Лабораторная работа: «Курсовая система»

Цель работы - изучение принципа построения курсовых систем и особенностей их работы на примере схемы гиромагнитного компаса (ГМК-1).

Общие сведения

Задача измерения или определения курса – одна из основных задач навигации, которую приходится решать в полете экипажам летательных аппаратов.

Курс – угол между проекцией продольной оси на горизонтальную плоскость и положительным направлением линии отсчета, расположенной в этой плоскости. При таком представлении понятия «курс», к разновидностям курса, приведенным на рис. 1.3, можно добавить понятие приведенного или условного курса, который отсчитывается от заранее оговоренного направления в горизонтальной плоскости. Таким направлением может быть ортодромия - кратчайшая траектория, соединяющая две точки на земной поверхности. При этом ортодромия, связывающая исходный пункт маршрута (ИПМ) с конечным (КПМ), называется главной ортодромией, а прямолинейные участки пути, связывающие промежуточные пункты маршрута (ППМ), называются частными ортодромиями. Поэтому и курс, приведенный к этой линии, называют частно-ортодромическим. При этом имеют в виду, что угол скольжения в горизонтальной плоскости (β) для исправного самолета с симметричной тягой в среднем равен 0.

Измерение курса осуществляется магнитным, индукционным, гироскопическим, астрономическим и радиотехническим методами. Все эти методы обладают рядом методических и инструментальных погрешностей, возникающих либо при различных эволюциях ЛА, либо в зависимости от метеоусловий полета и других причин. Поэтому широкое применение нашло комплексное использование этих методов, что позволяет избавится от недостатков и ошибок, свойственных каждому из них при автономном применении (либо существенно уменьшить их). Так нашел широкое применение гироиндукционный метод измерения курса. Он основывается на коррекции свободного гироскопа от индукционного чувствительного элемента.

Объединение нескольких измерителей курса, работающих на один указатель для компенсации недостатков отдельных измерителей, называется комплексированием. Построение курсовых систем является реализацией идеи комплексирования.

В современных курсовых системах (КС) гироскопические датчики комплексируются не только с индукционными, но и с астрономическими датчиками курса. Основным измерителем курса в КС служит гироскопический датчик - гирополукомпас (ГПК), выдающий потребителям ортодромический курс. Этот датчик, как правило, работает непрерывно, а остальные включаются в работу в зависимости от условий полета.

Различают три режима работы КС: режим ГПК (работает только гироагрегат), режим МК (магнитная коррекция) и режим АК (астрокоррекция). В режимах МК и АК гироагрегат работает совместно с индукционным или астрономическим датчиками, соответственно.

В настоящее время на самолетах и вертолетах применяется около десятка различных КС, каждая из которых выпускается в виде 4-10 различных комплектаций, но при этом принцип построения этих курсовых систем одинаков. Основным режимом большинства КС является режим ГПК. Коррекция показаний ГПК от магнитного (индукционного) или астрономического датчика производится в начале работ и в дальнейшем по мере необходимости (через 1-2 часа работы). Режимы коррекции (МК или АК) определяются задачами и условиями полета ЛА и выбираются экипажем для получения максимальной точности определения курса.

Точность КС и вид ЛА, на котором возможно применение данного типа КС, определяются в основном гирополукомпасом, входящим в эту систему. В таблице 3.1 приведена классификация КС по маневренности ЛА.

Таблица 3.1

Тип ЛА	Тип КС	Особенности ГПК	Масса КС, кг	Уход ГПК °/ч
Вертолет, маневренный небольшой самолет	ГИК-I ПК-I «Гребень»	Двухрамочный ГПК	10... 12 1...13 15. ..17	60 2 1
Тяжелый маломаневренный самолет большого радиуса действия	КС ТКС	ГПК с дополнительной рамкой по крену	до 44 44	2 0,5
Маневренный самолет без ограничений углов крена и тангажа	КСИ	ГПК с дополнительными рамками по тангажу и крену	10	4
	СКВ	Курсовертикаль		1
	ИКВ	Инерциальная курсовертикаль

1 Динамически симметричное тело, имеющее неподвижную точку, эллипсоид инерции в которой есть эллипсоид вращения. Гироскопы обычно имеют две или три степени свободы.