Система управления движения беспилотного транспортного средства
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ком принимают на борту отбитый от сигнал прямой волны передатчика, выдиляют разностную частоту прямого и отбитого от земли сигнала с помощью смесителя приемника и измеряют разностную частоту и находят по ней высоту.
Недостатком этого способа есть то что бортовой приемник должен иметь широкий спектр пропускания, потому что частотно-модулированный зондированный сигнал имеет широкий спектр. В широкий спектр пропускания приемника попадают радиопомехи, которые могут сорвать процесс измерения высоты.
Наиболее подходящим к предложенному есть радиолокационный фазовый способ измерения дальности, к примеру: высоты полета ЛА над землей. Он заключается в том что излучают с борта ЛА вниз непрерывный сигнал высокой несущей частоты f, который модулирован по амплитуде низкой частотой F, принимают приемной антенной и приемником отбитой от земли сигнал, выделяют амплитудным детектором приемника из принятого сигнала напряжение низкой частоты F, фазовым измерителем измеряют сдвиг фаз ? выходного напряжения приемника низкой частоты F относительно напряжения генератора передатчика и вычисляют высоту полета ЛА над землей по этому сдвигу фаз.
Известная бортовая измерительная система, которая имеет бортовой передатчик непрерывного сигнала несущей частоты f, который модулирует по амплитуде низкой частоты F, и передающую антенну, приемник и с приемной антенной, в котором выделяют амплитудным детектором приемника с принятого сигнала напряжение низкой частоты F, фазовым измерителем измеряют сдвиг фаз ? выходного напряжения приемника низкой частоты относительно напряжения генератора передатчика и определяют высоту полета ЛА над землей по этому сдвигу фаз.
Недостатком данного способа и устройства есть то, что они не могут использоваться в диапазоне коротких и средних радиоволн в связи со сложностью обеспечения высокой развязки между передающей и принимающей антеннами.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования фазового способа измерения малых высот полета ЛА над землей, в котором за счет излучения с борта непрерывного синусоидального сигнала постоянной амплитуды на частоте коротковолнового или средневолнового диапазона, приема на борт отбитого от земли сигнала и прямого сигнала передатчика и измерение сдвига фаз принятого суммарного сигнала на высокой частоте относительно зондированного сигнала передатчика обеспечивается вычисление высоты полета по этому сдвигу фаз.
В основу изобретения также поставлена задача усовершенствования устройства измерения малых высот полета ЛА над землей путем выполнения передающей и принимающей антенн в виде коротких горизонтальных симметричных вибраторов. Они расположены на одной линии вдоль фюзеляжа ЛА, передатчика в виде генератора непрерывных синусоидальных колебаний постоянной амплитуды на частоте коротковолнового или средневолнового диапазона, приемника прямого усиления в виде усилителя высокой частоты, фазового измерителя сдвига фаз выходного напряжения приемника и передатчика на высокой частоте, вычислителя высота полета ЛА.
Поставленная задача решается тем что для измерения малых высот полета над землей излучается непрерывный сигнал зондирования с помощью бортовой передающей антенны, принимается отбитый от земли сигнал с помощью принимающей антенны и измеряется с помощью принимающей антенны и измеряется сдвиг фаз, согласно изобретению излучают непрерывный синусоидальный сигнал постоянной амплитуды на частоте коротковолнового или средневолнового диапазона, принимают также прямой сигнал передающей антенны с помощью бортовой принимающей антенны, измеряют сдвиг фаз суммарного сигнала прямой и отбитой от земли волны на высокой частоте с выхода приемника относительно сигнала передатчика, дополнительно измеряют отношение амплитуды выходного напряжения приемника и передатчика на высокой частоте, а высоты полета ЛА над землей находят по результату этих измерений путем решения с помощью бортового вычислителя.
Предложенный способ обеспечивает возможность измерения малых высот полета в рамках от поверхности земли до половины длины волны передатчика в диапазоне средних или коротких радиоволн. Сигнал зондирования есть непрерывным синусоидальным сигналом постоянной амплитуды с очень узким спектром поэтому можно использовать приемник с очень узкой полосой пропускания, что существенно улучшает защиту измерительной системы от радиопомех.
2. Анализ и синтез цифровой системы продольного канала автопилота
.1 Формирование структурной схемы системы
В данной работе рассмотрим систему управления угловыми параметрами движения, т.е. углом атаки и тангажа. Управление этими параметрами в режиме посадке имеет очень большое значение, так как любые их отклонения от заданных (требуемых) значений могут привести к катастрофе. СУ продольным каналом обеспечивает управление углами атаки и тангажа в зависимости от изменения угла и угловой скорости тангажа 9. Угол тангажа 19 измеряется с помощью малогабаритной гировертикали. Угловая скорость измеряется с помощью датчика угловой скорости (ДУС). Рассчитанные вычислителем управляющие воздействия отрабатываются рулем высоты с помощью сервопривода.
Структурно контур управления углами атаки и тангажа состоит из трех блоков, что можно представить в виде рис. 1.1.
Рисунок 1.1- Функциональная схема системы управления углами атаки и тангажа
На рис.1.1 обозначено