УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ УГЛОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Советский патент 2005 года по МПК G01B5/24 

1. Устройство для определения аэродинамических углов летательного аппарата, содержащее датчик аэродинамических углов атаки и скольжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения углов путем компенсации случайных погрешностей датчика, в него введены два пороговых реле с двумя размыкающими контактами в каждом, гировертикаль, датчик путевой скорости, три датчика перегрузок по осям, связанным с летательным аппаратом, три датчика угловых скоростей относительно этих осей, блок формирования сигналов угловых скоростей и два идентичных канала формирования углов атаки и угла скольжения, каждый из которых выполнен в виде фильтра Калмана, и блока формирования коэффициентов фильтра, при этом выходы датчика аэродинамических углов соединены с управляющими входами первого и второго пороговых реле соответственно и с первыми входами фильтров Калмана соответствующих каналов соответственно, выход гировертикали по углу тангажа и углу крена - с первым и вторым входами блоков формирования сигналов угловых скоростей, выходы датчика путевой скорости, первого, второго, третьего датчиков перегрузок и первого, второго, третьего датчиков угловых скоростей - с, соответственно, третьим-девятым входами блока формирования угловых скоростей, первые два выхода которого соединены с первым и вторым входами блока формирования коэффициентов фильтра канала угла атаки, третий и четвертый выходы - с первым и вторым входами блока формирования коэффициентов фильтра канала угла скольжения, пятый выход - с третьими входами фильтров Калмана и блоков формирования коэффициентов фильтров каждого канала, шестой выход - с четвертыми входами блока формирования коэффициентов фильтров каждого канала, седьмой выход - со вторым входом фильтра Калмана канала угла атаки, восьмой выход - со вторым входом фильтра Калмана канала угла скольжения, при этом первый и второй выходы блока формирования коэффициентов фильтров каждого канала подключены через размыкающие контакты пороговых реле к четвертому и пятому входам фильтра Калмана каждого канала, выходы фильтров соединены соответственно с десятым и одиннадцатым входами блока формирования угловых скоростей.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, блок формирования сигналов угловых скоростей выполнен в виде запоминающего устройства четырех умножителей, трех делителей, шести вычитателей, трех сумматоров и четырех усилителей, при этом первый и второй входы блока являются первым и вторым управляющими входами постоянного запоминающего устройства, первый-четвертый выходы которого являются соответственно первым-четвертым выходами блока формирования сигналов угловых скоростей, пятый выход запоминающего устройства соединен с первыми входами первого и второго вычитателей, шестой выход - с первым входом третьего вычитателя, седьмой и восьмой выходы - с первыми входами, соответственно первого и второго умножителей и девятый выход - со вторыми входами первого и второго умножителей, а выходы умножителей подключены к первым входам, соответственно первого сумматора и четвертого вычитателя, при этом третий вход блока формирования сигналов соединен с первыми входами первого, второго и третьего делителей, четвертый вход - со вторым входом третьего вычитателя, выход которого соединен со входом первого усилителя, выход которого соединен со вторым входом первого делителя, пятый вход - со вторым входом четвертого вычитателя, выход которого соединен со вторым входом второго делителя, через второй усилитель, выход первого делителя соединен со вторым входом первого вычитателя, выход которого является пятым выходом блока формирования сигналов, со входом четвертого усилителя, выход которого соединен со вторым входом второго вычитателя, выход которого является шестым выходом блока формирования сигналов, выход второго делителя со вторым входом пятого вычитателя, выход которого является седьмым выходом блока формирования сигналов, выход третьего делителя - со вторым входом второго сумматора, выход которого является восьмым выходом блока формирования сигналов, седьмой вход которого подключен к первому входу шестого вычитателя, выход которого соединен с первым входом пятого вычитателя, восьмой вход соединен со вторым входом третьего умножителя, выход которого подключен ко второму входу шестого вычитателя и с вторым входом четвертого умножителя, выход которого соединен со вторым входом третьего сумматора, первый вход которого является девятым входом блока формирования сигнала, а выход соединен с первым входом второго сумматора, первые входы третьего и четвертого умножителей являются соответственно девятым и одиннадцатым входами блока формирования сигнала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования коэффициентов Калмана выполнен в виде четырех сумматоров, трех вычитателей, пяти умножителей, двух делителей, трех элементов задержки и трех усилителей, при этом первым входом блока является второй вход первого сумматора, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго делителей, вторым входом блока является второй вход второго сумматора, выход которого соединен со входом первого усилителя, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, третьим входом блока формирования коэффициентов является первый вход первого умножителя, выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора и с входом второго усилителя, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора, выход которого соединен со входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами первого сумматора, первого делителя, третьего умножителя и первого вычитателя, выход которого соединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого является четвертым входом блока формирования коэффициентов фильтра, а выход соединен с третьим входом третьего сумматора, при этом выход первого делителя, являющийся первым выходом блока формирования коэффициентов фильтра, соединен со вторыми входами третьего и четвертого умножителей, выходы которых подключены ко вторым входам, соответственно первого и второго вычитателей, а выход последнего - ко второму входу первого умножителя, при этом выход второго делителя, являющийся вторым выходом блока формирования коэффициентов фильтра, соединен со вторым входом пятого умножителя, выход которого соединен с первым входом третьего вычитателя, подключенного выходом ко входу второго элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом третьего вычитателя, выход третьего вычитателя соединен также с первым входом второго сумматора и входом третьего усилителя, подключенного к первому входу четвертого сумматора, соединенного выходом со входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами второго делителя, второго вычитателя, четвертого и пятого умножителей.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтр Калмана выполнен в виде вычитателя, четырех сумматоров, трех умножителей, двух элементов задержки, усилителя и аналого-цифрового преобразователя, при этом первым входом фильтра является вход аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом вычитателя, выход которого соединен с первыми входами первого и второго умножителей, вторые входы которых являются соответственно четвертым и пятым входами фильтра, выход первого умножителя соединен с первым входом первого сумматора, выход которого, являющийся выходом фильтра, подключен ко второму входу третьего умножителя, соединенного первым входом с третьим входом фильтра, а выходом с первым входом четвертого сумматора, выход которого соединен со входом первого элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом вычитателя и первым входом первого сумматора, при этом выход второго умножителя соединен с первым входом второго сумматора, выход которого подключен через второй элемент задержки к его второму входу и непосредственно - к второму входу третьего сумматора, первый вход которого является вторым входом фильтра, а выход третьего сумматора соединен с вторым входом четвертого сумматора через усилитель.