Патент ссср 156356
¹ 15635о
Класс G 06f; 42m, 14,;
Н 04р; 21а, 48-, СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .Подписная группа Лг 174
М. В. Игнатьев
ЦИФРОВОЕ ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО
Заявлено 20 апреля 1962 г. за М 775543, 26-24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» Х2 16 за 1963 r.
Изобретение относится к цифровым программным устройствам вы-числения кратчайшей траектории на геоиде, которые используют в радионавигационных гиперболических системах управления перемещением объекта относительно поверхности земного шара.
Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит входной блок подготовки данных, соединенньш с блоком вычисления текущих декартовых координат объекта, выход которого. в свою очередь, закоммутирован блоком вычисления гиперболических координат и экстремальной минимизирующей системой.
Это позволяет получить программу движения по заданному маршруту в гиперболических координатах.
На фиг. 1 дана линия пересечения эллипсоида с плоскостью, проходящей через точки старта объекта, финиша и центр Н эллипсоида, а также положение трех навигационных станций; на фиг. 2 приведена блок-схема, поя:няющая работу устроиства; Hp. фиг. 3 — функциона lhная схема построения вычислительного устройства для получения гиперболических координат точек 1;а маршруте.
Контроль истинного положения объекта, движущегося по маршруту
АВ, обеспечивается гиперболической радионавигационной системой.
В этой системе координаты объекта определяются как разности путей (Si, S.", S, ) от трех пунктов С, Д, Е, до объекта О.
51 Sв = Лг1, 53 — 5з = Лга.
Для сравнения истинного положения объекта с заданным программирующее устройство также должно выдавать программу движения по № 156356 где б1 — — Лг1 — Лг 1, зг = Л! г — Л/ г.
Задача решается применением системы экстремального регулирования СЭР, которая находит такое значение п и такую частоту f тактовых импульсов генератора импульсов, при которых обеспечивается минимум ф1!нкции (1)
Вход ой информацией во всей системе является декартовы координаты точек А, В, С, Д и Е. Плоское сечение эллипсоида огределяют из решения уравнений:
dx с - — — у — U., 1,, 1 г !
=--С, — х, + U1zl (И Q
dz с - с -
== Уг —, Х1 — U,1 — „У1 г/р а - b- - (2) где х1у1, 21 — текущие декартовы координаты траектории объекта; а, К с — полуоси земного эллипсоида; 1!1, U, О; — величины, пропорциональные направляющим косинусам плоскости, проходящей через начало координат и точки А и В, равные
U — ХА УВ = УА ХВ, U> = ЕА Х — "YA В U3 УА ЯВ ЯА УВ
Последовательность раооты вычислительного устройства в соответствии со схемой фиг. 3 следующая.
Сначала, в соответствии с координатами точек старта А и финиша
В, вычисляют U1, U, U3 в блоке БПД подготовки данных.
Затем вычисляют текущие декартовы координаты объекта в блоке
БДК декартовых координат. Координаты х1, у1, Z1 получают путем интегрирования системы (2) .
Для вычисления гиперболических координат объекта необходимо воспроизводить линии пересечения эллипсоида с плоскостями ОСН, ОДН, OEH.
Так как в качестве данных надо иметь длины ОС = 51, ОД = 5г H
ОЕ = S>, то за основу следует взять систему!.!
z с -
Ц Ф з
1
> с ф — Уг (lX i !
И (! Х
1 — х а - у х
2 аг сй аЪ (3) а г а заданному маршруту в гиперболических координатах. При управлении объектом для обеспечения его перемещения по заданному маршруту необходимо минимизировать величину n (n — расстояние по нормали от реального объекта О, до заданной траектории — кривой, близкой к геодезической и являющейся поэтому кратчайшей на поверхности). Две задачи: проведение нормали из точки О 1 на маршрут и минимизация расстояния — сводятся к минимизации расстояния S . Это Расстояние является функцией гиперболических координат Лг1 и Лг, получаемых в вычислительном устройстве ВУ (фиг. 2), и реальных координат Лг 1 и
Лг объекта. сг бг + бг
¹ 156356 где Ь":,, Ь |2, Ь !,, — величины, пропорциональные направляющим косинусам плоскости, проходящей через начало координат, точку 0 и одну из точек С, Д или Е.
Например, для плоскости ОСУ ур gc xp
Г =2,:;„— х,. Zs, | "-, == У, Л,! — р 9р, где хр, ур, Лр. — декартовы координаты точки О, которые вычисляются в блоке БДК декартовых координат.
Длина пути вычисляется по формуле:
Гиперболические кoopp«IIaTbI тОчки О В Олоке БГК гиперболи !еских координат ВычисляIОТ нL непрерывно, 2 !срез неKQTopbIc промеж т! II времени. Устройство работает в режиме, в котором для каждо!1 из Выбранных точек О сначала вычисляют Ub U, UI, потом вычисляют длины путей от точки О до точек С, Д, Е. Вычисленные длины путей вычитают и определяют гиперболические координаты точки, через которую дО 1?кен пРойт 1 Ооъект. Ско!1ость QBlI?K! IIII?I oo aI IiT можеT 5bITb, IIOоой, вычислительное устройство следит за скоростью его движения.
Предмет изобретения
Цифровое программное устройство, служащее для вычисления кратчайшей траектории на геоиде и предназначенное для использования в радионавигационных гиперболических системах управления перемещением объекта относительно поверхности земного шара, î T;I и ч а ю щ е еся тем, что, с целью получения программы перемещения объекта в гнkIepooлических I oop kIkIaTax, oHo co ep?KINET BxG+kIo11 блок подготов|"! данных, соединеннный с Олоком Вычис.ления текущих декартоВых 1:.ООрдинат объекта, выход которого, в свою очередь, закоммутирован блоком вычисления гиперболических координат и экстремальной минимизиру|ощей системой.
¹ 156356
Юо а J
Сос-.аеитс.-ь И. Засядников
Редактор Л. Г. Герасимова Текред А. А. Камыгиникова Корректор М. И. Эльмус
Поди. к печ. 16/VIII — 63 г. Формат бум. 0 X 108 /1в Объем 035 изд. л.
Зак. 2077/3 Тира>:.; 25 Цена 4 кои.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.
Типография, гр. Сапунова, 2.
