Отчет по курсовой работе
по курсу:
“НАВИГАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫСОКОТОЧНЫХ СИСТЕМ”
Работу выполнил студент группы 3О-406С-15:
Дашковский Е.А.
Принял профессор кафедры 305:
Костюков В.М.
Содержание
Задание............................................................................................................................. 3
Теория.............................................................................................................................. 4
Моделирование движения летательного аппарата в турбулентной атмосфере. 4
Расчет балансировочных значений параметров самолета.................................... 7
1. Исходные программы для курсовой работы на языке программирования С++ 9
1) Программа для инициализации начальных параметров самолета........................ 9
2) Программа FCT – сумма квадратов правых частей уравнений для балансировки в критерии выбора угла атаки, тяги и руля высоты из условия стационарного движения ЛА.............. 10
3) Программа FLIGHTDYNAMIC (уравнения движения ЛА).................................. 13
4) Программа INITSTATE (начальные значения для режима посадки)................... 15
2. Моделирование движения ЛА по глиссаде на языке MATLAB (SIMULINK) 17
1. Программа FX..................................................................................................... 17
2. Программа INITSTATE....................................................................................... 19
3. Программа FCT................................................................................................... 19
4. Программа BALANCING.................................................................................... 22
Графики выходных значений.................................................................................... 23
Вывод:............................................................................................................................ 28
Задание
1. Для самолета А300B2 создать проект в MATLAB Simulink, который реализует процесс моделирования режима захода на посадку
Характеристики самолета А300B2 взять с сайта
https://airwar.ru/enc/aliner/a300b2.html
2. Движение рассчитывать из режима балансировки: высота - 100, скорость - 80, угол наклона траектории - -3 град
3. Получить графики выходных параметров моделирования
4. Отклонение от глиссады в начальный момент отсутствует, шумы отсутствуют
4. Сделать выводы по проделанной работе и написать отчет
Теория
Моделирование движения летательного аппарата в турбулентной атмосфере
Для моделирования движения ЛА применяется связанная система координат. Начало координат рассматриваемой системы находится в центре масс ЛА. Основной плоскостьюявляется плоскость вертикальной симметрии ЛА. Ось Ox1 находится в основной плоскости и направленна по строительной оси ЛА к носовой части. Ось Oy1 лежит в основной плоскости и направленна вверх.
ЛА рассматривается как твердое тело, на которое действуют аэродинамические силы и сила тяги, вектор которой находится в плоскости симметрии и проходит через центр масс ЛА.
Уравнения движения ЛА в этом случае имеют следующий вид:
где Vx1, Vy1, Vz1 — скорости ЛА в связанной системе координат; ωx1, ωy1, ωz1 — угловые скорости относительно соответствующих осей; ψ — угол рысканья; ϑ — угол тангажа; γ — угол крена; xg, yg,zg — координаты центра масс ЛА в земной системе координат; Vxg = ẋg, Vуg = ẏg, Vzg = ẑg — компоненты путевой скорости ЛА; m — масса ЛА; φР — угол, который составляет вектор тяги с продольной осью ЛА; X1, Y1, Z1 — аэродинамические силы в связанной системе координат; Mx1, My1, Mz1 — аэродинамические моменты относительно осей связанной системы координат; Ix1,Iy1,Iz1 — моменты инерции ЛА относительно связанной системы координат.
Силы инерции, действующие на ЛА, определяются путевой скоростью (скоростью полета относительно Земли), а аэродинамические силы и моменты зависят от величины воздушной скорости, равной векторной сумме путевой скорости и скорости ветра:
где Vв — скорость ЛА относительно воздуха; Wx1, Wy1, Wz1 — проекции скорости ветра на оси связанной системы координат.
Компоненты вектора воздушной скорости:
Кроме воздушной скорости важными параметрами, определяющие на ЛА аэродинамические силы и моменты, являются угол атаки фюзеляжа αф и угол скольжения β:
.
Аэродинамические характеристики ЛА даются в полусвязанной системе координат которая повёрнута относительно связанной системы координат на угол атаки αф, поэтому для получения действующих на ЛА сил и моментов в связанной системе координат необходимо производить соответствующий пересчёт.
В полусвязанной системе координат выражения для аэродинамических сил и моментов имеют следующий вид:
где 
— скоростной напор; 
— коэффициент силы лобового сопротивления; 
— коэффициент подъёмной силы; 
— коэффициент боковой силы; 
— коэффициенты аэродинамических моментов; 
— площадь крыльев; 
— размах крыльев; 
— длина средней аэродинамической хорды (САХ).
Величина 
представляет собой плотность воздуха на заданной высоте и определяется выражением
где H — высота полёта, м; 
— плотность воздуха у поверхности Земли (Н =0).
Пересчёт аэродинамических сил и моментов из полусвязанной системы координат в связанную осуществляется по следующим формулам:
Расчёт коэффициентов аэродинамических сил и моментов производится по формулам
