制导系统制导系统的作用利用导航参数按照给定制导
武汉大学导航学复习

导航:确定载体的位置和姿态,引导载体到达目的地的指示和控制过程导航参数:由导航仪表或导航系统提供的载体在空间的即时位置、速度和航向信息。
导航系统:实现导航任务的设备或装置称为导航系统。
导航系统有两种工作状态:指示状态:不直接对载体进行控制,仅提供导航信息供驾驶员操纵和引导载体。
自动导航状态:直接提供导航信息给载体的自动驾驶控制系统,从而操纵和引导载体。
制导:是指自动控制和导引飞行器按预定轨迹和飞行路线准确到达目标的过程制导参数:是综合利用预定航迹参数和导航参数(绝对参数)计算出来的各种可用来纠正载体航向偏差/偏航的参数(相对目标的参数)如:应飞航迹角、偏航角、航迹角误差、偏航距等。
制导系统:实现导引和控制飞行器按预定规律调整飞行路线导向目标的全部装置制导系统的功能:根据起始点、目标点和有关约束信息,建立航迹参数(如航路点、航线等);由导航系统测量载体的实际运动,确定载体的真实运动导航参数(如位置、速度、姿态等);根据航迹参数与实际运动参数,自动产生制导信息,传输给运动载体的相应控制部件傅科摆实验验证了什么现象,是怎么样来验证的傅科的演示直接证明了地球自西向东的自转。
法国物理学家让•傅科在巴黎国葬院安放了一个钟摆装置,摆的长度为67米,底部的摆锤是重28千克的铁球。
摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动,摆动方向不断变化。
分析这种现象,摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用,按照惯性定律,摆动的空间方向不会改变,因而可知,这种摆动方向的变化,是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果,地球上的观察者看到相对运动现象,从而有力地证明了地球是在自转。
惯性导航系统:根据牛顿力学定律,利用惯性器件来测量运载体本身的加速度,经过一次积分得到运载体的速度,再经过一次积分得到运载体的地理位置。
优点:隐蔽性好,工作不受气象条件的限制。
惯性坐标系:是牛顿定律在其中成立的坐标系,相对恒星确定的参考系为惯性空间日心地心发射点地球(地心地球固联)坐标系:原点地心,z地球自转轴,xy都在赤道平面内x与零度子午线相交地理坐标系(当地垂线坐标系):原点为运载体所在点,z地理垂线方向,xy经线和纬线的切线方向;其相对于惯性参考坐标系转动角速度包括:地理坐标系相对于地球坐标系的转动角速度和地球坐标系相对于惯性参考坐标系的转动角速度。
制导率和制导律-概述说明以及解释

制导率和制导律-概述说明以及解释1.引言概述部分:制导率和制导律是导航和控制领域中两个重要的概念。
制导率是描述系统的导航性能的指标,它反映了系统在实际导航中的精度和稳定性。
而制导律则是指导系统在导航过程中采取何种控制策略来实现系统的目标。
本文将深入探讨制导率和制导律的含义、重要性以及影响因素,从而为导航和控制技术的研究和应用提供理论依据和指导意义。
"3.1 总结与回顾":{},"3.2 展望未来研究方向":{},"3.3 结论":{}}}}请编写文章1.1 概述部分的内容文章结构如下所示:第一部分是引言部分,介绍了文章的概述,文章结构和目的。
第二部分是正文部分,包括了制导率和制导律两个主要内容。
在制导率部分,将会介绍其定义和概念、重要性和影响因素。
在制导律部分,将会讨论其定义、作用和实际应用。
第三部分是结论部分,将对整篇文章进行总结与回顾,展望未来研究方向,并得出结论。
通过以上结构,读者可以清晰地了解本篇文章的框架和内容安排。
3.3 结论":{}}}}请编写文章1.2 文章结构部分的内容1.3 目的本文的目的是探讨制导率和制导律在现代科技和工程中的重要性和应用。
通过对制导率和制导律的定义、影响因素、作用和实际应用进行深入分析,旨在帮助读者更好地理解这两个概念的关系以及它们在实际工程中的应用情况。
同时,本文也将总结制导率和制导律在工程设计、控制系统和导航导弹等领域的重要性,展望未来可能的研究方向,为相关领域的科研工作提供参考和借鉴。
通过本文的研究,读者可以深入了解制导率和制导律对于现代技术和工程的重要性,进一步推动相关领域的发展和进步。
2.正文2.1 制导率2.1.1 定义和概念制导率是指在一定时间内,受导航系统引导的目标物体达到目标的准确程度。
通俗来讲,制导率是评价导航系统指引效果的指标,衡量了目标到达预定位置的准确性。
制导率通常以百分比或小数形式表示,如80或0.8。
卫星发射过程中的导航和制导系统如何工作

卫星发射过程中的导航和制导系统如何工作当我们仰望星空,看到那些璀璨的卫星在宇宙中运行时,可能很少有人会去思考它们是如何成功发射并准确进入预定轨道的。
在这背后,卫星发射过程中的导航和制导系统起着至关重要的作用。
要理解卫星发射中的导航和制导系统,首先得明白它们的基本任务。
简单来说,就是要确保卫星能够按照预定的路线和时间,从地面发射台出发,穿越大气层,最终准确无误地进入预定的轨道。
这就像是我们出门旅行,需要有清晰的路线规划和准确的导航,才能顺利到达目的地。
在卫星发射的初始阶段,导航和制导系统就开始发挥作用。
此时,地面的测量设备会对卫星和运载火箭进行精确的定位和监测。
这些测量设备包括各种雷达、光学望远镜等,它们能够实时获取卫星和火箭的位置、速度、姿态等关键信息。
这些信息会被迅速传输到控制中心,为后续的制导计算提供基础数据。
接下来,制导系统开始进行复杂的计算和决策。
制导系统就像是卫星发射的“大脑”,它根据测量设备提供的信息,结合事先设定的目标轨道参数,计算出火箭需要调整的姿态和推力方向。
为了实现这一目标,制导系统通常会采用多种算法和模型,以应对各种可能的情况。
在飞行过程中,火箭会不断受到各种干扰因素的影响,比如大气阻力、风力、发动机推力的微小变化等等。
导航和制导系统需要实时感知这些变化,并迅速做出调整。
这就好比开车时遇到路况变化,司机需要及时调整方向盘和油门一样。
为了实现精确的导航和制导,卫星发射系统通常会采用多种技术手段。
其中,惯性导航系统是一种非常重要的技术。
惯性导航系统基于牛顿运动定律,通过测量物体的加速度和角速度来计算其位置和姿态的变化。
在卫星发射中,惯性导航系统能够在没有外部参考的情况下,提供相对准确的导航信息。
不过,由于惯性导航系统存在累积误差,所以通常还需要结合其他导航手段来进行校正。
除了惯性导航系统,卫星导航系统也在卫星发射中发挥着重要作用。
我们熟悉的 GPS、北斗等卫星导航系统,可以为卫星和火箭提供高精度的位置和速度信息。
在轨服务航天器的制导、导航与控制关键技术

《在轨服务航天器的制导、导航与控制关键技术》2023-10-26CATALOGUE 目录•引言•制导技术•导航技术•控制技术•在轨服务航天器GNC关键技术应用与发展趋势•结论与展望01引言在轨服务航天器的发展现状与趋势随着空间探索和利用的不断深入,在轨服务航天器的重要性日益凸显,成为当前航天领域的研究热点。
研究背景与意义在轨服务航天器的应用场景与需求从卫星维修、空间实验到轨道部署等众多领域,在轨服务航天器都发挥着关键作用,对其制导、导航与控制技术的要求也越来越高。
研究意义通过对在轨服务航天器的制导、导航与控制关键技术的研究,为提高其服务质量和效率提供理论支持和技术保障,具有重要的科学价值和实际应用价值。
国内外研究现状及发展趋势国外研究现状及发展趋势01在轨服务航天器的发展受到许多国家的重视,美国、欧洲等国家和地区在此领域取得了一定的进展,如美国的OSAM-1和欧洲的SpaceServant等。
国内研究现状及发展趋势02国内在轨服务航天器的发展尚处于起步阶段,但已取得了一定的成果,如“天和号”空间站核心舱的自主维修和“天和一号”空间站的智能自主飞行。
国内外研究现状总结03在轨服务航天器的制导、导航与控制关键技术是当前研究的热点和难点,国内外都在积极探索和创新,但国内在此领域的发展相对较晚,需要加强研究力度。
本论文主要研究在轨服务航天器的制导、导航与控制关键技术,包括:自主导航、智能控制、精确制导等方面的研究。
研究内容采用理论建模、数值仿真和实验验证相结合的方法,对在轨服务航天器的制导、导航与控制关键技术进行深入研究和探讨。
研究方法研究内容和方法02制导技术制导原理及分类自主式制导利用航天器自身传感器接收目标信息,经过处理后进行导航和制导。
遥控式制导通过地面站或其他航天器传递指令,控制航天器的飞行轨迹。
复合式制导结合自主式和遥控式制导的优点,以提高制导精度和可靠性。
利用陀螺仪和加速度计等惯性传感器测量航天器的姿态和位置变化。
导航制导与控制

导航制导与控制导航制导与控制,是指通过一系列技术和方法来实现飞行器、船舶、导弹等交通工具在空中、水中和空间中的定位、路径规划、姿态调整和运动控制等功能。
在现代交通工具的运行中,导航制导与控制是确保航行安全和准确性的重要环节之一。
本篇将分为两部分,首先介绍导航制导的基本概念和技术,然后探讨控制系统的原理和方法。
一、导航制导1.导航概述导航是指确定和控制航行器在空间中的位置和姿态的过程。
在导航过程中,需要获取航行器的姿态信息、速度信息和位置信息,常用的导航方式包括惯性导航、无线电导航、卫星导航等。
本节将分别介绍这些导航方式的原理和应用。
2.惯性导航惯性导航是通过惯性传感器获取航行器的加速度和角速度,然后通过积分计算航行器的位置和速度。
惯性导航系统通常包括加速度计和陀螺仪,它们能够测量航行器在空间中的加速度和角速度。
惯性导航系统具有快速响应、高精度和不受外部环境干扰的优点,但是由于积分误差累积的问题,长时间的导航精度会降低。
3.无线电导航无线电导航是通过接收地面无线电导航信号,利用测向和测距技术来实现导航的一种方式。
常见的无线电导航系统包括VOR (全向信标)和NDB(非定向信标)。
VOR系统利用地面上的导航设备向四周发射电信号,同时飞行器上的接收机通过测量信号的方位角来确定自己的位置。
NDB系统则通过测量信号的强度和方位角来定位。
4.卫星导航卫星导航是利用一组遍布全球的卫星系统,通过接收卫星发射的信号来确定航行器的位置。
全球定位系统(GPS)是最常见的卫星导航系统之一。
GPS系统由多颗卫星组成,通过接收卫星发射的信号,然后通过测量信号的传播时间和卫星的位置信息来计算航行器的位置。
卫星导航具有精度高、全球覆盖范围广的特点。
二、控制系统1.控制系统概述控制系统是指通过传感器获取系统状态,然后根据设定目标来改变系统状态的过程。
在导航制导中,控制系统起到调整姿态、保持稳定和执行航向等任务的作用。
常见的控制方法包括PID控制、模型预测控制和自适应控制等。
自动化专业导论智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学

自动化专业导论智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学绪论单元测试1.世界上第一个工业化国家是()A:韩国 B:中国 C:英国 D:日本答案:英国2.在工业信息化的阶段划分中,系统化的主要特征是()A:应用计算机 B:通信、网络 C:数据、控制 D:系统、管理、集成答案:系统、管理、集成3.()是现代化进程中的基石A:自动化技术 B:自动化科学 C:自动化 D:自动化科学技术答案:自动化科学技术4.计算机集成制造系统英文简称是()A:CIES B:CIPS C:CINS D:CIMS答案:CIMS5.在世界范围内工业化发展的三个阶段中,自动化的主要特征是()A:应用网络 B:电子控制器 C:应用电机 D:使用机器答案:电子控制器6.在世界范围内工业化发展的三个阶段中,电气化在工业化中的主要作用是形成刚性自动化生产线。
()A:对 B:错答案:错7.自动化是指设备、过程或系统在没有人或较少人的参与下,按照人的期望和要求,通过自动运行或自动控制,完成其承担的任务。
()A:对 B:错答案:对8.“工业化”是指现代工业在国民经济中占主导地位。
()A:错 B:对答案:错9.在“机”的基础上通过“网”与“流”分别构成()A:网络化 B:先进自动化 C:电气化 D:基础自动化答案:先进自动化;基础自动化10.工业信息化可以被划分为以下哪几个阶段()A:计算机化 B:系统化 C:数据化 D:网络化答案:计算机化;系统化;网络化第一章测试1.控制系统中,如果输入量和反馈量的极性相反,两者合成的过程是相减,则称为()A:串联 B:正反馈 C:负反馈 D:并联答案:负反馈2.用于表示测量系统的输出值与被测量间的实际曲线偏离理想直线型输入输出特性的程度的物理量是()A:线性度 B:重复度 C:精确度 D:灵敏度答案:重复度3.下列元件中,不属于放大元件的是()A:全控型电力电子器件 B:晶闸管 C:电子管 D:偏差传感器答案:偏差传感器4.1945年,美国学者波特将反馈放大器的原理应用到了自动控制系统中,出现了()A:开环负反馈控制 B:开环正反馈控制 C:并联控制 D:闭环负反馈控制答案:闭环负反馈控制5.下列属于自动控制系统的最基本控制形式的是()A:扰动控制 B:随机控制 C:闭环控制 D:状态控制答案:闭环控制6.执行元件的职能是将比较元件给出的偏差信号进行放大。
飞行器控制中的制导和姿态控制技术

飞行器控制中的制导和姿态控制技术飞行器作为现代航空运输工具的重要组成部分,其安全性和性能指标的提高,关系到人类文明进步、国家安全以及人民幸福的重大问题。
而制导与姿态控制技术则是飞行器控制系统的两个核心技术,其是否合理、高效、可靠,直接关系到飞行的安全、舒适性、运输效率和经济效益。
一、制导技术制导是指飞行过程中,通过指挥飞行器在所期望的轨道上自动或半自动飞行的一种技术。
制导系统的任务是自动或半自动地进行导航、规划、跟踪飞行轨迹,以及在允许范围内对轨迹误差进行补偿和校正。
常见的制导技术有惯性制导、GPS制导、光电制导及组合制导等。
其中惯性导航是最为常见的一种,其系统通过测量飞行载体加速度与角速度,以及改变速度和方向的环境载荷,计算出自身的飞行状态,进而实现导航与姿态控制。
而GPS制导、光电制导等技术则通过卫星信号和目标识别等手段,对飞行状态进行测量和矫正。
二、姿态控制技术姿态控制技术是指在飞行过程中,保持飞行器的稳定状态和期望的位置、方向和速度等参数,防止受到外界扰动而出现姿态失控、飞行不稳定等情况。
姿态控制系统对飞行器的姿态控制进行监视,并对不稳定的姿态状态进行补偿或控制,以实现飞行器的平稳、稳定地运行。
常见的姿态控制技术有PID反馈控制法、模型预测控制法、自适应控制法等。
PID控制法是一种传统的控制技术,通过对姿态转角误差、偏差和积分项等要素进行测算和控制,从而实现对飞行器姿态的控制。
模型预测控制法则是一种基于预测模型的控制技术,通过对飞行器状态和扰动进行预测,并对姿态进行补偿和控制,逐渐实现从预测精度转向实际精度的实时控制。
自适应控制法则通过对飞行器的复杂、不确定的动态特性进行建模和控制,实现了对飞行器姿态控制的更加高效和准确。
三、制导和姿态控制的结合制导与姿态控制两个技术的结合,协同作战,对飞行器的控制系统进行完美的设计和优化,不但可提高飞行器的性能和安全性,还能更好地适应不同的任务需求和环境变化。
制导功能

Pa WPK
k 1
P
WPK
k 1
WPK
k 1
Ok+1
P
Ok+1
Oa Oa Q a Pa Q a Pa
Oa
Q‘ Q a
航向保持在两种情况下实施: 当飞机飞到先前一个航段的终点时; 进入要求航路方式的截获标准不能满足时; 当航向保持方式开始时,对飞机当前的航向进行抽样 检查,并在该值保持飞机的航向。 当飞机受干扰一旦偏离被保持的航向时,都会产生滚 转指令,并操纵飞机保持在原始的航向上。
侧向制导控制方式-航道截获
二、FMC 的制导功能
FMC制导功能—
是 FMC 对飞机的自动飞行进行控制的关键部分,它 和飞机的自动驾驶仪系统、自动油门系统通过控制 关系联系在一起。 FMC制导部分储存有实施航路的水平和垂直航段剖 面数据,它计算飞机应该所在的位臵,并和飞机实 际的位臵进行比较,根据它们之间的误差产生实际 的舵机指令和自动油门推力指令,操纵飞机保持在 所要求的飞行剖面上,以实现FMC随飞行路径的自 动控制。 FMC制导功能是对飞机导航的近一步的控制。
一旦衔接在L NAV后,原来的滚转方式失效,L NAV
触发器复原,然后向EFIS-SG发出并在EADI上显示绿 色的L NAV已衔接的信息; L NAV一旦衔接,FMC的制导部分就对飞机进行航路 控制。 若是因为人工或故障使L NAV人工或自动断开,飞机 也并不会失去控制,因为此时操纵信号仍然发送, 只不过成无计算数据状态。这时飞机的操纵信号是 飞机断开L NAV时的倾斜角作为滚转操纵指令。
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制导系统制导系统的作用利用导航参数按照给定制导
制导系统是现代导弹、火箭和飞机等武器系统中非常重要的组成部分,它的作用是使武器能够精确地命中目标。
制导系统利用导航参数按照给定
的制导方式,确保武器在飞行过程中能够实现精确的制导。
本文将详细介
绍制导系统的作用以及利用导航参数实现制导的原理。
制导系统的作用主要有以下几点:
1.路径规划和飞行控制:制导系统能够通过导航参数计算出最佳路径,包括离目标距离、高度和速度等,并通过控制达到飞行系统所需的目标轨迹,保证武器能够在飞行过程中准确地接近目标。
2.目标识别和跟踪:制导系统能够通过导航参数对目标进行识别,并
实时跟踪目标的位置和运动状态。
通过对目标的识别和跟踪,制导系统可
以实时调整飞行轨迹,确保武器能够持续追踪目标并准确命中。
3.环境感知和避障:制导系统通过导航参数对环境进行感知,包括地形、气象和敌方防御系统等。
利用这些信息,制导系统能够实时调整飞行
轨迹,避免障碍物和敌方防御系统的干扰,提高武器的生存能力和命中率。
制导系统利用导航参数按照给定的制导方式,实现制导的原理主要包
括以下几方面:
1.制导方式选择:制导系统根据作战任务和武器性能特点,选择最适
合的制导方式。
常见的制导方式包括惯性制导、无线电制导、红外制导和
激光制导等。
不同的制导方式适用于不同的作战环境和目标特征。
2.导航参数计算:制导系统通过导航传感器测量武器的位置、速度和
姿态等导航参数。
这些导航参数用于计算初始位置和速度矢量,以及飞行
轨迹和控制指令等。
导航参数的准确性对制导系统的性能和命中精度有着
重要影响。
3.控制指令生成:制导系统根据导航参数计算得到的飞行轨迹,生成
相应的控制指令。
这些控制指令包括高度调整、姿态控制、推力调整和瞄
准指令等。
控制指令的生成需要考虑飞行器的动力学特性和环境约束等因素。
4.制导指令传递:制导系统将生成的控制指令传输给飞行器的执行机构,如继电器、陀螺仪和推进系统等。
执行机构将根据接收到的控制指令,调整飞行器的运动和姿态,以实现预定的飞行轨迹和制导效果。
在制导过程中,制导系统需要实时获取和处理导航参数,通过计算和
控制来实现预期的制导效果。
制导系统的性能和准确性直接影响到武器的
制导精度和命中率,因此对制导系统的设计和优化是武器系统研发中的重
要课题之一。