5. Навигационные комплексы. Общие сведения и классификация.

Для решения задач навигации и управления полетом современных ЛА оказалось необходимым увеличить число измеряемых параметров, усложнить алгоритмы навигационных задач, повысить точность и надежность измерений, существенно ускорить и автоматизировать обработку информации. Кроме текущей информации, получаемой от навигационных датчиков, существенно увеличилась роль априорной информации о режимах полета, константах и закономерностях методов измерений, параметрах заданных траекторий, ориентиров и целей. Хранение и использование априорной информации потребовало значительного объема памяти вычислительных машин. Решение всей совокупности перечисленных задач оказалось возможным при объединении отдельных навигационных устройств и подсистем в навигационные комплексы (НК).

В НК процессы получения и обработки информации осуществляются в определенной взаимосвязи, позволяющей дополнять измерения, компенсировать и фильтровать погрешности, изменять параметры системы и ее структуру в зависимости от решаемых задач и условий полета. Применение в НК совершенных БЦВМ, отличающихся высоким быстродействием и большим объемом памяти, позволяет осуществить обработку значительного потока информации и обеспечить высокую точность и надежность измерений.

Автоматизация всех процессов измерений в навигационном комплексе, а также использование высокоразвитых систем отображения выходной информации повышают эффективность работы членов экипажа по управлению движением ЛА и выполнению возложенных на него задач. При этом роль человека при взаимодействии с НК значительно обогащается: человек, освобожденный от утомительной работы по обработке текущей информации от бортовых датчиков, имеет возможность использовать свой интеллект для контроля функционирования ПК, перестройки режимов его работы и выполнения наиболее сложных функций адаптации структуры и состава комплекса к меняющимся условиям полета.

При изучении навигационных комплексов и разработке их конструкций удобно использовать классификацию, основанную на ряде физических признаков, таких, как область использования, объем режимности работы, степень информационной обеспеченности, уровень адаптации и др.

В зависимости от области использования НК разделяются на авиационные, ракетные, космические и др.

В зависимости от многообразия режимов работы различают НК однорежимные, многорежимные и всережимные. Однорежимные выполняют навигационные измерения параметров вектора состояния какого-либо одного из режимов навигации. Многорежимные обеспечивают комплексные измерения параметров векторов состояний нескольких режимов навигации, а всережимные (универсальные) — весь объем навигационных измерений, необходимых для выполнения полета.

В зависимости от информационной обеспеченности различают НК информационно-недостаточные, информационно-достаточные и информационно-избыточные. Чем выше уровень информационного обеспечения, тем больше точность и надежность навигационных измерений.

В зависимости от уровня адаптации различают НК стационарные, самонастраивающиеся, самоорганизующиеся и самообучающиеся. Стационарные отличаются постоянными структурой и параметрами, не меняющимися от условий полета и режимов навигации. Самонастраивающиеся обладают способностью автоматически изменять свои параметры с целью повышения эффективности навигационных измерений в различных условиях движения летательного аппарата. Самоорганизующиеся автоматически изменяют не только параметры, но и структуру, состав оборудования и связи между подсистемами, обеспечивая тем самым полную приспособленность навигационного комплекса к условиям полета. Самообучающиеся кроме самоорганизации своей структуры и состава накапливают и обрабатывают опыт своей работы, выявляют корреляционные связи между явлениями, влияющими на навигацию, и целенаправленно используют результаты самообучения для улучшения качества и надежности измерений. Чем выше уровень адаптации, тем более совершенны и эффективны НК.

В зависимости от связи комплекса с человеком-оператором различают системы автоматические, эргономические и телеметрические. Автоматические НК выполняют свои функции в полете без участия человека. Эргономические основаны на взаимодействии экипажа

летательного аппарата с бортовым навигационным комплексом. Телеметрические содержат средства прямой и обратной связи с наземными и другими командными пунктами и станциями наведения. Операторы на этих станциях и пунктах обеспечивают дистанционное (телеметрическое) управление работой бортового навигационного комплекса ЛА.

По способу обработки информации различают НК с аналоговой, цифровой и комбинированной обработкой соответственно. В аналоговых обработка информации ведется с помощью аналоговых вычислительных устройств и машин. В цифровых все задачи навигации решаются централизованной БЦВМ или с помощью специализированных ЦВМ. При комбинированной обработке в НК находят применение аналоговые вычислительные устройства (обычно используются в датчиках информации и при решении простейших задач) и ЦВМ для решения сложных задач и статистической обработки информации.

По характеру эксплуатации НК подразделяются на системы с наземным обслуживанием полуавтоматическим и автоматическим обслуживанием. Автоматизация предполагает выполнение всех функций обслуживания на борту ЛА с помощью систем встроенного контроля и различных автоматов надежности и ремонта.