Козлов Анатолій Павлович. Системи керування маловисотним польотом повітряних суден з електроємнісними перетворювачами

Краткое описание

Козлов Анатолій Павлович. Системи керування маловисотним польотом повітряних суден з електроємнісними перетворювачами : Дис... канд. наук: 05.13.03 2002

Анатолій Павлович Козлов.Системи керування маловисотним польотом повітряних суден з електроємнісними перетворювачами. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.03 Системи та процеси керування, Національний авіаційний університет, Україна, Київ, 2002.
У роботі проведено аналіз маловисотних режимів польоту ПС, показано необхідність їх автоматизації. Для цього потрібні вимірювачі геометричних параметрів наближення до земної поверхні. Показано, що найбільше прийнятним методом одержання такої інформації є ємнісної метод.
Проведено експериментальне дослідження ємнісного вимірювача малих висот польоту ПС, поставлена задача математичного моделювання електростатичних полів ємнісних перетворювачів, розроблено алгоритми та програмне забезпечення чисельного моделювання. По результатах моделювання розроблено структури ємнісних вимірювачів параметрів наближення до земної поверхні або перешкод, запропоновано структури систем керування маловисотними режимами польоту літака та вертольоту з ємнісними вимірювачами, проведено їх аналіз.
Ключові слова. Маловисотні режими польоту, ємнісні перетворювачі, геометричні параметри наближення до землі, математичне моделювання, системи керування маловисотними режимами польоту.
The summary
Anatoliy Pavlovych Kozlov.Aircraft Flight Control Systems a low altitudes using capacitor traducers. - Manuscript.
The dissertation on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science (Ph. D) on a specialty 05.13.03 - System and control processes, National Aviation University, Ukraine, Kiev, 2002.
In this work the analysis of flights of aircraft at low altitudes is carried out, the necessity of their automation is shown. For this purpose are necessary to develop the measuring device for definition geometrical parameters of approach to a terrestrial surface. Is shown that the capacitor method is a most acceptable method of reception of such information. The experimental research capacitance meter at low altitudes of flight of aircraft is carried out, the task of mathematical modeling of electrostatic fields of capacitor traducers is put, and the algorithms and software of numerical modeling are developed. By results of modeling the structure capacitance meters of parameters of approach to a terrestrial surface or obstacle are developed. In this work the structures of control systems by modes of flight at low altitudes of the plane and helicopter with capacitance meters are offered, their analysis is carried out.
Key words. Modes of flight of aircraft at low altitudes, capacitor traducers, geometrical parameters of approach to a terrestrial surface, mathematical modeling, control system by modes of flight of aircraft at low altitudes.

На основі аналізу маловисотних режимів польоту ПС показано необхідність автоматизації польотів на малих висотах. Автоматизація польотів на малих висотах стримується відсутністю вимірювачів геометричної висоти. Найбільше прийнятним методом одержання такої інформації є ємнісної метод виміру малих висот.
Проведено експериментальне дослідження по вимірюванню геометричної висоти польоту ПС за допомогою ємнісних перетворювачів, результати напівнатурних масштабних та льотних досліджень показали практичну значимість ємнісного методу вимірювання геометричної висоти.
Проведено теоретичне дослідження ємнісних перетворювачів методами математичного моделювання, розроблено поставлення задачі моделювання, методику розрахунків потенціалів електростатичного поля, розроблено програмне забезпечення моделювання. Одержані результати математичного показали таке:

діапазон висот, що вимірюються ємнісними перетворювачами, не обмежується відстанню між електродами перетворювача і може перевищувати розміри перетворювача у 60100 разів;
неоднозначність статичної характеристики обумовлена тим, що вона формується двома (як мінімум) потоками електростатичної індукції, утворених системою електродів перетворювача, знайдено підходи, за допомогою можна домогтися однозначності статичної характеристики ємнісного перетворювача;
результаті досліджень статичних характеристик наближення до перешкоди (схилу) свідчать про можливість одержання вимірювальної інформації про перешкоди, що наближаються;
результати досліджень дозволяють синтезувати устрої виміру геометричної висоти польоту, а також устрої виміру похилої дальності до перешкоди, що наближається, при цьому розміщення двох систем електродів, як у подовжньої, так і в поперечній площині, дозволять одержувати інформацію про перешкоди як попереду, так і з боків (справа та зліва) за курсом прямування.

Використовуючи одержані результати досліджень синтезовано структури ємнісних вимірювачів геометричних параметрів наближення до земної поверхні.
Синтезовано структури САУ для літака та вертольота, яки дозволять автоматизувати зліт та посадку літака до приземлення, забезпечити маловисотний політ вертольоту в режимі слідкування за рельєфом та огинанням у горизонтальній площині в автоматичному режимі