Исследование автоматического радиокомпаса

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАДИОКОМПАСА

Цель работы: изучение принципа действия угломерной следящей системы и экспериментальное исследование ее характеристик.

Приборы и оборудование: авиационный автоматический радиокомпас АРК-9, включающий блок питания и систему двух антенн – рамочной и штыревой.

Рисунок 1 – Функциональная схема радиокомпаса

Рисунок 2 – Теоретическая дискриминационная характеристика

Нормированные диаграммы направленности описываются следующими выражениями:

                               –        для рамочной антенны;

                     –        для изотропного штыря;

     –        для системы антенн, синфазный сигнал;

          –        для системы антенн, противофазный сигнал.

Рисунок 3 – Нормированные диаграммы направленности антенн и системы антенн (при a_р=1)

Напряжение на выходе контура сложения:

,

где W=2pF=2p30=188.5 рад/с – круговая частота модулирующего колебания;

Рисунок 4 – Напряжение на выходе контура сложения в момент включения U_S1(t) и при точном пеленге U_S2(t)

Напряжение на входе фазового детектора радиокомпаса:

Постоянное напряжение на выходе фазового детектора радиокомпаса с амплитудой:

Рисунок 5 – Напряжения на входе (компасный выход) и выходе ФД в момент включения, при точном пеленге

Структурная схема АРК, являющаяся его математической моделью:

Добротность системы по скорости:

Передаточная функция разомкнутой цепи:

Рисунок 6 – Амплитудно-частотная характеристика разомкнутой цепи

Фазо-частотная характеристика:

Рисунок 7 – Фазо-частотная характеристика разомкнутой цепи

Теоретическая ЛАХ:

Найдем запас устойчивости по фазе и амплитуде:

из условия K_р(w_ср)=1, получаем          –       w_ср=1.623 рад/c

из условия j(w_кр)=–p, получаем         –       w_кр=8.639 рад/c

запас устойчивости по амплитуде     –       DK=0.953

запас устойчивости по фазе                –       Dj=0.711

Запасы устойчивости по амплитуде и фазе удовлетворяют всем требованиям.

Дисперсия ошибки:

Рисунок 8 – Зависимость среднеквадратической ошибки от отношения сигнал/шум

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

№	Частота, кГц	a1, град.	a1, град.	a1, град.	aср, град.
I	840	280	278	279	279
II	962	248	245	245	246
III	1080	210	215	212	212
IV	1250	40	30	40	37