航空航天技术概论第四章飞行器机载设备.ppt

航天救生设备 航天救生设备 飞行模拟器 飞行模拟器 飞行模拟器 作业 P227 1、3、12、14 3、测距差无线电导航　　为飞行器提供经纬度位置。甚低频，10KHz~14KHz，作用距离约1000Km以上。 4.2.2 惯性导航系统（Inertia Navigation System） 　　定义：通过测量飞行器的加速度，经运算处理得到飞行器当时的速度和位置的一种综合性导航技术。 　　功能：自动测量飞行器各种导航参数及飞行控制参数，供飞行员使用或与其他控制系统配合，完成对飞行器的自动驾驶（控制）。 1、惯性导航系统的组成和工作原理 　　组成：惯性敏感元件、角度测量设备、数字计算机、显示器。 　　工作原理：Ax、Ay → ax、ay → a → v=at →v → s=0.5vt2 → 飞行位置→换算成经纬度 2、两类惯性导航系统 　　将加速度计安装在陀螺仪的稳定平台上，加速度计不受飞行器姿态的影响保持水平和确定方向——平台式惯性导航系统。 　　将加速度计安装在飞行器上，并与三条机体轴相一致，同时还安装有绕三轴的角速度陀螺——捷联式惯性导航系统。 存在误差积累 　　美国卫星全球定位系统GPS、俄罗斯全球导航卫星网Glonass、欧洲空间局“伽利略”导航卫星系统、中国“北斗”导航定位卫星系统。 以GPS为例： 1、组成：地面站（四个监控站、一个上行注入站和一个主控站）、用户设备、卫星系统（18颗导航卫星）和飞行器上的接收机，运行周期接近12h 2、导航原理：从原理看，卫星向地面发射的信息有卫星位置、时钟、发射信息的时刻等高频信息。 工作频率2200~2300MHz，覆盖全球。 4.2.3 卫星导航系统（Satellite Navigation System） 4.2.3 卫星导航系统（Satellite Navigation System） 卫星导航原理 4.2.4 图像匹配导航系统（Image Matching Navigation System） 　　定义：利用地表特征信息进行导航的方式。 1、导航原理 　　将获取地理特征的图像信息（实时图）与预先存储的原图进行比较，由此确定飞行器实际位置与要求位置的偏差而对飞行器导航 。 2、数字地图 　　将地形轮廓转化为高程数值。 每一格中的数字是格中高程的平均值，格的位置表示平面二维坐标。 数字地图 地形跟踪 3、地形匹配导航 　　以地形高度轮廓为匹配特征，是一维匹配。 地形回避 4、景像匹配导航 　　以区域地形为匹配特征，是二维匹配。 4.2.5 天文导航　　观测天体 　　获取飞行器位置和航向信息 4.2.6 各种导航方法的比较 　　惯性导航：自主性强、隐蔽性好、短时间精度高，定位误差随时间积累 　　无线电导航：定位误差不积累，易受外界干扰、易被发现，需导航台 　　图像匹配导航：实时图测量受天气、外部干扰 　　天文导航：受气象条件、昼夜影响，云层 　　卫星导航：定位精度高，全球、全天候，需要复杂的定位设备 4.3 飞行器飞行控制系统 　　利用飞行控制系统来改善飞机的飞行特性或实现非常规操纵功能。 4.3.1　飞行器飞行操纵系统 　　1、机械和助力操纵系统 2、电传操纵系统 　　体积小，质量轻；消除了机械操纵系统的间隙和弹性变形；易与其它电子设备交联，实现自动控制。为提高可靠性和生存力大多采用余度技术，目前成本较高。 4.3.2　飞行器自动控制系统 　　1、 自动驾驶仪 　　敏感元件：测量飞行的状态参数　　综合放大装置：参数的综合放大和处理。 执行机构：发出功率，按参数要求操纵舵面偏转 2、 着陆控制系统 着陆过程 1） 仪表着陆系统 　　航向信标：与跑道中心线相垂直的无线电方向航道信号　　下滑信标：与跑道成 一定仰角的无线电下滑航道信号　　指点信标：提供至跑道端头距离的地标位置信号 2. 微波着陆系统 　以很窄的薄片形波束在一定范围内来回扫描，飞机通过两次收到信号的时间间隔计算出自己的方位和仰角。 航向扫描 俯仰扫描 4.4.1 雷达设备 通过天线发射无线电波并接收被测物体的回波来确定标的位置和速度。 　　合成孔径雷达和相控阵雷达。 4.4 其他机载设备 相控阵雷达 4.4.2 近地警告系统 　　工作条件：在起飞或进近着陆阶段，且无线电高度低于750m。 　　工作方式：根据飞机状态和地形条件，如果接近地面时出现不安全情况，近地警告系统就会在驾驶舱内发出目视和音响两种警报信号。 4.4.3　防护和救生系统 　　1、座舱环境控制系统 　　座舱通风，温度、气压、氧气含量等控制 　　2、飞行员个体防护系统 　　个体防护包括：飞行服、抗过载服、氧气