Точность и помехоустойчивость систем радиоавтоматики. Устройства радиоавтоматики, страница 21

,                                    (4.33)

где   – расстояние от ЛА до ГРМ.

   Чтобы получить передаточную функцию кинематического звена, необходимо установить связь между отклонением вектора скорости  и измеряемой величиной  . Полагая величину  постоянной, выполним преобразование Лапласа выражения (4.33) и получим

.                                         (4.34)

Отметим, что при выводе передаточной функции кинематического звена (4.34) была использована линеаризация (замена тригонометрических функций малых углов приближенными значениями и пренебрежение углом ) и «замораживание» переменной величины  при преобразовании Лапласа.

Схема канала глиссады системы инструментальной посадки (рис. 4.28, в) содержит радиотехнический измеритель, автопилот ЛА и кинематическое звено.

 Измеритель вырабатывает оценку ошибки , которая поступает в автопилот для управления высотой ЛА.

Автопилот управляет рулями высоты ЛА таким образом, что изменяется угловое  положение корпуса и вектора скорости . Передаточная функция ЛА содержит переменные параметры, зависящие от скорости и высоты полета. Для стабилизации передаточной функции системы управления в автопилоте используются обратные связи по угловому положению и ускорению ЛА. Угловая ориентация корпуса ЛА измеряется с помощью гироскопов, а вектор ускорения – с помощью акселерометров.

  Кинематическое звено устанавливает связь между угловым положением вектора скорости и ошибкой наведения .  Структура кинематического звена отражает математическую модель, отображающую связь между параметрами движения ЛА и параметрами, оцениваемыми радиотехническим измерителем.

 Рассматриваемая схема канала глиссады содержит переменный параметр , возрастающий при приближении к ВПП. Появление переменного параметра объясняется использованием угломерных измерений.

Особенность систем радиоуправления заключается в том, что передаточная функция разомкнутого контура управления содержит передаточные функции измерителя координат, ЛА с автопилотом и кинематического звена.   На параметры передаточной функции измерителя накладываются определенные ограничения, необходимые для достижения необходимой точности и устойчивости контура радиоуправления. Одним из основных требований к измерителю является малая инерционность определения координат. В цифровых системах управления посадкой по тем же соображениям выбирается высокая частота дискретизации результатов измерения углов и передачи данных в автопилот – Гц.

4.9. Система автоматической регулировки усиления

          Системы автоматической регулировки усиления (АРУ) используются для стабилизации уровня сигнала на выходе приемных устройств при изменении условий распространения. Крутизна дискриминационных характеристик следящих измерителей во многих случаях зависит от амплитуды принятого сигнала. Поэтому система АРУ необходима для стабилизации коэффициента усиления следящих измерителей. Система АРУ также устраняет эффекты, связанные с искажением формы сигнала при перегрузке усилителя сильными сигналами.

          Для регулирования уровня сигнала в приемных устройствах применяются усилители промежуточной частоты (ПЧ) с регулируемым коэффициентом усиления. В прошлом в устройствах АРУ широко использовались приборы (например, электронные лампы) с переменной крутизной характеристики, и изменение коэффициента усиления достигалось путем регулирования режима работы прибора. Такая система АРУ является нелинейной системой с переменными параметрами, и ее недостатками являются высокий уровень нелинейных искажений в усиливаемом сигнале и зависимость быстродействия от амплитуды принимаемого сигнала.    Поэтому современные микросхемы усилителей с переменным усилением строятся с использованием пассивных аттенюаторов, регулируемых напряжением. Пассивный аттенюатор построен на резисторах, линеен и обладает высокой температурной стабильностью. Благодаря использованию электронного коммутатора с интерполятором, устраняющим скачки при переключении, регулировочная характеристика аттенюатора в логарифмическом масштабе имеет вид линейной функции. Использование аттенюатора с логарифмической шкалой позволяет устранить зависимость быстродействия системы АРУ от уровня сигнала. Этот способ построения системы АРУ можно реализовать аналоговыми или цифровыми средствами, но в микросхемах чаще применяется аналоговое управление усилением.