Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Компоненты вектора промаха вычисляются дня фиксированных моментов времеви или для заданных значений определенных параметров, например углового расстояния от фиксированной точки. Для фиксированного момента времени первые три компоненты вектора промаха представляют собой отклонения Фактических координат КА ат тех, которые были бы в этот момент при движении КА по номинальной траектории. Три другие компоненты показывают аислогичирле отклонения состввляющих вектора скорости КА. Учет всех шести компонент вектора промаха вазюн в таких задачах, кзк, например, стыковка КА или мягкая посадка в заданную область на поверхности небесных тел.
При жесткой посадке вектор скорости КА не имеет значения и можно ограничиться трехмерным вектором промаха. Промах БР определяется только двумя компонентами: отклонениями точки падения по дальяости и по направлению. Для КА, нэходнщихся на эллиптических орбитах, вместо сбсбщеяаого аектора промаха часто используют обобщенный вектор ошибок ЬЯ. Компоненты вектора ошибок определяют отклоневия элементов фактической орбиты от элементов номинальной: ЬЦ = (бв, Ье, Й, ЬП, Йс, Ьг ), где ба — отклонение большой полуоси; Ье — отклонение эксцевтриситета; Й вЂ” отклонение утла наклонения; ВП вЂ” отклонение долготы восходящего узла; Йэ — отклонение аргумента перигея и 51 — отклонение времени прохождения КА перигея орбиты.
В качестве компонент вектора бО можно ваять отклонения других параметров орбиты, не являющихся ее элементзмн. Так, для связных ИСЗ наиболее важно обеспечить стабильность периода обращения Тжи. При небольших коррекциях орбиты связных ИСЗ достаточно рассматривать отклонения бТ„как единственную компоненту вектора ошибок. Рассмотрим, как рассчиты- Рвснвтнвн . вается коррекция движения врбнтв 'КА.Ограиичнмсяслучаемкср- пвнннвн бр внвлвинин 1в ! РЕКцнн данжсиня В ПЛОСКССтн рбн* - 1 орбиты. Обратимся к рис.
2.11. , Допустим, что КА должен дон а, стигиуть области нааиачения 4,, рь радиусом й„с центром в точке с Нннннвнвнвн Свободное движейие КА в ба ( плоскости орбиты описывается уравнением (2.11). Учиты- "в вая (2.10), убежааышя, что оно связывает текущие координаты КА р и р с начальными уело- р„. бв, виями (обозначенными индексом 0), т. е. является функцией Риг.
2.11. Коррекция движения КА н нносностн Р(р р рв ()с рс ()э) — 'О. (2.20) орбиты П роиэводные ре и Ц связаны с модулем о вектора скорости е КА и углом 2н, олредевягощим его напранление, соотношениями рс = ое ссз ьв„. ц = ос э!и ~„/рэ, (2.21) Если начальные условия в некоторый момент времени (е рзвньтре=рн„,))в. Ц„,рс= рс„,()э=))сютоКАбудетдвига ьс по номинальной орбите и в момент Г, пройдет через центр области назначения (начальныс условия с индексами Он соответствуют номинальной орбите, а с индексами Ор — расчетной).
по Допустим, что результаты иамеревия параметров движен каэывюот. что в момент г„КА будет находиться в точке с ко- ня ординатами рн, Ц и иметь составляющие сксрост ир из х у овий и подПринимая ати значения в качестве начальных углов " етавляя их в урввнеяне (2. 20), получаем расчетную орбиту КА, Знание расчетной орбиты позволяет прогноаировать ожидаемый вектор промаха. В рассматриваемом случае век'тор промаха имеет две компоненты: ЬЬг --- (брин Ь()в ).
Так как Щ, в 1, то модуль вектора промаха >вв~-:.Ж,„Р "(в .вВ„г. Если ~бйгр~ ь Аы то промах больше допустимого и необходи- а коррекция орбиты. Предположим, что она начинается в момент 1э и приращения координат КА за время ее проведе- щюнсбрежврэо мелы„Коррекция рассчнтыва У ния вия пере,да КА ва по ю у а би ' е. а=б Ж- ) еэ 1)юннчную точку с коордннатамн Рор. ()ор центр а бл огя назначения — точку с координатами Ры ()1 . Ка кция осуществляется изменением вектора скорости КА. рре Начальные условия попадающей орбиты Рср=Рар: ))ор.=бар' Ра=рор+Арср' ))с=-()ср 'А()ср. В Ар н ф определяются из условий сведения к Величины ЛР „н,ф нулю компонент вектора промаха КА бргр бшр. С н бд . Соответственно должаы быть изменены составляющие вектора скаРасти Р н Рср в Расчетной точке коРРекции.
Для уставовлення зависимости между компонентами некто а промаха и отклонениями составляющих вектора скорости ат расчетных эвачгвкй воспользуемся выраже ( . ). РассматРнвал его сначала как фУнкцию Р ат Рс и Ц, а аатем как )) от Р и (3 (при этом не требуется представлять функцию в явном виде), вычисляем полные дифференциал р й с а заменяем бесконечно малые приращения конечными. В результате получим системы линенных уразне авве ний бр = Аггбрс + А1эб()о (2.22) б() = Аээдрс + Аээд))с А = —,А, - —;А = —,А. = — — частныепронза аб ~р водные„вычисляемые для попадающей орбиты в момент га и называемые баллисрвическими или изахрокиыми. При небольших коррекциях орбнты, наиболее часто имеющих место на практике. частные производные для попадающей н номинальной орбит отличаются незначительно. Поэтому при расчете коррекции можно использовать производнью, вычисленные для номинальной орбиты в момент времени гс.
Из (2.22) находим, что компоненты вектора промаха ЬР = Ь бак - брат б дуг сведены к нулю, если расчетные значения составляющих вектора скорости иамевить на величины )А 5 г ~А, ~' = " рэ ) — пределитель системы (2. 22). ~ Ар1 Аээ ~ Используя соотношение (2.21), нетрудно найти требуемое . приращение модуля вектора скорости КА Аор и угол ьы, оп- ределяющий направление корректирующего импульса тяги.
В результате проведения коррекции КА должея двигаться по попадающей орбите„для которой вектор скораати в гранич- * нойточкеч чэ ьЬч. р' Ошибки при проведении коррекции орбиты главным абра- зом обусловлеяы погрешностями измерения параметров дви- жения. а также недостаточно тачвымн сведениями о Физиче- ских константах н различными неучтенными возмущениями. Указанные величины приводят к ошибкам в определении на- чальных условий н не позволяют точно рассчитать необходи- мую траекторию движения.
Кроме того, при отработке кор- ректирующих маневров вносятся ошибки, связанные с по- грешностями ориевтации и стабилизации КА и с неточностью Формщювания корректирующего импульса, Командное управление работой бортовой аппаратуры КА с наземнога пункта во многом аналогично рассмотренному ко- мандному корректирующему управлению двяжением. Факти- ческое состонние бортовой аппаратуры н окружающей среды, характернауемое вектором состояния че - (чеп чэл, ..., ч~ ).
где, яапример. чэг — напряжение батарей питания, ч,э — дав- ление и т. д. „Фиксируется соответствующими бортовыми дат- чиками. В перерывах между сеансами связи показання датчи- ков могут записываться в бортовом вапомивающем устройст- ве. Во время сеансов связи запомненные, а также текущие показания датчиков через телеметрическую систему поступа- ют на наземный пункт.
На пункте они выделяются, регистри- руются и направляются в центр управления полетам КА на об- работку для авализа и принятия решения. В результате обра- 'ботки определяется вектор состояния чр = (ч, чрэ, ..., ч, ), , рассчитанный на основании данных телеметрического ковт- )юля фактического состояния бортовой аппаратуры чэ. Необходимое состояние бортовой аппаратуры априорно на- вестно к характеризуетсл вектором ч = (чы, ч„э„..., ч,„). (Оче- видно, т с л, поскольку управление оаущсствлнстся не по веем контролируемым параметрам.) На основании совмествога ана- 'лиза значений чр н ч„, выполняемого с помощью ЭВМ, в центре управления принимается решение.
Если в аппаратуре КА заме- чаются какие-либо неполадки илн возникает необходимость из- менения режимов рабаты, та на командном пункте формируют- Ся команды упревлевия, юэторые с помощью системы передачи нд передаются на КА. Команды либо немцэленно выполня- 87 ю( в з 39 ются, либо записываются в прогрзммво-временяое устройство ! для последующего исполяевия. Результаты исполяевия моменды ковтролируются телеметрической системой. 2.З.2. Радиотехнические комплексы командного управлении В системе камавдмзго управлеиия КА можяо выделить бортовой и яавемвый комплексы управлевия (БКУ и НКУ).
Обмев информацией меящу этими комплексами осуществляется комавдво-иэмерительиой системой (КИС), Ов возможея как иепосредствевио с иаэемвой стзвцией КИС при пролете КА в зоне ее видимости. так и через спугиик-ретраислятор (Ср), одковремеяяо видимый с КА и стзиции КИС (рис. 2.12).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
