способ определения качки авианосца и местоположения летательного аппарата и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ определения качки авианосца и местоположения летательного аппарата, основанный на регистрации излучения лазерных маяков, обработке их оцифрованного изображения и вычислении координат местоположения летательного аппарата (ЛА), отличающийся тем, что в качестве источников излучения используют два одинаковых лазерных маяка, а также используют сигналы инерциальной навигационной системы (ИНС), регистрируют излучение каждого из двух лазерных маяков с известными координатами, установленных слева и справа от полетной палубы (ПП) авианосца, посредством двух разнесенных оптико-локационных блоков (ОЛБ), установленных на борту ЛА и выполненных каждый в виде плоской фоточувствительной матрицы, размещенной в фокальной плоскости фотообъектива, осуществляют обработку оцифрованных изображений, снимаемых с фоточувствительных матриц для определения координат изображений лазерных маяков, вычисляют координаты первого , , и второго , , лазерных маяков относительно ЛА:

,

,

,

где Y₁ , Z₁ , Y₂ , Z₂ - координаты изображений маяков, м, первый индекс обозначает номер фоточувствительной матрицы, второй индекс - номер маяка =1,2, для маяка M₁ и М₂ соответственно; F - фокусное расстояние фотообъектива, м; В - расстояние между первым и вторым ОЛБ, м, вычисляют углы , , ориентации ЛА относительно ПП:

,

,

,

где

,

,

,

, , , , , - известные координаты первого и второго маяков в системе координат, связанной с авианосцем, вычисляют матрицу направляющих косинусов



вычисляют углы качки , и курса авианосца

=arcsin A₁₂,

где A_ij - элементы матрицы [ A ] (i, j=1 3),

A₁₁=cos cos cos cos + sin sin + sin cos sin cos ,

A₁₂=cos cos (sin sin - cos sin cos ) + sin cos cos - sin cos (cos sin + sin sin cos ),

А₁₃=cos cos (sin cos + cos sin sin ) - sin cos sin - sin cos (cos cos - sin sin sin ),

A₂₁=(sin sin + cos sin cos )cos cos + cos cos sin - (cos sin + sin sin cos )sin cos ,

A₂₂=(sin sin - cos sin cos )(sin sin - cos sin cos ) + cos cos cos cos + (cos sin + sin sin cos )(cos sin + sin sin cos ),

A₂₃=(sin sin - cos sin cos )(sin cos + cos sin sin ) - cos cos cos sin + (cos sin + sin sin cos )(cos cos - sin sin cos ),

A₃₁=(sin cos + cos sin sin )cos cos - cos sin sin - (cos cos - sin sin sin )sin cos ,

A₃₂=(sin cos + cos sin sin )(sin sin - cos sin cos ) + cos cos cos sin + (cos cos - sin sin sin )(cos sin + sin sin cos ),

A₃₃=(sin cos + cos sin sin )(sin cos + cos sin sin ) - cos sin cos cos + (cos cos - sin sin sin )(cos sin - sin sin sin ),

при этом сигналы - угол крена, - угол тангажа, - угол курса ЛА получают от ИНС,

вычисляют систематическую _o и случайную составляющие угла курса авианосца

, = - _o,

где t - текущее время с момента начала измерений, вычисляют координаты ЛА , , относительно центра тяжести авианосца с учетом качки

,

вычисляют координаты , , относительно точки посадки учетом качки авианосца,

,

где



- вектор линейных перемещений точки посадки,

, , - известные координаты точки посадки, в связанной с авианосцем системе координат,

вычисляют координаты ЛА , , относительно точки кормового среза ПП с учетом качки авианосца,

,

где



- вектор линейных перемещений точки кормового среза ПП,

- известные координаты точки пересечения кормового среза с осевой линией полетной палубы, в связанной с авианосцем системе координат.

2. Устройство для определения качки авианосца и местоположения летательного аппарата, включающее два разнесенных в пространстве источника оптического излучения, обеспечивающих формирование области излучения посадочной траектории, отличающееся тем, что источники оптического излучения образуют модуль лазерных маяков, содержащий два разнесенных одинаковых лазерных маяка с известными координатами, формирующих каждый пучок оптического излучения одной длины волны, установленных слева и справа от полетной палубы (ПП) авианосца, и дополнительно содержит два разнесенных оптико-локационных блока (ОЛБ), выполненных в виде фотообъектива и фоточувствительной матрицы, и вычислитель, размещенные на борту летательного аппарата (ЛА), причем вычислитель содержит модуль обработки оцифрованного изображения лазерных маяков, модуль вычисления координат маяков, модуль вычисления матрицы направляющих косинусов, модуль вычисления углов качки и курса авианосца и модуль вычисления координат ЛА, а также инерциальную навигационную систему (ИНС), при этом модуль обработки оцифрованного изображения лазерных маяков, где определяют координаты изображений лазерных маяков на фоточувствительных матрицах, своим первым входом связан с фоточувствительной матрицей первого ОЛБ, на которой с помощью фотообъектива первого ОЛБ формируются изображения первого и второго лазерных маяков, а своим вторым входом связан с фоточувствительной матрицей второго ОЛБ, на которой с помощью фотообъектива второго ОЛБ формируются изображения первого и второго лазерных маяков, а своим выходом связан с входом модуля вычисления координат маяков, где путем вычислений определяют координаты двух маяков в системе координат, связанной с ЛА, своим выходом связанного с входом модуля вычисления матрицы направляющих косинусов, где вычисляются углы ориентации ЛА относительно ПП, выход модуля вычисления матрицы направляющих косинусов связан с первым входом модуля вычисления углов качки и курса авианосца, второй вход которого связан с выходом ИНС, где вычисляются углы качки и угол курса авианосца, модуль вычисления координат ЛА своим входом связан с выходом модуля вычисления углов качки и курса авианосца, где вычисляются координаты ЛА относительно центра тяжести авианосца, координаты ЛА относительно точки посадки и координаты ЛА относительно точки кормового среза ПП с учетом качки авианосца.

Описание изобретения к патенту

Текст описания приведен в факсимильном виде.