To the Solution of the Problem on the Determination of Barometric Height of the Aircraft System of Air Signals
DOI:
https://doi.org/10.14529/ctcr200106Keywords:
barometric altitude, air signal system, temperature gradient, identification algorithms, experimental data, filtering propertiesAbstract
Introduction. In conditions of increasing requirements for the accuracy of determining the altitude and speed parameters of aircraft, the task of tuning up the algorithmic support of their air signal systems (SHS) based on real flight data is quite relevant. Aim. Consider the task of assessing the real value of the temperature gradient along the height of the atmosphere for the purpose of operational adjustment of the standard algorithmic support of SHS. Materials and methods. The traditional approach is to use the numerical value of the temperature gradient, adopted for the international standard atmosphere (ISA). A feature of the proposed approach is that the temperature gradient in height is determined by current measurements of atmospheric pressure and temperature, and not height and temperature. Results. Adaptive and non-adaptive parametric identification algorithms are developed. An improved version of the adaptive algorithm is proposed, which ensures proper tuning of its filtering properties to a specific statistical situation. Algorithms were tested both according to the characteristics of the ISA using computer-generated random interference, and according to the results of real measurements known in the literature obtained using a meteorological rocket. The properties of adaptive and non-adaptive algorithms are compared. It is shown that repeated “running” of the same experimental data through an adaptive algorithm leads to almost the same accuracy of the gradient estimate, as when using a non-adaptive algorithm. Conclusion. The implementation of the algorithms improves the accuracy of determining the barometric altitude of the aircraft (AC), does not require any modernization of the hardware of the SHS, only some addition of the algorithmic support of the system is necessary. The adaptive algorithm is recommended for use in the case of a significant drift of atmospheric characteristics for the operational adjustment of the system.
References
Панферов, В.И. Авиационные приборы и пилотажно-навигационные комплексы: учеб. пособие: в 3 ч. / В.И. Панферов, Н.А. Тренин, А.М. Хаютин. – Челябинск: филиал ВУНЦ ВВС «ВВА», 2018. – Ч. I. – 145 с.
Козицин, В.К. Система воздушных сигналов вертолета на основе свободно ориентированного приемника давлений: автореф. … дис. канд. техн. наук / В.К. Козицин. – Казань: Изд-во КГТУ им. А.Н. Туполева, 2006. – 23 с.
Василюк, Н.Н. Повышение точности ракетного барометрического высотомера с учётом аэродинамики и итогов радиолокационных наблюдений в лётных экспериментах: автореф. … дис. канд. физ-мат. наук / Н.Н. Василюк. – М.: Физтех-полиграф, 2004. – 23 с.
Солдаткин, В.В. Алгоритмы формирования и обработки информации системы воздушных сигналов вертолета на основе неподвижного многофункционального аэрометрического приемника / В.В. Солдаткин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – 2013. – № 3 (299). – С. 110–120.
Крылов, Д.Л. Функциональная схема, алгоритмы обработки информации и погрешности системы воздушных сигналов самолета с неподвижными невыступающими приемниками потока / Д.Л. Крылов, В.М. Солдаткин // Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли: сб. докл. Всерос. науч.-практ. конф. – Казань: Изд-во Академии наук Республики Татарстан. – 2016. – С. 570–574.
Алгоритмическое обеспечение системы воздушных сигналов одновинтового вертолета с неподвижным аэрометрическим приемником на характерных режимах эксплуатации / В.В. Солдаткин, И.Ф. Мингазов, А.Р. Мустафин, Д.Н. Нурутдинова // Труды Международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии». – Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН. – 2018. – С. 881–885.
Ефремова, Е.С. Алгоритмическое обеспечение вихревой системы воздушных сигналов дозвукового самолета / Е.С. Ефремова // Труды Международной научно-техн. конф. «Перспективные информационные технологии». – Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН. – 2018. – С. 812–816.
Солдаткин, В.В. Автоматическая подстройка измерительных каналов системы воздушных сигналов вертолета / В.В. Солдаткин // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2004. – № 2. – С. 26–29.
Kaletka, J. Evaluation of the Helicopter Low Airspeed System Lassie / J. Kaletka // Journal of American Helicopter Society. – 1983. – No. 4. – Р. 35–43. DOI: 10.4050/JAHS.28.35
Leishman J.G. Airdynamic Interactions Bethcen a Rotor and a Fuselage in Forward Flight / J.G. Leishman, B.I. Naipei // J.Amer. Helicopter. Soc. – 1990. – Vol. 35, no. 3. – P. 22–31. DOI: 10.4050/JAHS.35.22
Растригин, Л.А. Современные принципы управления сложными объектами / Л.А. Растригин. – М.: Сов. радио, 1980. – 232 с.
Панферов, В.И. Об адаптации системы управления температурным режимом протяжных термоагрегатов / В.И. Панферов, Г.П. Кулаченков // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1990. – № 10. – С. 72.
Identifying linear models from time domain simulations / J.J. Sanchez-Gasca, K. Clark, N.W. Miller et al. // IEEE Computer Applications in Power. – Apr. 1997. – Vol. 10, no. 2. – P. 26–30. DOI: 10.1109/67.582448
Hemerly, E.E. PC-based packages for identification, optimization, and adaptive control / E.E. Hemerly // IEEE Control Systems Magazine. – Feb. 1991. – Vol. 11, iss. 2. – P. 37–43. DOI: 10.1109/37.67674
Ракетные исследования атмосферы / П.П. Алексеев, Е.А. Бесядовский, Г.И. Голышев и др. // Метеорология и гидрология. – 1957. – № 8. – С. 3–13.
Салыга, В.И. Идентификация и управление процессами в черной металлургии / В.И. Салыга, Н.Н. Карабутов. – М.: Металлургия, 1986. – 192 с.
