Разработка тестового полетного задания для моделирования движения летательного аппарата на активном участке траектории
Автор: Чернецкий Владимир Олегович, Садов Виктор Борисович, Алшин Евгений Анатольевич
Рубрика: Расчет и конструирование
Статья в выпуске: 3 т.22, 2022 года.
Бесплатный доступ
Работа посвящена теме разработки тестового полетного задания для ракеты-носителя. Актуальность темы обусловлена тем, что синтез системы управления в современное время обычно производится на основе цифрового и/или полунатурного моделирования движения летательного аппарата. Задачей является синтез параметров корректирующих устройств системы управления. При этом необходимо знать входное задание системы управления, то есть иметь полетное задание. Сама задача получения полетного задания является весьма сложной, так как необходимо учитывать как характеристики ракеты и двигателей, рассматриваемые в их моделях, так и внешние воздействующие факторы - воздействие Земли и атмосферы. Также необходимо учесть ограничения управления и перегрузки. Вследствие этого законы движения летательного аппарата получаются сложными, зависящими от вида маневра и выделенного участка траектории движения. В работе рассматривается только активный участок траектории движения. Рассмотрены применяемые системы координат, уравнения движения центра масс с учетом влияния Земли и аэродинамики аппарата. Рассматривается управление движением изменением тяги двигателей. Приводятся все необходимые формулы для расчета траектории, необходимые допущения. По всей программной траектории были рассчитаны коэффициенты модели возмущенного движения ракеты-носителя. Производилось компьютерное моделирование приведенной методики расчета тестового полетного задания, приведены полученные по результатам моделирования графики, позволяющие сделать вывод о том, что основные ограничения на программную траекторию выполняются. Исходя из этого, можно считать, что полученное полетное задание может использоваться на этапе предварительной разработки системы управления многоразовой одноступенчатой ракеты-носителя.
Управление, полетное задание, моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/147239481
IDR: 147239481 | DOI: 10.14529/engin220302
Список литературы Разработка тестового полетного задания для моделирования движения летательного аппарата на активном участке траектории
- Сихарулидзе, Ю.Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов /Ю.Г. Сихарулидзе. -М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 407 с.
- Баллистические ракеты и ракеты-носители / О.М. Алифанов, А.Н. Андреев, В.Н. Гущин и др.; под ред. О.М. Алифанова. - М.: Дрофа, 2004. - 512 с.
- Лоуден, Д.Ф. Оптимальные траектории для космической навигации / Д.Ф. Лоуден. - М.: Мир, 1966. - 154 с.
- Разоренов, Г.Н. Системы управления летательными аппаратами / Г.Н. Разоренов, Э.А. Бахрамов, Ю.Ф. Титов. - М.: Машиностроение, 2003. - 584 с.
- Аппазов, Р.Ф. Методы проектирования траекторий носителей и спутников Земли / Р.Ф. Аппазов, О. Г. Сытин. - М.: Наука, 1987. - 440 с.
- Летов, А.М. Динамика полета и управление / А.М. Летов. - М.: Наука, 1969. - 360 с.
- Разыграев, А.П. Основы управления полетом космических аппаратов / А.П. Разыграев. -М.: Машиностроение, 1990. - 480 с.
- Лебедев, Г.Н. Системы управления летательными аппаратами / Г.Н. Лебедев. - М.: Изд-во МАИ, 2007. - 756 с.
- Ракета как объект управления / И.М. Игдалов, Л.Д. Кучма, Н.В. Поляков и др.: под ред. акад. С.Н. Конюхова. - Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 2004. - 544 с.
- Шалыгин, А.С. Наведение и навигация космических аппаратов /А.С. Шалыгин, В.А. Санников, И.Л. Петрова. - СПб.: Изд-воБалт. гос. техн. ун-та, 2008. - 141 с.
- Колесников, К.С. Динамика ракет / К.С. Колесников. - М.: Машиностроение, 1980. -376 с.
- Кузовков, Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов / Н.Т. Кузовков. - М.: Высшая школа, 1976. - 304 с.
- Остославский, И.В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов /И.В. Осто-славский, И.В. Стражева. - М.: Машиностроение, 1969. - 502 с.
- Шалыгин, А.С. Траекторные задачи динамики беспилотных летательных аппаратов: учеб. пособие / А.С. Шалыгин, И.Л. Петрова. - СПб.: Изд-во Балт. гос. техн. ун-та, 2009. -130 с.
- Иванов, Н.М. Баллистика и навигация космических аппаратов / Н.М. Иванов, Л.Н. Лысенко. - М.: Дрофа, 2004. - 544 с.
- Автоматизация расчёта траекторий /А.С. Шалыгин, С.А. Кабанов, В.А. Санников и др.-СПб.: Гособразование СССР, 1990. - 139 с.
- Беневольский, С.В. Баллистические основы выбора программы угла тангажа ракет / С.В. Беневольский. - М.: Изд-во Военной академии имени Ф.Э. Дзержинского, 1996. - 89 с.
- ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры. - М.: Изд-во стандартов, 2004. -181 с.
- Лазарев, Ю.Н. Управление траекториями аэрокосмических аппаратов /Ю.Н. Лазарев. -Самара: Самар. науч. центр РАН, 2007. - 274 с.
- Санников, В.А. Основные принципы расчета траектории летательных аппаратов / В.А. Санников, А.Г. Юрескул. - СПб.: Изд-во Балт. гос. техн. ун-та, 2008. - 118 с.
