Ярлыков М.С. и др. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Том 2 (2012) (1152003), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Применение СРНС для решения задач навигации ВС позволяет обеспечить определение местоположения самолета с ошибками (СКО), не превышающими несколько десятков метров при функционировании СНПр в автономном режиме и несколько метров в дифференциальном режиме, практически в любой зоне воздушного пространства. При использовании ИССН определение местоположения самолета выполняется с ошибками (СКО) в несколько метров [1, 4). В свою очередь, это позволяет полностью автоматизировать процессы управления самолетом во всех основных режимах полета (полет по заданному маршруту, заход на посадку и посадка самолета, сбор самолетов в группу, выдерживание заданных интервалов, дистанций и эшелонов полета и т.д.).
Возможности авиационных РЭК при решении задач навигации характеризуются рядам иоказаизелей, среди которых можно выделить программируемые ППМ, аэродромы, РМ и ориентиры. Присущая всем авиационным РЭК избыточность (прежде всего информационная) определяет их многорежимность, а также многовари- 10 антность решения навигационных задач, что обусловлено стремлением достичь необходимого уровня надежности н точности самолетовождения, Так, счисление координат местоположения на современных ВС может осуществляться в инерциальном, инерциально-доплеровском, курсо-доплеровском н курсоаэрометрическом режимах. Коррекция счисленныл координат местолололсения самолета, в свою очередь, может производиться с использованием информации СРНС, РСБН, РСДН, РЛС, астронавигационных систем и т.д.
Все эти технические средства в процессе боевого применения авиационных РЭК могут использоваться в различных сочетаниях. Естественно, что при ведении боевых действий программа работы элементов РЭК не может быть жесткой и полностью заранее предопределенной. Режимы включения СНПр, ДИСС, МФРЛС и сама возможность использования этих и других систем, например, зависят от степени радиоэлектронного противодействия и требуемого уровня скрытности решения боевых задач.
В частности, возможна ситуация, когда полет ВС на ряде этапов должен выполняться в режиме полного радиомолчания. Вне зависимости от назначения и типа ВС РЭК осуществляет (нли обеспечивает) решение следующих основных задач навигации 11, 2, 5): 1. Автоматическое определение текущих координат местоположения самолета (ТКМС) и других навигационных параметров по данным автономных нерадиотехнических (прежде всего ИНС) и радиотехнических (ДИСС, МФРЛС) средств навигации; 2.
Коррекцию ТКМС и курса по данным неавтономных радиотехнических систем (СРНС, РСБН, РСДН, астронавигационных систем и др.), по запрограммированным радиолокационным и визуальным ориентирам, а также с использованием геофизических полей Земли (с помощью КЭСНН); 3. Программирование заданного маршрута полета. Как правило, такое программирование выполняется прн штурманской подготовке полета путем ввода в БВС авиационного РЭК координат соответствующего числа ППМ, РМ, радиолокационных и визуальных ориентиров, аэродромов и т.п:, 4. Полет по запрограммированному маршруту н вывод ВС в район заданной цели, на аэродром вылета или запасной аэродром. Указанная задача может решаться в режимах автоматического, директорного или ручного управления ВС; 5. Оперативное изменение маршрута полета путем организации оперативных трасс полета по командам с пультов и органов управления авиационного РЭК.
При этом предусматривается выход по кратчайшему расстоянию на любой из запрограммированных ППМ (цель или аэродром), а также выход на оперативный пункт маршрута (ОПМ) нли оперативную цель, координаты которых вводятся в БВС во время полета; 12 6. Выполнение повторного захода на любую нз запрограммированных точек; 7. Выполнение предпосадочного маневра (в вертикальной и горизонтальной плоскостях) и заход на посадку со снижением (до высот 40...50 м). На авиационные РЭК определенных типов ВС дополнительно возлагается решение ряда других навигационных задач: 1.
Сбор самолетов в воздухе в БП и полет самолетов по запрограммированному маршруту в боевом порядке; 2. Выполнение маловысотного полета с огибанием рельефа и облетом естественных наземных препятствий. Эффективность решения навигационных и боееыл задач во многом зависит от выбора и использования в составе алгоритмического обеспечения авиационных РЭК соответствующих систем координат (СК). Поэтому рассмотрение СК является одним из важных вопросов теории н практики боевого применения и навигации ВС, тем более, что все возрастающая степень автоматизации процессов пуска УР, стрельбы и бомбометания, а также навигации требует четкого описания боевых и навигационных задач в виде математических зависимостей и определенных алгоритмов. 1.2. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В АВИАЦИОННЫХ РЭК ПРИ РЕШЕНИИ НАВИГАЦИОННЫХ И БОЕВЫХ ЗАДАЧ При разработке алгоритмов БВС авиационных РЭК необходим выбор таких СК, которые могли бы обеспечить: решение задач с требуемой точностью; охват необходимой территории; наглядное представление информации об условиях боевого применения и навигации ВС; получение наиболее простых математических соотношений н т.п.
Каждой системе (или устройству), входящей в состав авиационного РЭК, может соответствовать своя СК, в которой осуществляются измерение и обработка радионавигационных, радиолокационных и других параметров. Например, в угломерно-дальномерной РСБН применяется полярная СК, а в разностно-дальномерной системе — гилерболическая СК (с фокусами гипербол в местах расположения наземных станций). В алгоритмах КОИ при использовании информации от различных устройств и систем следует выбрать одну основную, единую СК.
В зависимости от выбора начала СКих можно разделить на несколько групп. Например, одну группу образуют СК, начало которых связано с Землей, в другую входят СК с началом, совмещенным с определенной точкой ВС или АСП. 1.2.1. Систкмы координат, нлчлло которых связано с Зкмлкй Наиболее распространенными в навигации среди первой группы яввпотся геодезическая, геоцентрическая, гринвичская прямоугольная и ортодромнческая СК. Отметим, что первые три СК большое распространение имеют не только в навигации, но и в геодезии. Геодезическая СК Прн ее использовании для упрощения действительной формы Земли принимают модель в виде зллипсоида, который называется земным эллипсоидом [2, 3, 5].
Он удовлетворяет следующим условиям: 1) центр эллипсоида и плоскость его экватора должны совпадать с центром масс Земли и плоскостью ее экватора; 2) сумма квадратов отклонений поверхности эллипсоида от поверхности земного геоида должна быть минимальной. В нашей стране в качестве земного эллипсоида в 1946 году был принят эллипсоид Ф.Н.Красовского [2, 3, 5] со следующими параметрами: а~6378245 м, Ь=6356863 м- полуоси; а — Ь 2 2 е = = 0,08181 — эксцентриситет; а а — Ь Г 2 а = — = 1 — Ч1 — е — сжатие. а При этом полуоси а и Ь лежат в экваториальной плоскости. В мировой практике, кроме того, используется международный эллипсоид с несколько иными параметрами: а=6378160 м н Ь=6356775 м.
Заметим, что принятие того или иного эллипсоида задает определенную систему геодезических координат. Нормаль к эллипсоиду, проведенная в той или иной точке Мего поверхности, представляет собой местную геодезическую вертикаль. Она является геометрическим понятием н не может быть определена с помощью физических измерений, проводимых только в точке М Линию, направленную по вектору удельной силы тяжести в точке М называют линией отвеса, или истинной вертикалью. В отличие от геодезической вертикали она может быть определена из наблюдений за положением маятника в точке М. Направления геодезической и истинной вертикалей отличаются друг от друга, однако упя между этими направлениями невелик.
Среднее значение отклонений линий отвеса от нормалей к эллнпсоиду составляет величину 3...4" [3]. В отдельных районах Земли отклонения могут достигать десятков угловых секунд. Например, на Западном Кавказе они доходят до 27", а у Байкала достигают 40". Для большинства навигационных задач в современной авиации отклонением отвесных линий можно пренебречь, поэтому в таких задачах практически считают, что маятник ориентируется по местной геодезической вертикали. Это допущение, в свою очередь, означает, что для каждой точки на поверхности Земли ее астрономические координаты (широта н долгота) соответственно совпадают с геодезическими. Если разносп ю между астрономическими и геодезическими координатами пренебрегают, то их тогда называют географическими координатами [2, 3, 5].
В дальнейшем применительно к авиационным РЭК навигации, прицеливания и управления вооружением указанное допущение, если не оговорено специально, полагаем выполненным. Положение точки, например, центра масс ВС в геодезической СК определяется геодезической широтой места В, геодезической долготой места Ь и высотой Н над поверхностью земного эллипсоида. Геодезической игиротой В называется упя меж2р местной геодезической вертикалью и плоскостью экватора (рис. 1.1), а геодезической долготой 1 — двугранный угол между плоскостью нулевого (грннвичского) меридиана и плоскостью местного меридиана, проходящего через точку М.
На аэронавигационные и топографические карты наносятся меридианы и параллели геодезической СК. Поэтому положение различных точек на земной поверхности (ППМ, РМ, аэродромов, целей, ориентиров и т.п.) принято определять геодезическими координатами, которые вводятся в память БВС авиационных РЭК. Поверхность земного эллипсоида имеет строгое математическое описание, что позволяет получить формулы и проводить расчеты, необходимые для решения боевых и навигационных задач.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
