第八章 航空航天测控技术概论-PPT课件（精心整理）.ppt

1第八章航空航天测控技术概论孟维晓 2 ?航空航天技术是 20 世纪对人类社会生活最有影响的科学技术领域之一,也是表征一个国家科学技术先进性的重要标志,而测控技术是航天航空中最重要的环节之一。?航空是指在地球周围稠密大气层内的航行活动。?航天是指在大气层之外的近地空间、行星际空间、行星附近以及恒星际空间的航行活动。但是,在地面发射航天飞行器或者当航天飞行器返回地面时,都要经过大气层; ?特别水平起降的航天飞机,虽然主要活动在大气层之外的空间中,但其起飞和降落过程与飞机极为相似,就兼有航空和航天的特点。?所以从科学技术上看,航空与航天不仅是紧密联系的,有时甚至是难以区别的。 3 ?航空航天测控系统是指对火箭、导弹、卫星等飞行器的各个阶段进行跟踪、测量和控制的专用技术设施。?航空航天测控系统的测量分为两大类: ?一类是精密测量飞行器的飞行弹(轨)道参数,如坐标、速度、加速度等,称为外弹道测量,简称外测; ?另一类是测量飞行器内部的工作状态,如工作参数、有效载荷参数、宇航员生理参数等,称为内弹道测量,简称内测,亦称为遥测。?对飞行器的控制也可分为两大类: ?一类是一次性控制,如对故障火箭、导弹实施“自毁”的安全指令控制,简称“安控”; ?另一类是对飞行器运行情况的调整和控制,如对星船的姿态控制、变轨、交会及回收等各种机动控制。 4 空间飞行器轨道?在地球大气层内或大气层之外的空间飞行的器械通称飞行器。?飞行器的飞行轨迹由主动段和被动段组成。?主动段:飞行器发动机工作的飞行轨迹段。?被动段:飞行器发动机不工作的飞行轨迹段。?在整个飞行过程中,主动段和被动段可能交替出现。?边界点: 在飞行轨迹上对应发动机关机的点。 5 图 8-1 弹道导弹、人造卫星及宇宙飞船的轨道 6 1. 弹道导弹的飞行弹道 7 2. 人造卫星的发射轨道 8 坐标系统与时间系统 坐标系统及换算? 1. 地心赤道坐标系如图 8-4 所示?坐标系的原点是地心, 基准平面是赤道平面, X轴指向某一确定时刻的春分点???????????????? sin sin cos cos cos z y x9 ? 2. 地心轨道坐标系?地心轨道坐标系 OX 1Y 1Z 1如图 8-5 所示,坐标系的原点 O为地心, 基准平面是轨道平面,Y 1轴的方向指向近地点(轨道上距离地心最近的点), X 1轴位于轨道平面上,它的指向与飞行器在近地点上的运动方向一致,而 Z 1轴的指向应使坐标系构成右旋坐标系。 10 ? 3. 大地测量坐标系?大地测量坐标系的原点就是地心,基准平面为赤道平面, X′轴为零子午线平面与赤道平面的相交线, Z′轴为穿过北极点的轴线,而 Y′轴的指向应使坐标系构成右旋坐标系。