2. Фотоследящая система астрокомпаса

Фотоследящая система астрокомпаса состоит из:

1) пеленгаторной головки;

2) фотоусилителя;

3) электродвигателя переменного тока;

4) дифференцирующей цепочки в цепи фототока, состоящей из параллельно включённых конденсаторов, переменного и постоянного сопротивлений.

Пеленгаторная головка (рис. 3) состоит из двух дифференциально включённых фотоэлементов 1, прикреплённых к цилиндрической оправе 4 с коническим зеркалом 3. Чувствительные слои фотоэлементов обращены в разные стороны и прикрыты конусами 2, рассеивающими свет. Заслонки 5 со светофильтрами 6 обеспечивают круговой обзор верхней полусферы. При отклонении пеленгаторной головки от вертикала Солнца лучи попадают на одно из конических зеркал 3, отражаются от него и проходят через рассеивающий конус 2 на фотоэлемент.

Рисунок 3 Схема пеленгаторной головки горизонтального астрокомпаса:

а) положение визирования Солнца;

б) произвольное расположение пеленгаторной головки

1 – фотоэлемент; 2 – рассеивающий конус; 3 – коническое зеркало;

4 – оправа; 5 – заслонка; 6 – светофильтр

Так как освещённость фотоэлементов различная, то возникает разность ЭДС фотоэлементов, которая посредством вибратора и входного трансформатора преобразуется в сигнал переменного тока частотой 400 Гц, поступает на вход усилителя, а с выхода усилителя – электродвигатель, который поворачивает пеленгаторную головку вокруг вертикальной оси до совмещения плоскости пеленгации с лучами Солнца.

3.3 Схема выработки креповой поправки

Для компенсации креновой погрешности применён маятниковый корректор с осью качания маятника, расположенной горизонтально в плоско­сти пеленгации. Такой маятник реагирует только на крены в плоскости перпендикулярной плоскости пеленгации, т. е. как раз на те крены, которые максимально влияют на значение измеряемого курсового угла.

Уравнение креновой поправки (3) решается потенциометрическим счётно-решающим устройством (рис. 4). Тангенсный потенциометр укреплён на дуге высот сферанта, и его щётка связана с пальцем склонений. Синусный потенциометр находится в датчике курсовых углов, и его щётка связана с маятником, измеряющим крены пеленгаторной головки. Потенциометр запитывается от 15-ти вольтовой обмотки силового трансформатора. Потенциометр питается напряжением, снимаемым с потенциометра .

Рисунок 4 Схема выработки креновой поправки в астрокомпасе

Напряжение, снимаемое с потенциометра , пропорционально произведению , т. е. пропорционально креновой поправке. Для измерения этого напряжения применена автокомпенсационная измерительная схема, включающая в себя потенциометр , двигатель и усилитель. Двигатель Дв отрабатывает щётку потенциометра АКУ до тех пор, пока напряжение, снимаемое с него, не будет равно напряжению, снимаемому с потенциометра . Угол поворота щётки потенциометра и оси дифференциала пропорционален значению креновой поправки

3.4 Схема выработки истинного курса

Схема выработки истинного курса приведена на рис. 5. Двигатель отрабатывает пеленгаторную головку на угол , одновременно он отрабатывает ротор сельсина-датчика . Сигнал, снимаемый с сельсина-датчика СД, пропорционален курсовому углу Солнца. Статор сельсина-датчика связан трёхпроводной связью с ротором дифференциального сельсина . Угол поворота ротора дифференциального сельсина равен азимуту Солнца, вычисленному сферантом. Угол поворота вектора результирующего магнитного потока роторной обмотки дифференциального сельсина равен разности . Напряжение с обмотки статора подаётся в обмотки статора сельсина-приёмника , находящегося в блоке усилителей. Сигнал с ротора подаётся на усилитель , а затем на двигатель отработки .

Угол поворота ротора СП и оси дифференциала соответствует истинному курсу летательного аппарата, не исправленному на методическую погрешность от крена. Вторая ось дифференциала поворачивается на угол, пропорциональный креновой поправке (схема рассмотрена выше). Таким образом, выходная ось дифференциала повернётся на угол, соответствующий истинному курсу летательного аппарата.

.

(4)

Информация об истинном курсе летательного аппарата с выходной оси дифференциала с помощью сельсинной и потенциометрической передач выдаётся на указатели и потребителям.

Рисунок 5 Схема выработки истинного курса

В микропроцессорных астрокомпасах азимут и высоту светила можно определить путём решения полярного треугольника светила:

;

(5)

;

(6)

;

(7)

(8)

где – широта;

– долгота места ЛА;

– прямое восхождение;

– склонение,

–часовой угол светила;

– звёздное гринвичское время.

Для определения азимута светила по вычисленному значению , необходимо воспользоваться табл. 1.

Таблица 1

Определение квадрата азимута светила

Знаки		Азимут
+	+
-	+
-	-
+	-

Вычисление высоты и азимута светила производится по следующему алгоритму:

а) после ввода исходных данных вычисляется часовой угол светила 1 по формуле (7);

б) вычисляется значение из уравнения (5):

;

из-за погрешности вычисления тригонометрических функций модуль может быть чуть больше 1;

в) для исключения аварийного останова, предусмотреть округление до 1, если его модуль больше 1;

г) произвести вычисления ; ; ;

д) по формуле (8) вычислить ;

е) прежде чем поделить С на , необходимо убедиться, что не равно нулю; в противном случае нужно присвоить значение ; эта небольшая величина (меньше погрешности вычисления тригонометрических функций) практически не вносит погрешностей в результат, однако не вызывает аварийного останова программы;

ж) заканчивается вычисление азимута определением квадранта согласно табл. 1.