Синтез системы параметрической идентификации и адаптивного оценивания вектора состояния летательного аппарата

• Автор: Азаров, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 173 с. : ил.

1 Принципы построения адаптивных информационноизмерительных

систем летательных аппаратов.

1.1 Особенности функционирования авиационных систем с дистанционно

управляемыми летательными аппаратами.

1.2. Бортовые информацношюуправляющие системы дистанционноуправляемых летательных аппаратов
1.3 Общая структура адаптивной информационноизмерительной системы дистанционноуправляемого летательного аппарата и предъявляемые к ней требования.
1.4 Обзор адаптивных информационноизмерительных систем дистанционноуправляемых летательных аппаратов.
1.5 Недостатки существующих адаптивных информационноизмерительных систем летательных аппаратов.
1.6 Структура адаптивной информационноизмерительной системы на основе обобщенного настраиваемого объекта измерений

Выводы к разделу 1.

2 Математическая модель движения самолета

2.1 Упрощения и допущения, принятые при синтезе математических
моделей движения самолета
2.2 Упрощенная модель продольного движения самолета
2.3 Упрощенная модель бокового движения самолета.
2.4 Математическая модель движения самолета с учетом влияния турбулентных возмущений атмосферы.
2.4.1 Внешние атмосферные возмущения, действующие в полете
на летательный аппарат.
2.4.2 Учет влияния турбулентных возмущений атмосферы в математической модели продольного короткопериодического движения самолета
2.5 Построение дискретных моделей продольного и бокового движений
3 Методика синтеза информационноизмерительной системы самолета на основе структуры обобщенного настраиваемого
объекта измерения.
3.1 Синтез структуры обобщенного настраиваемого объекта измерений
на основе параметрического идентификатора и адаптивного фильтра.
3.2 Параметрическая идентификация математической модели движения
объекта.
3.3 Адаптивное оценивание вектора состояния объекта.
3.3.1 Обзор методов адаптивного оценивания
3.3.2 Адаптивное оценивание на основе минимизации неявного
функционала, зависящего от регистрируемых данных
3.3.2.1 Общая постановка задачи.
3.3.2.2 Адаптивное оценивание вектора состояния нестационарного объекта.
3.3.2.3 Адаптивное оценивание вектора состояния стационарного объекта.
3.3.3 Адаптивный фильтр Калмана.
3.3.3.1 Адаптивный фильтр Калмана. Идентификация 2 и К.
3.3.3.2 Адаптивный фильтр Калмана. Идентификация
Выводы к разделу
Глава 4. Синтез адаптивных информационноизмерительных систем самолетов. Математическое моделирование и оценки сходимости и
точности
4.1 Синтез адаптивной информационноизмерительной системы для продольного короткопериодического движения самолета и ее математическое моделирование.
4.1.1 Синтез обобщенного настраиваемого объекта измерений для модели продольного короткоиериодичсского движения самолета.
4.1.2 Математическое моделирование адаптивной информационноизмерительной системы дистанционноуправляемого самолета ИопПу.
4.1.3 Математическое моделирование адаптивной информационноизмерительной системы дистапционпоуиравляемого самолета МАБУ
4.1.4 Математическое моделирование обобщенного настраиваемого объекта
измерений с адаптивным фильтром Калмана.
4.1.5 Синтез адаптивной информационноизмерительной системы для короткопериодического продольного движения самолета при наличии основного контура системы автоматического управления
4.2 Синтез и моделирование адаптивной информационноизмерительной системы для модели бокового движения скольжения гипотетического
самолета.
4.3 Исследование сходимости процессов идентификации
4.3.1 Исследование влияния числа измерений координат векгора состояния
на точность оцениваемых параметров.
4.3.2 Исследование влияния среднеквадратических отклонений шумов измерений на оценки параметров.
4.4 Сравнение свойств сходимости процессов идентификации обобщенного настраиваемого объекта измерений и алгоритма
расширенного фильтра Калмана.
4.5 Оценка качества методов адаптивного оценивания
4.5.1 Сравнение точности адаптивных фильтров.
4.5.2 Сравнение точности адаптивного фильтра с минимизацией неявного
функционала и оптимального фильтра Калмана.
Выводы к разделу 4.
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Формулы для расчета параметров моделей продольного
и бокового движений самолета.
Приложение 2. Листинг программы моделирования адаптивной информационноизмерительной системы для продольного
короткопериодического движения самолета
ВВЕДЕНИЕ


Для контроля состояния агрегатов и систем, а также параметров траектории полета может использоваться специальный радиоканал. Сигналы, передаваемые по этому каналу от бортовых систем и средств, поступают на ПДУ в систему отображения информации. При входе ДУЛА в зону выполнения целевой задачи включается бортовая аппаратура, предназначенная для решения этой задачи телевизионная система, фотокамера, радиолокационные и инфракрасные обзорные системы и т. Информация от этих систем передается на ПДУ оператору в реальном масштабе времени и там обрабатывается вычислительными системам. Оператор также в реальном времени контролирует выполнение бортовыми системами целевых задач или непосредственно участвует в их решении. При необходимости он может управлять полетом ДУЛА и его бортовыми системами. После решения целевой задачи ДУЛА переводится на траекторию обратного маршрута. Конечным пунктом маршрута является заданная точка в районе посадки. Функционирование ДУЛА и его систем на обратном маршруте аналогично его функционированию при полете в район выполнения целевой задачи. Этап посадки является завершающим этапом процесса непосредственно функционирования ДУЛА. Таким образом, функционирование ДУЛА на всех этапах применения является сложным процессом, требующим целого комплекса специальных технических средств и систем. Основу этого комплекса составляет система управления ДУЛА. Несмотря на разнообразие средств и систем, обеспечивающих управление ДУЛА на различных этапах полета и входящих в систему управления, все они служат для решения единой задачи, составляющей многомерный процесс оцениванияуправления. ДУЛА, производимое по результатам оценки и контроля указанных параметров. Как оценка и контроль, так и управление осуществляются либо автоматически, либо непосредственно оператором, либо аппаратно при участии оператора. В последнем случае реализуется возможность вмешательства оператора в работу систем управления с целью корректировки процесса ее функционирования. Считается, что система управления должна освободить оператора от контроля таких параметров полета как углы тангажа, крена и рыскания, а также режима работы двигателя. Это может выполнять регуляторы системы управления, тогда как оператор должен сосредоточить свое внимание на основных параметрах скорости, высоте и курсе. Подводя итог, можно заключить, что ДУЛА это ЛА, функциональное назначение которого реализуется в режиме дистанционного управления с подвижного или неподвижного пункта управления. При этом режим дистанционного управления с ПДУ может сводиться как к непосредственному дистанционному пилотированию ЛА, так и управлению более высокого уровня управлению функционированием ЛА при определенной степени автоматизации полета. Примером управления более высокого уровня является, например, изменение маршрута полета, изменение программы полета, корректировка параметров траектории. ДУЛА, неопределенности характеристик внешних случайных атмосферных воздействий. Поэтому в настоящее время к информационноуправляюицим системам, обеспечивающим автономное функционирование ДУЛА, выдвинут ряд требований, выполнение которых должно повысить надежность и живучесть автономных систем. Обнаружение сбоев бортовых технических систем ДУЛА. Все эти функции неразрывно взаимосвязаны между собой и могут выполняться в режиме реального времени. Входными данными для этих систем является информация с различных типов датчиков состояния ДУЛА, датчиков, наблюдающих внешнюю обстановку датчики радиолокационные, оптические и т. Кроме того, информация в том числе и в виде команд управления высокого уровня может поступать и с внешних пунктов управления наземныхвоздушных, подвижныхнеподвижных, а также и с других ДУЛА. Одной из ключевых бортовых систем ДУЛА, входящего в авиационную систему, является реконфигурируемая система управления РСУ , основное назначение которой обеспечение выполнения автономного функционирования ДУЛА и успешное выполнение поставленной задачи в широком диапазоне режимов функционирования объекта, внешних воздействий, а также при возникновении сбоев внутренних систем ДУЛА, повреждений планера ДУЛА и органов управления.