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雷达信号误差对舰载机全自动着舰控制的影响

杨宝钧 刘刚 洪冠新

杨宝钧, 刘刚, 洪冠新等 . 雷达信号误差对舰载机全自动着舰控制的影响[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(6): 1247-1253. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0475
引用本文: 杨宝钧, 刘刚, 洪冠新等 . 雷达信号误差对舰载机全自动着舰控制的影响[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(6): 1247-1253. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0475
YANG Baojun, LIU Gang, HONG Guanxinet al. Effect of radar signal error on automatic carrier landing control of carrier-based aircraft[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(6): 1247-1253. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0475(in Chinese)
Citation: YANG Baojun, LIU Gang, HONG Guanxinet al. Effect of radar signal error on automatic carrier landing control of carrier-based aircraft[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(6): 1247-1253. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0475(in Chinese)

雷达信号误差对舰载机全自动着舰控制的影响

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0475
基金项目: 

国家自然科学基金 11402013

详细信息
    作者简介:

    杨宝钧, 男, 硕士研究生。主要研究方向:舰载飞机飞行力学与全自动着舰控制

    刘刚, 男, 博士, 讲师。主要研究方向:航空飞行器飞行动力学与控制

    洪冠新女, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向:飞机大气扰动动力学与飞行安全、舰载飞机起降动力学与控制

    通讯作者:

    刘刚, E-mail: lg@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V249.122+.1;V212.1

Effect of radar signal error on automatic carrier landing control of carrier-based aircraft

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 11402013

More Information
  • 摘要:

    基于常规舰载机使用的全自动着舰系统(ACLS),以及现役的作为主要导引方式的雷达导引着舰,分析了雷达导引过程中的信号误差对着舰的影响。从全自动着舰系统的组成和作用出发,建立完整的着舰仿真系统与环境,加入雷达信号测量数值、时间延迟和噪声杂波干扰3种不同类型的误差,以仿真误差存在时的着舰状况。通过计算着舰成功率,及其随误差量值的绝对值增大而减小的特点,验证了结果的正确性。该方法定量分析雷达信号误差的影响,既有助于着舰理论的研究,也对工程设计和应用具有指导意义。

     

  • 图 1  着舰成功率与测量误差曲线

    Figure 1.  Curves of carrier landing success rate versus measuring error

    图 2  着舰成功率与延迟时间曲线

    Figure 2.  Curves of carrier landing success rate versus delay time

    图 3  着舰成功率与杂波幅值曲线

    Figure 3.  Curves of carrier landing success rateversus noise amplitude

    表  1  F/A-18全自动着舰系统时间延迟[7]

    Table  1.   Delay time of F/A-18 ACLS[7]

    ms
    ACLS延迟主要组成部分延迟时间
    舰载雷达计算机α-β滤波器计算延迟10
    信号传送异步延迟[0, 50]
    接收机译码时间1
    任务计算机异步延迟[0, 50]
    任务计算机计算延迟[12, 50]
    飞控系统异步延迟[0, 50]
    飞控系统前台计算时间[6.25, 56.25]
    飞控系统计算延迟6.25(多数指令)
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    表  2  存在测量误差时的着舰成功率

    Table  2.   Carrier landing success rate withmeasuring error

    测量误差/m 着舰成功率
    3级海况 4级海况
    -2.5 0.000 0 0.000 0
    -2.0 0.000 0 0.000 0
    -1.5 0.000 0 0.000 0
    -1.4 0.072 5 0.030 0
    -1.2 0.177 5 0.077 5
    -1.0 0.250 0 0.130 0
    -0.9 0.305 0 0.237 5
    -0.8 0.417 5 0.322 5
    -0.7 0.502 5 0.430 0
    -0.6 0.642 5 0.555 0
    -0.5 0.792 5 0.655 0
    0 0.937 5 0.772 5
    0.5 0.822 5 0.717 5
    0.6 0.677 5 0.652 5
    0.7 0.605 0 0.525 0
    0.8 0.445 0 0.402 5
    0.9 0.395 0 0.347 5
    1.0 0.337 5 0.257 5
    1.2 0.250 0 0.185 0
    1.4 0.145 0 0.075 0
    1.5 0.112 5 0.032 5
    2.0 0.000 0 0.000 0
    2.5 0.000 0 0.000 0
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    表  3  存在时间延迟误差时的着舰成功率

    Table  3.   Carrier landing success rate with time delay

    延迟时间/ms 着舰成功率
    3级海况 4级海况
    0 0.937 5 0.725 0
    100 0.767 5 0.547 5
    200 0.542 5 0.422 5
    300 0.407 5 0.355 0
    400 0.360 0 0.285 0
    500 0.285 0 0.235 0
    600 0.240 0 0.207 5
    700 0.212 5 0.187 5
    800 0.207 5 0.180 0
    900 0.192 5 0.177 5
    1 000 0.170 0 0.160 0
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    表  4  存在噪声杂波误差时的着舰成功率

    Table  4.   Carrier landing success rate with noise error

    噪声杂波幅值/m 着舰成功率
    3级海况 4级海况
    0 0.940 0 0.727 5
    1 0.902 5 0.705 0
    2 0.792 5 0.687 5
    3 0.687 5 0.657 5
    4 0.605 0 0.582 5
    5 0.557 5 0.537 5
    6 0.500 0 0.482 5
    7 0.467 5 0.422 5
    7.3 0.387 5 0.357 5
    7.6 0.305 0 0.305 0
    7.8 0.270 0 0.270 0
    8 0.235 0 0.235 0
    9 0.175 0 0.175 0
    10 0.022 5 0.022 5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-02
  • 录用日期:  2016-10-14
  • 刊出日期:  2017-06-20

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