Способы определения значений углов ориентации в процессе движения летательного аппарата и коррекции значений углов ориентации

1. Способ определения значения угла курса в процессе движения летательного аппарата, заключающийся в том, что на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы, формируют значения вертикальной координаты объекта (высоты) и проекций линейной скорости объекта на вертикальную, продольную и поперечную оси земной нормальной системы координат (ЗНСК), в которой счисляется траектория летательного аппарата, отличающийся тем, что определяют угол поворота траектории, исходя из того, что проекция скорости объекта на продольную ось ЗНСК является по отношению к углу поворота траектории прилежащим катетом, а проекция скорости объекта на поперечную ось ЗНСК - противолежащим катетом прямоугольного треугольника, рассчитывают по трем проекциям скорости значение ее модуля, определяют ожидаемый угол скольжения исходя из вектора скорости и высоты объекта, а также углов отклонения соответствующих управляющих поверхностей летательного аппарата (ЛА), и формируют угол курса объекта, добавляя угол скольжения к полученному значению угла поворота траектории.
2. Способ определения значения угла тангажа в процессе движения летательного аппарата, заключающийся в том, что на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы, формируют значения вертикальной координаты объекта (высоты) и проекций линейной скорости ЛА на вертикальную, продольную и поперечную оси земной нормальной системы координат, в которой счисляется траектория летательного аппарата, отличающийся тем, что определяют по значениям проекций скорости объекта на продольную и поперечную оси ЗНСК модуль горизонтальной составляющей скорости, находят значение угла наклона траектории, исходя из того, что проекция скорости объекта на вертикальную ось ЗНСК является по отношению к углу наклона траектории прилежащим катетом, а горизонтальная составляющая скорости объекта - противолежащим катетом прямоугольного треугольника, рассчитывают по трем проекциям скорости значение ее модуля, определяют ожидаемый угол атаки, исходя из модуля скорости и высоты объекта, а также углов отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА и формируют угол тангажа объекта, добавляя угол атаки к полученному значению угла наклона траектории.
3. Способ определения значения угла крена в процессе движения летательного аппарата, заключающийся в том, что на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы, формируют значения проекций линейной скорости объекта на вертикальную, продольную и поперечную оси земной нормальной системы координат, в которой счисляется траектория летательного аппарата, отличающийся тем, что периодически формируют импульсное управляющее воздействие для перемещения ЛА в направлении «вертикальной» или поперечной осей связанной системы координат ЛА, на интервалах движения ЛА в процессе применения управляющего воздействия определяют значения производных от проекций линейных скоростей объекта на оси ЗНСК, сглаживают их, находят проекции ускорений на «вертикальную» и поперечную оси полусвязанной системы координат (ПССК) ЛА, используя углы курса и тангажа, при этом угол крена определяют исходя из того, что проекция ускорения объекта на ось ПССК, в направлении одноименной с которой оси прикладывалось управляющее воздействие, является по отношению к углу крена прилежащим катетом, а другая из указанных проекций ускорения в ПССК ЛА - противолежащим катетом прямоугольного треугольника.
4. Способ определения значения угла крена в процессе движения летательного аппарата, заключающийся в том, что на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы формируют значения вертикальной координаты объекта (высоты) и проекций линейной скорости объекта на вертикальную, продольную и поперечную оси земной нормальной системы координат, в которой счисляется траектория летательного аппарата, отличающийся тем, что периодически формируют импульсное управляющее воздействие для перемещения ЛА в направлении «вертикальной» или поперечной осей связанной системы координат ЛА, на интервалах движения ЛА в процессе применения управляющего воздействия определяют значения производных от проекций скоростей объекта на оси ЗНСК, сглаживают их, вычисляют углы курса и тангажа по высоте и проекциям линейной скорости объекта, а также углам отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА, используя углы курса и тангажа, находят проекции ускорений на «вертикальную» и поперечную оси полусвязанной системы координат ЛА, угол крена определяют исходя из того, что проекция ускорения объекта на ось ПССК, в направлении одноименной с которой оси прикладывалось управляющее воздействие, является по отношению к углу крена прилежащим катетом, а другая из указанных проекций ускорения в ПССК ЛА - противолежащим катетом прямоугольного треугольника.
5. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, характеризующийся тем, что с помощью инерциальной части навигационной системы измеряют угловые скорости в связанной системе координат (ССК) ЛА, формируют на их основе углы ориентации, с помощью радионавигационной части навигационной системы определяют в ЗНСК высоту объекта и проекции его линейной скорости на три оси ЗНСК, отличающийся тем, что по высоте и линейным скоростям ЛА, определенным на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы, а также углам отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА, определяют углы его ориентации, периодически сравнивают значения углов ориентации, полученных на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы, со значениями углов ориентации, формируемыми инерциальной частью его навигационной системы, а полученные разности используют для формирования на очередном интервале времени корректирующих воздействий на углы ориентации, формируемые инерциальной частью навигационной системы.
6. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, характеризующийся тем, что с помощью инерциальной части навигационной системы измеряют угловые скорости в ССК ЛА, формируют на их основе углы ориентации, с помощью радионавигационной части навигационной системы определяют в ЗНСК высоту объекта и проекции его линейной скорости на три оси ЗНСК, отличающийся тем, что угловые скорости, измеренные в ССК, пересчитывают в скорости изменения углов ориентации, используя углы курса и тангажа (например по методу Эйлера-Крылова), при этом скорости изменения углов ориентации интегрируют, определяют альтернативные значения углов ориентации ЛА по углам отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА, а также по высоте и линейным скоростям ЛА, вычисленным на базе информации, формируемой радионавигационной частью его навигационной системы, и используют эти альтернативные значения углов ориентации ЛА для изменения начальных условий интегрирования на очередном интервале времени, в течение которого корректирующие поправки сохраняются.
7. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, по п. 5, отличающийся тем, что полученные разности соответствующих углов ориентации используют на очередном интервале времени для прибавления их к углам ориентации, формируемым инерциальной частью навигационной системы на указанном интервале времени.
8. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, по п. 5, отличающийся тем, что формируемые инерциальной частью навигационной системы углы ориентации получают, используя углы тангажа и крена для пересчета угловых скоростей, измеренных в ССК ЛА с помощью инерциальной части навигационной системы, в скорости изменения углов ориентации, которые затем интегрируют.
9. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, по п. 5, отличающийся тем, что формируемые инерциальной частью навигационной системы углы ориентации получают, используя углы тангажа и крена для пересчета угловых скоростей, измеренных в ССК ЛА с помощью инерциальной части навигационной системы, в скорости изменения углов ориентации, которые затем интегрируют, при этом разности углов ориентации делят на интервал времени, прошедший с момента предыдущей коррекции, и на очередном интервале времени прибавляют соответствующие величины к скоростям изменения углов ориентации, причем в качестве начальных условий на очередном временном интервале используют углы ориентации, сформированные на базе данных от радионавигационной части навигационной системы, на момент вычисления параметров коррекции.
10. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, по п. 5 или 6, отличающийся тем, что для определения значения угла курса на базе информации, формируемой радионавигационной частью навигационной системы летательного аппарата, определяют угол поворота траектории, исходя из того, что проекция линейной скорости ЛА на продольную ось ЗНСК является по отношению к углу поворота траектории прилежащим катетом, а проекция линейной скорости объекта на поперечную ось ЗНСК - противолежащим катетом прямоугольного треугольника, рассчитывают по трем проекциям линейной скорости значение ее модуля, определяют ожидаемый угол скольжения, исходя из вектора скорости и высоты объекта, а также углов отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА, и формируют угол курса объекта, добавляя угол скольжения к полученному значению угла поворота траектории.
11. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, по п. 5 или 6, отличающийся тем, что для определения значения угла тангажа на базе информации, формируемой радионавигационной частью навигационной системы летательного аппарата, определяют по значениям проекций линейной скорости объекта на продольную и поперечную оси ЗНСК модуль горизонтальной составляющей линейной скорости, находят значение угла наклона траектории, исходя из того, что проекция линейной скорости объекта на вертикальную ось ЗНСК является по отношению к углу наклона траектории противолежащим катетом, а горизонтальная составляющая линейной скорости объекта-прилежащим катетом прямоугольного треугольника, рассчитывают по трем проекциям линейной скорости значение ее модуля, определяют ожидаемый угол атаки, исходя из модуля скорости и высоты объекта, а также углов отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА и формируют угол тангажа объекта, добавляя угол атаки к полученному значению угла наклона траектории.
12. Способ коррекции в процессе движения летательного аппарата значений углов ориентации, формируемых инерциальной частью его навигационной системы, по п. 5 или 6, отличающийся тем, что для определения значения угла крена на базе информации, формируемой радионавигационной частью навигационной системы летательного аппарата, периодически формируют импульсное управляющее воздействие для перемещения ЛА в направлении «вертикальной» или поперечной осей связанной системы координат ЛА, на интервалах движения ЛА в процессе применения управляющего воздействия определяют значения производных от проекций скоростей объекта на оси ЗНСК, сглаживают их, вычисляют углы курса и тангажа по высоте и проекциям линейной скорости объекта, а также углам отклонения соответствующих управляющих поверхностей ЛА, используя углы курса и тангажа, находят проекции ускорений на «вертикальную» и поперечную оси полусвязанной СК ЛА, угол крена определяют, исходя из того, что проекция ускорения объекта на ось ПССК, в направлении одноименной, с которой оси прикладывалось управляющее воздействие, является по отношению к углу крена прилежащим катетом, а другая из указанных проекций ускорения в ПССК объекта - противолежащим катетом прямоугольного треугольника.