导航原理与系统电子课件教案-第2章_自动定向机

和一组期望的闭环特征值，要确定反馈增益矩阵k，使
成立
（2）传递函数阵的极点配置 以二届系统为例，给定受控系统传递函数矩 阵：

以及系统理想指标 ，确定反馈增 益阵k，使系统满足用理想性能指标。
第三章 导弹的基本特性
3.1 导弹的基本要求
3.1.1导弹的速度特性
1 t I. 导弹平均飞行速度 vD vD (t ) dt t 0 导弹达到遭遇点的平均速度： 导弹沿着确定弹道飞行，其可用过载取决于导弹速度和大 气密度，导弹可用过载随速度增大而增大，为保证导弹可 用过载，要求有较高的平均速度。 II. 导弹加速性 受导弹最小杀伤距离的限制，要提早进行制导控制。若导 弹很快加速到一定速度，导弹舵面的操纵效率尽快满足控 制要求，就可提前进行制导控制。引入推力矢量控制，导 弹在低速段也有较好的操纵性，加速性要求可适当放宽。
最大可用过载的确定
2.

3.1.3导弹的阻尼
一般情况下，战术导弹的过载和迎角的超调量不应 超过某些允许值，这些允许值取决于飞行器的强度、空气 动力特性的线性化以及控制装置的工作能力。允许的超调 0.35 量通常不超过30%，与飞行器相对阻尼系数 相对应。无人驾驶飞机通常不能保证相对阻尼系数有这样 高的数值。很多导弹的低阻尼特性是由于导弹的小尾翼， 有时其展长也很小，常常在很高的高空飞行也决定这一特 性。 当高空飞行时，增加展长和翼面来增加空气动力阻尼 是不可能的。可利用飞行器包含的角度反馈或者角速度角 加速度反馈的方法来保证。此种方法的优越性：由于尾翼 的减少，导致飞行其质量的减轻、正面阻力减小以及飞行 器结构上载荷的减少。
2.1.2反馈校正
特点： ① 消弱非线性特性的影响 ② 减小系统的时间常数 ③ 降低系统对参数变化的敏感性 ④ 抑制系统噪声 进行反馈校正设计时，需要注意内贿赂的稳定性。

导航原理与系统技术报告技术报告题目：自动定向机(ADF)与多普勒甚高频全向信标（VOR）的导航原理分析班级：姓名：学号：指导老师：目录摘要 (3)ADF/NDB导航系统概述 (4)一、ADF系统概述 (4)二、ADF/NDB系统组成 (5)（一）地面发射台 (5)（二）机载设备 (5)三、机载设备组成及控制显示 (6)（一）机载ADF的类型 (6)（二）ADF机载设备构成 (6)四、ADF/NDB工作原理 (7)（一）NDB工作原理 (7)（二）ADF工作原理 (8)1.天线定位 (8)2.测角器 (9)3.无线电磁指示器RMI (9)五、ADF/NDB系统小结 (10)（一）定向误差 (10)（二）特点 (10)（三）缺点 (10)VOR导航系统概述 (11)一、VOR系统概述 (11)二、VOR系统组成 (12)（一）地面发射台 (12)1.VOR导航台 (12)2.DME测距仪 (13)（二）机载设备 (13)1.VOR控制盒 (13)2.天线 (13)3.接收机 (14)4.指示仪表 (14)三、VOR工作原理 (15)（一）VOR台工作原理 (15)（二）VOR导航原理 (15)四、VOR系统小结 (16)（一）定向误差 (17)（二）特点 (17)（三）缺点 (17)ADF与VOR导航系统对比 (17)一、相同点对比 (17)二、不同点对比 (18)三、总结 (18)摘要民用航空的基础是导航技术。

对于航空运输系统来说，导航的基本作用就是：引导飞机安全准确地沿选定路线、准时到达目的地，为空域提供基准，确定空域、航线的关键位置点。

航空导航应用的安全性要求高，需达到精准导航的要求，空中交通管理可称为航空导航的最高端应用。

空管的发展推动着航空导航新技术和装备的研发，而航空导航技术也不断地满足空管的发展需求，从而促进了世界民用航空事业的发展。

按照设施类型，导航技术分为自主式导航和他备式导航，他备式导航又可分为陆基导航和星基导航：NDB、VOR、DME和ILS属于陆基导航；GNSS属于星基导航；INS属于自主式导航。

C / A码码率 f0 10 1.023MHz; P码码率 f0 10.23MHz; 卫星（导航）电文码率 f0 204600 50Hz
39
GPS卫星信号结构---载波
作用
搭载其它调制信号 测距
L1
19.03c m
测定多普勒频移
L2
类型
24.42c m
目前
L1 – 频率： 154f0 = 1575.43MHz；波长：19.03cm L2 – 频率： 120f0 = 1227.60MHz；波长：24.42cm
4
GPS系统的特点
第三，实时定位
利用GPS导航，可以实时地确定运动目 标的三维位置和速度，由此既可保障运动载 体沿预定航线运行，也可实时监测和修正航 行路线，选择最佳航线。
5
美国政府的GPS政策
美国政府在GPS设计中计划提供两种服务: 一种为精密定位服务（PPS），利用P码进行定位，只提
供给本国及其盟国的军方和得到特许的民间用户使用， 估计其定位精度为10m。 另一种为标准定位服务(SPS)，利用C/A码定位，提供给 民间用户使用。由于C/A码作为捕获P码之前的前导码， 是一种粗捕获的明码，因此估计SPS的定位精度约为 400m。
x=F1(B，L) y=F2(B，L) 由于椭球面是一个曲面，我们不可能把它铺展成 一个平面而不产生某种褶皱和破裂，也就是不可 能把整个椭球面或其一部分曲面毫无变形地表示 在一个平面上，因此无论对投影函数F1和F2选得 如何妥当，总是不可避免地产生变形。
21
地图投影的分类
按其变形性质分： 等角投影：投影后，地图上任意两相交短线之间的夹角 保持不变。 等面积投影：投影后，地图上面积大小保持正确的比例 关系。 等距投影：投影后，地图上从某一中心点到其它点的距 离保持不变。 方位投影：投影后，地图上表示的任一点到某一中心点 的方位角保持不变。

《GPS定位原理及应用》授课教案第二章坐标系统和时间系统2.1天球坐标系和地球坐标系教学内容：本节主要介绍天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法。

教学重点：各种坐标系的定义和相互关系。

教学难点：各种坐标系定义和本质的理解。

教学方法：课堂讲授为主。

教学要求：理解各种坐标系统的定义和相互关系。

全球定位系统（GPS的最基本任务是确定用户在空间的位置。

而所谓用户的位置，实际上是指该用户在特定坐标系的位置坐标，位置是相对于参考坐标系而言的，为此，首先要设立适当的坐标系。

坐标系统是由原点位置、 3 个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标系。

由于坐标系相对于时间的依赖性，每一类坐标系又可划分为若干种不同定义的坐标系。

不管采用什么形式，坐标系之间通过坐标平移、旋转和尺度转换，可以将一个坐标系变换到另一个坐标系去。

2.1.1天球坐标系天球坐标系是利用基本星历表的数据把基本坐标系固定在天球上，星历表中列出一定数量的恒星在某历元的天体赤道坐标值，以及由于岁差和自转共同影响而产生的坐标变化。

常用的天球坐标系：天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。

在天球坐标系中，天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述。

1.天球空间直角坐标系的定义地球质心0为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，Y轴垂直于XOZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。

则在此坐标系下，空间点的位置由坐标（X，Y，Z）来描述。

2．天球球面坐标系的定义地球质心0为坐标原点，春分点轴与天轴所在平面为天球经度（赤经）测量基准一一基准子午面，赤道为天球纬度测量基准而建立球面坐标。

空间点的位置在天球坐标系下的表述为（r, a , 3 ）。

图2-1天球直角坐标系与球面坐标系对同一空间点，天球空间直角坐标系与其等效的天球球面坐标系参数间有如下转换关 系:X = r co 为 cosdY = rsina COM 卩(2—1)Z = r sin 、:-二 arctan(Y / X) 5 = arctan(Zl|2.1.2地球坐标系地球坐标系有两种几何表达方式，即地球直角坐标系和地球大地坐标系。