Алгоритми навигације, вођења и управљања ракета

ID: 1388
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Тодић Н. Ивана
извођачи: Тодић Н. Ивана
контакт особа: Тодић Н. Ивана
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за системе наоружања

извођења

циљ

Стицање знања из области навигације вођења и управљања ракета са могућношћу примене у областима истраживања и развоја, пројектовања, производње, маркетинга, оперативне употребе и анализе савремених вођених ракета. Овладавање методологијом прорачуна динамичких карактеристика вођених ракета. Стизање знања из области аутопилота, различитих алгоритама аутопилота као и њихове синтезе. Упознавање са различитим типовима и алгоритмима закона вођења и ситеза истих. Овладавање инерцијалном навигацијом као и упознавање са алгоритмима спрезања инерцијалне навигације са другим видовима навигације.

исход

Студент стиче општа знања из области анализе и синтезе система вођених ракета који омогућава учешће и комуникацију у радним тимовима који су укључени у развој вођених ракета. Студент се оспособљава за самосталан рад у области навигационих алгоритама као и избора потребних инерцијалних сезора било за поребе навигационог система било за потребе система за вођење и управљање ракетом. Студент овладава различитим алгоритмима и техникама од калибрације инерцијалних сензора и елемената система за вођење и управљање, до саме синтезе алгоритама вођења и аутопилота односно алгоритама стабилизације ракете. Уз употребу савремених софтверских окружења МАТЛАБ и СИМУЛИНК студент се обучава за имплементацију и анализу алгоритама.

садржај теоријске наставе

Основи инерцијалне навигације. Историјски развој инерцијалне навигације. Координатни системи. Кинематичка Ојлерова једначина и алгоритми решавања (Ојлерови углови, кватерниони, Хамилтонови параметри, Родригесова теорема). Жироскопи и акцелерометри. Калибрација инерцијалних сензора, испитивање и анализа грешака. Основе глобалног позиционог система. Интегрисани навигациони системи. Увод у теорију вођења и управљања ракетама (основни принципи вођења и управљања). Анализа динамичких карактеристика пројектила и прорачун аеродинамичких преносних функција. Захтеви и методе пројектовања аутопилота. Анализе и синтезе пропорционалне навигације, алгоритама потере и различити приступи за корекцију путање и вођење по путањи.

садржај практичне наставе

ИНС алгоритми. Утицај грешака сензора на инерцијалну навигацију. Алгоритми калибрације. Алгоритми интегрисаних навигационих система. Практична реализација авођених ракета (анализа различитих конструкционих решења вођених ракета ради прегледа улоге подсистема вођења и управљања. Примена МАТЛАБ-а и Симулинк-а у дизајну и анализи). Синтеза аутопилота ваљања,пропињања и скретања. Сваки студент независно ради на мини пројекату вођене ракете.

услов похађања

нема

ресурси

Titterton, D.H. and Weston, J.L., ”Strapdown Inertial Navigation Technology – 2nd edition”, IEE Radar, Sonar, Navigation and Avionic Series 17, ISPB 0-86341-358-7, 2004 Savage, P.G., ”Strapdown Inertial Navigation Integration Algorithm Design Part 1: Attitude Algorithms”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 21, No. 1, pp. 19-28, Jan.-Feb. 1998 Savage, P.G., ”Strapdown Inertial Navigation Integration Algorithm Design Part 2: Velocity and Position Algorithms”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 21, No. 2, pp. 208-221, Mar.-Apr. 1998 Salychev, O., “Inertial Systems in Navigation and Geophysics”, Bauman MSTU Press, ISBN 5-7038-1346-8, MOSCOW 1998 Salychev, O., “Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions”, Bauman MSTU Press, ISBN 5-7038-2395-1, MOSCOW 2004 Cuk, D .: Lectures in course Missile guidance and control, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, 2002 (handouts)

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 5

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 5
лабораторијске вежбе: 5
рачунски задаци: 10
семинарски рад: 0
пројекат: 15
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 5
колоквијум са оцењивањем: 5
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 20
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 25
завршни испит: 45
услов за излазак на испит (потребан број поена): 0

литература

P. Garnel: Guided Weapon Control System, Pergamon Press, New York, 1980.; ; Danilo Ćuk: Design of Beam-Riding Laser Guidance System,MTI, 1998.; Danilo Ćuk: Theory of Homing Systems, Proportional Navigation,MTI, 1998. ; Titterton, D.H. and Weston, J.L., ”Strapdown Inertial Navigation Technology – 2nd edition”, IEE Radar, Sonar, Navigation and Avionic Series 17, ISPB 0-86341-358-7, 2004; Salychev, O., “Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions”, Bauman MSTU Press, ISBN 5-7038-2395-1, MOSCOW 2004;