DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Viết tắt
ADC bộ biến đổi tương tự - số (Analog Digital Convertor) AMR điện từ - trở (Anisotropic Magneto-Resistive)
AP hệ thống tự động lái (AutoPilot)
ASS hệ thống tự động ổn định (Automatic System Stabilization) CBGTT cảm biến gia tốc thẳng
CBVTG cảm biến vận tốc góc
DĐQT dẫn đường quán tính
ĐHKG định hướng không gian
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu xác định định hướng không gian của thiết bị bay theo các phép đo từ trường trái đất - 1 -
Mục Tiêu, Nội Dung Và Phương Pháp Nghiên Cứu Của Luận Án Mục Tiêu Chính Của Luận Án Là: -
Thân; 2 – Cánh; 3 – Cánh Liệng; 4 – Cánh Ổn Định; 5 – Cánh Lái Tầm; 6 – Cánh Lái Hướng; 7 – Cánh Ổn Định Hướng. -
Ý Nghĩa Của Việc Ổn Định Định Hướng Không Gian Cho Tbb Trinh Sát
Xem toàn bộ 151 trang tài liệu này.
ĐKĐH điều khiển định hướng
ĐKQĐ điều khiển quỹ đạo
ĐKQT điều khiển quán tính
ĐKTBB điều khiển thiết bị bay
EKF bộ lọc Kalman mở rộng (Extended Kalman filter) GPS hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) GTPT gia tốc pháp tuyến
GTT gia tốc thẳng
HTĐK hệ thống điều khiển
KHKT-CN khoa học kỹ thuật và Công nghệ
MEMS hệ thống vi-cơ điện tử (Micro electro mechanical systems) MS-AUKF bộ lọc Kalman MS-AUKF (Master-Slaver Adaptive
Unscented Kalman Filte)
MTTK máy tính trên khoang
TBB thiết bị bay
TBBKNL thiết bị bay không người lái
TBBP trung bình bình phương TBBTSKNL thiết bị bay trinh sát không người lái TBBTS thiết bị bay trinh sát
TBTS thiết bị trinh sát
TĐLK hệ tọa độ liên kết
TĐVT hệ tọa độ vận tốc
TTTĐ từ trường trái đất
UKF bộ lọc Kalman UKF (Unscented Kalman Filter) VTG vận tốc góc
VTT vector từ trường
ЭДС suất điện động cảm ứng
Ký hiệu
góc gật
góc hướng
góc liệng
prog góc gật theo chương trình bay
prog góc hướng theo chương trình bay
prog góc liệng theo chương trình bay
góc tấn công TBB trong dòng khí
góc trượt của TBB trong dòng khí
V vận tốc dòng khí tương đối so với TBB
W gia tốc pháp tuyến
r vector bán kính trọng tâm TBB trong hệ tọa độ được chọn r bán kính trọng tâm TBB trong hệ tọa độ địa tâm
vector vận tốc góc quay TBB như một vật thể cứng
F vector tổng các lực tác động lên TBB
M vector tổng các mômen tác động lên TBB
u vector điều khiển
m khối lượng TBB, [kg]
,
, ,
C, C
góc nghiêng quỹ đạo [rad] và đạo hàm bậc nhất của nó [rad/s]
góc gật [rad] và các đạo hàm bậc nhất [rad/s], bậc hai [rad/s2] đạo hàm riêng hệ số lực nâng trên cánh và cánh lái
y y
,
,
góc tấn công [rad] và đạo hàm [rad/s] của nó góc trượt [rad] và đạo hàm [rad/s]
y ,
z , E
góc quay cánh lái tương ứng gật, hướng và liệng, [rad]
k0 , k1
hệ số truyền mạch hồi tiếp theo góc và tốc độ góc quay cánh lái
V2 2 2
q áp lực tốc độ, [N/m ; kg/m.s ]
2
SM, SCL diện tích Miden và diện tích cánh lái, [m2] Lchiều dài của TBB, [m]
Xm, XF, XFcác tọa độ tương ứng với trọng tâm, tâm áp lực thân và tâm áp lực cánh lái của TBB
G trọng lượng của thiết bị bay [N] P lực đẩy của động cơ [N]
Ax gia tốc thẳng của TBB theo trục X Ay gia tốc thẳng của TBB theo trục Y Az gia tốc thẳng của TBB theo trục Z
a x sai số GTT đo được do thành phần gia tốc trọng trường gây ra
a6 hệ số động lực nâng cánh lái
a 2 hệ số ổn định tĩnh của thiết bị bay a1hệ số cản khí động
a3
TTBB
TBB
TV
hệ số hiệu quả cánh lái
hằng số thời gian thiết bị bay hệ số tắt dần
thời gian khí động
KAP hệ số truyền khối tự lái
K(p)
K(p)
K(p)
K(p) KTBB TTBB
TBB
T'V
b1 b2 b3 b4
b6
hàm truyền thiết bị bay theo góc gật
hàm truyền thiết bị bay theo góc tấn công hàm truyền theo góc đổi hướng
hàm truyền theo góc trượt hệ số truyền của thiết bị bay
hằng số thời gian thiết bị bay
hệ số tắt dần
thời gian khí động hệ số cản khí động
hệ số ổn định tĩnh của thiết bị bay hệ số hiệu quả cánh lái
hệ số động lực nâng do góc trượt hệ số động lực nâng cánh lái hướng
c1 hệ số cản khí động trong chuyển động liệng c3 hệ số hiệu quả cánh lái Eleron
Fx giá trị hiệu chỉnh quay trong mặt phẳng X Fz giá trị hiệu chỉnh quay trong mặt phẳng Z X tọa độ của TBB trong mặt phẳng X
Z tọa độ của TBB trong mặt phẳng Z Ro bán kính trái đất
Vz vận tốc của thiết bị bay theo trục Z Vx vận tốc của thiết bị bay theo trục X
R vector bán kính của hệ tọa độ dẫn đường nằm trên thiết bị bay
tốc độ góc của thiết bị bay
ωx tốc độ góc của thiết bị bay quanh trục X ωy tốc độ góc của thiết bị bay quanh trục Y ωz tốc độ góc của thiết bị bay quanh trục Z
ωc tốc độ quay của trái đất trong hệ tọa độ quán tính g0 gia tốc trọng trường
0 kinh độ biết trước của thiết bị bay tại điểm A
0 vĩ độ biết trước của thiết bị bay tại điểm A
kinh độ của thiết bị bay tại điểm B
vĩ độ của thiết bị bay tại điểm B
v lệnh điều khiển vận tốc bay
lệnh điều khiển độ cao
lệnh đổi hướng
lệnh cơ động liệng
prog lệnh điều khiển kinh độ theo chương trình
prog lệnh điều khiển vĩ độ theo chương trình Vprog lệnh điều khiển vận tốc theo chương trình Hprog lệnh điều khiển độ cao theo chương trình H vector từ trường trong hệ tọa độ trái đất
H1 vector đo được của từ trường trái đất H trong hệ TĐLK A ma trận chuyển
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Mở đầu
Hình 1 Thiết bị bay trinh sát không người lái của một số nước trên thế giới 1
Chương 1
Hình 1.1 Sơ đồ máy bay và những cơ cấu điều khiển 11
Hình 1.2 Sơ đồ khối đơn giản hệ thống điều khiển quán tính MBKNL... 13 Hình 1.3 Cấu trúc hệ ĐKĐH cho TBBKNL 17
Hình 1.4 Tương quan giữa 2 hệ TĐQT và TĐLK 19
Hình 1.5 Giải thích ảnh hưởng sai số góc định hướng tới vị trí ảnh 23
Chương 2
Hình 2.1 Từ trường Trái đất 28
Hình 2.2 Bản đồ từ trường Trái đất 30
Hình 2.3 Thay đổi từ trường trong mặt phẳng ngang XOZ 30
Hình 2.4 Phần tử từ-trở cơ bản 32
Hình 2.5 Quan hệ giữa giá trị điện trở so với hướng từ trường 32
Hình 2.6 Cầu từ trở Wheatstone 33
Hình 2.7 Tính năng set/reset của Sensor 33
Hình 2.8 Hình dạng bên ngoài của HMC2003 34
Hình 2.9 Giải thích không có khả năng định vị chỉ bằng các phép đo từ trường 41
Hình 2.10 Sự quay của VTT trong hệ TĐLK 42
Hình 2.11 Kết quả mô phỏng đo các thành phần VTT và VTG của TBB 53
Chương 3
Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc thuật toán lọc phi tuyến cận tối ưu VTG của TBB theo vector từ trường Trái đất 63
Hình 3.2 Kết quả mô phỏng mô hình lọc phi tuyến hệ số tĩnh 64
Hình 3.3 Kết quả mô phỏng thuật toán lọc phi tuyến hệ số động 66
Hình 3.4 Sơ đồ cấu trúc của bộ lọc MS-AUKF 75
Hình 3.5 Kết quả khi tính trực tiếp vận tốc góc. 78
Hình 3.6 Sai số đánh giá các VTT và VTG khi sử dụng thuật toán EKF. Mô phỏng theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo 79
Hình 3.7 Sai số đánh giá các VTT và VTG khi sử dụng thuật toán EKF khi cho nhiễu tăng. Mô phỏng theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo 80
Hình 3.8 Sai số đánh giá các VTT và VTG khi sử dụng thuật toán UKF.81 Mô phỏng theo phương pháp thực nghiệm thống kê Monte Carlo 81
Hình 3.9 Sai số đánh giá các VTT và VTG khi sử dụng thuật toán EKF và UKF 82
Hình 3.10 Sai số đánh giá các VTT và VTG khi sử dụng thuật toán 83
MS-AUKF. Mô phỏng theo phương pháp thực nghiệm Monte Carlo 83
Chương 4
Hình 4.1 Cảm biến LY510ALH 88
Hình 4.2 Sơ đồ chức năng LY510ALH 89
Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý LY510ALH có bộ lọc mở rộng 90
Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý Board Sensores phần thực nghiệm 91
Hình 4.6 Sơ đồ mạch in các miniboard sensores 92
Hình 4.7 Giới thiệu tính năng của Platform ELVIS-II 93
Hình 4.8 Kết nối Platform ELVIS-II với máy tính và giao diện thực nghiệm 93
Hình 4.9 Giá quay ba trục 94
Hình 4.10 Kích thước tấm gá chuyên dụng trên giá quay 94
Hình 4.12 Lưu đồ thuật toán lọc EKF 98
Hình 4.13 Giao diện nhập tham số bộ lọc EKF 99
Hình 4.14 Lưu đồ thuật toán lọc UKF 101
Hình 4.15 Giao diện nhập tham số cho lọc UKF 102
Hình 4.16 Lưu đồ thuật toán lọc MS-AUKF 104
Hình 4.17 Giao diện khởi tạo và hiển thị tham số bộ lọc MS-AUKF 105
Hình 4.18 Kết quả đo VTT khi sử dụng bộ lọc EKF 106
Hình 4.19 Kết quả đo các thành phần VTG 106
Hình 4.20 Kết quả đo VTT khi sử dụng bộ lọc UKF (đơn vị gauss) 106
Hình 4.22 Kết quả đo các thành phần VTT 107
Hình 4.23 Kết quả lọc UKF các thành phần VTG 107
Hình 4.28 Điều khiển đổi hướng đối với TBB cánh phẳng 115
Hình 4.29 Sơ đồ cấu trúc kênh điều khiển gật 116
Hình 4.30 Sơ đồ cấu trúc kênh điều khiển hướng 117
Hình 4.31 Sơ đồ cấu trúc kênh điều khiển liệng TBB 117
Hình 4.32 Sơ đồ phối ghép hệ đo góc và VTG với các kênh điều khiển TBBKNL 118