	Результат освоения
1		Знания на уровне воспроизведения: алгоритмов обработки информации оптико-электронных приборов, обеспечивающих определение ориентации платформы
2		Знания на уровне понимания: основных понятий, связанных с приемниками излучения и элементами оптико-механических трактов оптико-электронных приборов, технических характеристик современных приборов астроориентации, характеристик объектов астроориентации и их распределения в пространстве

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))

N	Шифр	Компетенция
1	ПСК-16.1	Способен разрабатывать образцы астроприборов, систем и комплексов управления беспилотных летательных аппаратов
2	ПСК-16.2	Способен разрабатывать алгоритмическое обеспечение для систем управления движением и систем стабилизации беспилотных летательных аппаратов
3	ПСК-16.4	Способен разрабатывать архитектуру систем управления беспилотных летательных аппаратов

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных(ые) единиц(ы), 72 часа(ов).

Модуль	Раздел	Лекции	Практич. занятия	Лаборат. работы	СРС	Всего часов	Всего с экзаменами и курсовыми
Приборы астронавигации	Астрономия, навигация, оптика, баллистика , математика (векторная алгебра)	8	0	0	5	13	72
	Принципы построения астронавигационных приборов	2	0	0	1	3
	Приборы солнечной ориентации	6	0	0	8	14
	Приборы звёздной ориентации	6	0	0	5	11
	Приборы ориентации на Землю	6	0	0	3	9
	Комплексирование астроприборов в СУ БЛА	6	0	0	4	10
Всего		34	0	0	26	60	72

1. Содержание (дидактика) дисциплины

В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.

1. Астрономия, навигация, оптика, баллистика , математика

- 1.1. Небесная сфера

- 1.2. Вторая экваториальная система координат

- 1.3. Географическая система координат

- 1.4. Матрица направляющих косинусов

- 1.5. Кватернион ориентации

- 1.6. Координаты центра масс

- 1.7. Курс

- 1.8. Крен

- 1.9. Тангаж

- 1.10. Метод наименьших квадратов

- 1.11. Оптическая система

- 1.12. Дисторсия оптической системы

- 1.13. Фокусное расстояние

- 1.14. Прибор с зарядовой связью

- 1.15. Приемник излучения

1.16. Элементы орбиты

- 1.16.1. Большая полуось

- 1.16.2. Эксцентриситет

- 1.16.3. Долгота восходящего узла

- 1.16.4. Аргумент перигея

- 1.16.5. Наклонение

- 1.16.6. Время прохождения через перигей

- 1.17. Дифференциальное уравнение движения

1.18. Системы координат ЛА

- 1.18.1. Связанная система координат

- 1.18.2. Приборная система координат

- 1.18.3. Орбитальная система координат

- 1.18.4. Горизонтная система координат

2. Принципы построения астронавигационных приборов

- 2.1. Физическое взаимодействие БКУ с прибором

- 2.2. Информационный интерфейс

3. Приборы солнечной ориентации

- 3.1. Автомат определения времени накопления

- 3.2. Кодирующая маска

- 3.3. Диафрагма

- 3.4. Локализация кластеров

- 3.5. Углы направления на Солнце

- 3.6. Направляющие косинусы вектора Солнца

- 3.7. Геометрическая калибровка

- 3.8. Натурные испытания

- 3.9. Проверка функционирования прибора

- 3.10. Имитатор Солнца

4. Приборы звёздной ориентации

- 4.1. Блок электроники

- 4.2. Бленда

- 4.3. Видеотракт

- 4.4. Фотоприемное устройство

- 4.5. Вторичный источник питания

- 4.6. Матрица перехода от второй экваториальной СК к приборной СК

- 4.7. Звездный каталог

- 4.8. Распознавание звезд

- 4.9. Локализация связных объектов на изображении

- 4.10. Угловая скорость движения системы координат прибора

- 4.11. Съемка звезд

- 4.12. Определение геометрических параметров прибора

- 4.13. Имитатор звезд

- 4.14. Стенд динамических испытаний

- 4.15. Систематическая и случайная составляющая погрешности

5. Приборы ориентации на Землю

- 5.1. Местная вертикаль

- 5.2. Уравнение линии горизонта в приборной системе координат

- 5.3. Стенд определения местной вертикали

6. Комплексирование астроприборов в СУ БЛА

- 6.1. Полетная калибровка целевой аппаратуры

- 6.2. Совместная обработка данных прибора звездной ориентации и датчиков угловой скорости и спутниковой системы навигации

- 6.3. Астрокоррекция

- 6.4. Наведение аппарата на цель в географической системе координат

- 6.5. Определение координат центра масс по прибору звездной, солнечной ориентации и прибору ориентации на Землю

7. Современные тенденции развития оптико-электронных приборов космического приборостроения

- 7.1. Повышение радиационной стойкости и увеличения диапазона рабочих температур электронных компонентов прибора

- 7.2. Повышение точности измеряемых параметров прибора

- 7.3. Расширение области применения приборов за счет усиления требований к условиям его эксплуатации

- 7.4. Уменьшение массовых и габаритных характеристик прибора

1. Лекции

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема лекции	Дидакт. единицы
1	1.1.Астрономия, навигация, оптика, баллистика , математика (векторная алгебра)	2	Общие сведения из астрономии и навигации	1.1, 1.2, 1.3
2	1.1.Астрономия, навигация, оптика, баллистика , математика (векторная алгебра)	2	Оптическое излучение и его регистрация	1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15
3	1.1.Астрономия, навигация, оптика, баллистика , математика (векторная алгебра)	2	Математический аппарат, используемый при решении навигационных задач	1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 1.10
4	1.1.Астрономия, навигация, оптика, баллистика , математика (векторная алгебра)	2	Основы баллистики	1.16.1, 1.16.2, 1.16.3, 1.16.5, 1.16.6, 1.17, 1.18.1, 1.18.2, 1.18.3, 1.18.4, 1.16.4
5	1.2.Принципы построения астронавигационных приборов	2	Приборное обеспечение навигации БЛА	2.1, 2.2
6	1.3.Приборы солнечной ориентации	2	Основные сведения о приборах солнечной ориентации	3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6
7	1.3.Приборы солнечной ориентации	2	Программно - математическое обеспечение точных датчиков солнца	3.1, 3.4, 3.5
8	1.3.Приборы солнечной ориентации	2	Наземная отработка прибора солнечной ориентации	3.7, 3.8, 3.10, 3.9
9	1.4.Приборы звёздной ориентации	2	Основные сведения о приборах звездной ориентации	4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.15
10	1.4.Приборы звёздной ориентации	2	Программно-математическое обеспечение прибора звездной ориентации	4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10
11	1.4.Приборы звёздной ориентации	2	Наземная отработка прибора звездной ориентации	4.11, 4.12, 4.13, 4.14
12	1.5.Приборы ориентации на Землю	2	Основные сведения о приборах ориентации на Землю	5.1
13	1.5.Приборы ориентации на Землю	2	Программно-математическое обеспечение приборов ориентации на Землю	5.2
14	1.5.Приборы ориентации на Землю	2	Наземная отработка приборов ориентации на Землю	5.3
15	1.6.Комплексирование астроприборов в СУ БЛА	2	Задача координатной географической привязки данных целевой аппаратуры в составе КА ДЗЗ	6.1, 6.2
16	1.6.Комплексирование астроприборов в СУ БЛА	2	Комплексирование приборов и работа исполнительных органов при решении задачи навигации и ориентации.	6.3, 6.4, 6.5
17	1.6.Комплексирование астроприборов в СУ БЛА	2	Современные тенденции развития оптико-электронных приборов космического назначения	7.1, 7.2, 7.3, 7.4
Итого:		34

1. Практические занятия

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема практического занятия	Дидакт. единицы
Итого:

1. Лабораторные работы

№ п/п	Раздел дисциплины	Наименование лабораторной работы	Наименование лаборатории	Объем, часов	Дидакт. единицы
Итого:

1. Типовые задания

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Наименование типового задания
1	Приборы солнечной ориентации	4	Домашнее задание - 2
Итого:		4

1. Курсовые работы и проекты по дисциплине

1.1. Математическое моделирование функционирования астронавигационных приборов и обработка телеметрических данных