URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Селезнёв В.П. Основы космической навигации
Id: 158328
 
749 руб.

Основы космической навигации. Изд.3

URSS. 2013. 480 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-397-03212-4.

 Аннотация

Настоящая книга представляет собой фундаментальный труд Василия Петровича Селезнёва --- известного исследователя, научного консультанта многих главных конструкторов авиационной и космической техники (таких, как С.П.Королев, А.Н.Туполев, С.В.Илюшин, П.А.Ефимов, П.В.Цыбин), изобретения которого --- измерительные приборы, системы и комплексы --- используются на самолетах, спутниках и космических кораблях вплоть до настоящего времени.

Развитие космической техники идет столь бурными темпами, что появляющаяся на космических летательных аппаратах навигационная аппаратура быстро морально устаревает и заменяется более совершенной. Такой процесс развития затрудняет изучение конкретной техники. Однако основные принципы и методы навигационных измерений сохраняются и используются значительно дольше, чем конкретные конструкции; именно поэтому изучение этих методов может послужить научной основой курса космической навигации.

Данная книга знакомит с основами космической навигации и принципами построения навигационных устройств, применяемых на космических летательных аппаратах. В ней максимально подробно изложены методы космической навигации, теория погрешностей, представлены структурные и принципиальные схемы навигационных приборов, а также комплексы навигационного оборудования, используемого на космических объектах различного назначения.

Работа включает практически бесценный материал, ведь покорение космоса и освоение околосолнечного пространства невозможно без решения ряда новых научных задач в области космонавтики, к числу которых бесспорно относится разработка методов и систем космической навигации, необходимой для осуществления управляемых полетов.


 Оглавление

Введение
Глава I. Навигационные элементы
 § 1.1.Краткие сведения о Земле
 § 1.2.Навигационные системы координат
 § 1.3.Системы координат, связанные с летательным аппаратом
 § 1.4.Техническая реализация навигационных систем координат
 § 1.5.Линии и поверхности положения. Траектории
 § 1.6.Параметры движения КЛА и другие сведения, необходимые для навигации
Глава II. Методы навигации
 § 2.1.Общие сведения
 § 2.2.Методы счисления пути
 § 2.3.Методы поверхностей положения
 § 2.4.Обзорно-сравнительные методы навигации
Глава III. Основные сведения по теории погрешностей навигационных приборов и систем
 § 3.1.Общие сведения
 § 3.2.Методические погрешности
 § 3.3.Инструментальные погрешности
 § 3.4.Определение температурной инструментальной погрешности
 § 3.5.Способы компенсации температурных инструментальных погрешностей
 § 3.6.Статические и динамические погрешности
 § 3.7.Способы уменьшения динамических погрешностей
 § 3.8.Систематические и случайные погрешности
Глава IV. Акселерометры
 § 4.1.Общие сведения
 § 4.2.Принципы действия акселерометров
 § 4.3.Структурная схема системы "акселерометр -- летательный аппарат"
 § 4.4.Особенности устройства маятниковых акселерометров
 § 4.5.Особенности устройства осевых акселерометров
 § 4.6.Измерение линейных ускорений от активных сил системами акселерометров
 § 4.7.Измерение разности гравитационных полей системами акселерометров
 § 4.8.Измерение угловых ускорений и угловых скоростей системами акселерометров
Глава V. Измерение скорости полета
 § 5.1.Общие сведения
 § 5.2.Измерение скорости полета относительно атмосферного воздуха
 § 5.3.Измерение вертикальной скорости относительно атмосферного воздуха
 § 5.4.Измерение воздушной скорости с помощью акселерометров
 § 5.5.Измерение скорости относительно Земли и планет методами визирования ориентиров
 § 5.6.Доплеровскии метод измерения скорости
 § 5.7.Астродоплеровский метод измерения скорости
Глава VI. Измерение высоты полета
 § 6.1.Общие сведения
 § 6.2.Барометрические высотомеры
 § 6.3.Инерциальные высотомеры
 § 6.4.Оптический высотомер
 § 6.5.Другие методы измерения высоты
 § 6.6.Комплексные системы измерения высоты
 § 6.7.Центральные вычислители аэродинамических параметров
Глава VII. Гироскопические устройства
 § 7.1.Общие сведения
 § 7.2.Прецессия и нутация гироскопов
 § 7.3.Гироскопы с тремя и двумя степенями свободы
 § 7.4.Скоростные и ускорительные гироскопы
 § 7.5.Интегрирующие гироскопы
 § 7.6.Силовые гироскопы
Глава VIII. Вертикали
 § 8.1.Общие сведения
 § 8.2.Маятниковые вертикали
 § 8.3.Гироскопические вертикали
 § 8.4.Гировертикали с маятниковой коррекцией
 § 8.5.Оптические вертикали
 § 8.6.Аналитическая вертикаль
 § 8.7.Гравитационная вертикаль
Глава IX. Курсовые приборы и системы
 § 9.1.Общие сведения
 § 9.2.Магнитные курсовые приборы
 § 9.3.Гирополукомпасы
 § 9.4.Астрономические компасы
 § 9.5.Курсовые системы
 § 9.6.Орбитальный гирокомпас
Глава X. Навигационные автоматы воздушного счисления пути
 § 1 .1.Общие сведения
 § 1 .2.Математические задачи, решаемые навигационными автоматами
 § 1 .3.Принципиальные блок-схемы навигационных автоматов
 § 1 .4.Методика построения электрической схемы навигационного автомата
 § 1 .5.Погрешности навигационных автоматов
 § 1 .6.Взаимосвязь погрешностей курсовой системы и навигационного автомата
 § 1 .7.Воздушно-доплеровские навигационные автоматы
 § 1 .8.Особенности применения навигационных автоматов
Глава XI. Астрономические секстанты и ориентаторы
 § 11.1.Общие сведения
 § 11.2.Авиационные секстанты
 § 11.3.Погрешности в измерении высоты светил
 § 11.4.Фотоэлектрические следящие системы за небесными светилами
 § 11.5.Фотоследящие системы с телевизионной и мозаичной разверткой изображения
 § 11.6.Радиационные фотоследящие системы
 § 11.7.Астроориентаторы горизонтальной системы координат
 § 11.8.Астроориентаторы экваториальной системы координат
 § 11.9.Трехмерные астроориентаторы
 § 11.1 .Использование радиотехнических средств для автономной навигации КЛА
 § 11.11.Эталонные часы
Глава XII. Инерциальные системы навигации
 § 12.1.Общие сведения
 § 12.2.Принцип действия инерциальных ориентаторов горизонтальной системы координат
 § 12.3.Двухмерные гироинерциальные системы
 § 12.4.Методические погрешности инерциальных систем горизонтальной системы координат
 § 12.5.Инструментальные погрешности гироинерциальных ориентаторов
 § 12.6.Демпфирование колебаний инерциальной вертикали
 § 12.7.Астроинерциальные ориентаторы
 § 12.8.Ориентаторы инерциальной системы координат с внешней коррекцией гравитационных ускорений
 § 12.9.Гироориентаторы с автокомпенсацией гравитационных ускорений
 § 12.1 .Использование внешней навигационной информации в инерциальных системах (горизонтальной системы координат)
 § 12.11.Использование внешней информации в астроинерциальных системах с автокомпенсацией гравитационных ускорений
 § 12.12.Самоорганизующиеся комплексные системы навигации
Глава XIII. Неавтономные системы навигации космических летательных аппаратов
 § 13.1.Общие сведения
 § 13.2.Угломерно-дальномерные системы определения параметров движения спутника
 § 13.3.Измерение угловых координат ИСЗ
 § 13.4.Триангуляционные дальномерные системы
 § 13.5.Комбинированные системы
 § 13.6.Оптические системы определения параметров движения
 § 13.7.Электронно-оптическая система для слежения за космическими аппаратами
 § 13.8.Применение лазеров для определения навигационных параметров движения космических аппаратов
 § 13.9.О точности триангуляционного метода измерения параметров движения космических кораблей
Глава XIV. Навигационные комплексы космических летательных аппаратов
 § 14.1.Общие сведения
 § 14.2.Методы построения систем навигации КЛА
 § 14.3.Системы навигации, предназначенные для посадки на поверхность планет
 § 14.4.Навигационный комплекс для полета на Луну
 § 14.5.Навигационный комплекс для встречи и стыковки на орбите
 § 14.6.Аппаратура, применяемая для перехвата ИСЗ
 § 14.7.Системы управления полетом космического аппарата
Литература

 Введение (отрывок)

Покорение космоса и освоение околосолнечного пространства невозможно без решения ряда новых научных задач в области космонавтики. К числу таких задач относится разработка методов и систем космической навигации, необходимой для осуществления управляемых полетов. Под навигацией обычно подразумевалось вождение морских кораблей (латинское слово navigatio происходит от navis -- корабль). Однако на практике было установлено, что вождение морских кораблей, самолетов, ракет и космических кораблей имеет много общих черт. Да и в названиях появилось много общего: большие самолеты стали называться воздушными кораблями или лайнерами, а обитаемые спутники Земли и космические ракеты -- космическими кораблями. Эта общность дает основание распространять термин "навигация" и на вождение космических летательных аппаратов (в дальнейшем такие аппараты будем сокращенно обозначать КЛА).

В настоящее время космическая навигация получила большое развитие и оформилась как наука о методах и технических средствах, обеспечивающих вождение КЛА из одной точки пространства в другую по траекториям, обусловленным характером задачи, временем ее выполнения, а также условиями и обстановкой полета.

Космическая навигация включает в себя ряд этапов: -- предполетную подготовку, связанную с определением задач полета и алгоритма, по которому вырабатывается программа движения КЛА в пространстве и во времени, с учетом возможных условий и обстановки полета; -- навигационные измерения в полете, основанные на использовании приборов и навигационных систем на борту КЛА и наземного оборудования для получения информации о параметрах движения объекта; -- навигационные вычисления, основанные на обработке навигационной информации и использовании методов навигации для получения пространственно-временных параметров движения КЛА; -- выработка команд для ориентировки и управления полетом, основанная на сравнении измеренных пространственно-временных параметров с соответствующими параметрами, предусмотренными программой полета.

Выполнение навигационных вычислений и выработка команд могут производиться на борту КЛА с помощью вычислительных устройств и с участием космонавта или наземными комплексами, управляющими полетом на расстоянии.

На Земле навигация самолетов и кораблей на большие расстояния является сложной задачей, требующей для своего разрешения применения сложной измерительной и автоматической аппаратуры и высокой квалификации штурмана, однако навигация в космосе представляет собой значительно более сложную задачу.

Отличительными особенностями космической навигации являются огромные расстояния, измеряемые миллионами километров, движение с большими скоростями под действием сил всемирного тяготения, определяемое законами небесной механики, большая продолжительность полета, которая может достигать нескольких месяцев, например, при полете на Марс. Кроме того, ограниченные запасы топлива для ракетных двигателей, запасы кислорода, пищи, воды и других средств существования человека вынуждают совершать полеты, наиболее экономичные и рациональные в смысле расхода этих веществ. Поэтому очень важным для космического полета является обеспечение предельно точных начальных условий полета: величины и направления вектора скорости в конце активного взлета ракеты-носителя и значения координат КЛА в заданный момент времени. Следовательно, для осуществления космических полетов КЛА должен быть оснащен навигационными приборами и системами, иметь запас топлива для работы ракетных двигателей, чтобы управлять полетом корабля на всех его этапах, а также иметь необходимый запас веществ для обеспечения жизненных условий экипажа.

Большую роль в космической навигации играет автоматизация всех процессов измерений, вычислений и управления полетом. Доверять человеку управление космическим кораблем даже по приборам, как на самолете, можно только в крайних или аварийных случаях. Объясняется это следующим. Летчик, летящий на самолете, имеет возможность видеть поверхность Земли, а самолет окружен атмосферой, снабжающей его кислородом; условия полета человека в космическом пространстве существенно отличаются от полета у поверхности Земли. КЛА в полете окружен пустотой, опасной для жизни человека в случае разгерметизации кабины. Космонавт не имеет ориентиров, кроме далеких звезд и планет. Он не может представить себе, где "низ" и где "верх" вследствие невесомости. При больших скоростях, свойственных космическим кораблям, даже незначительное изменение вектора скорости может вызвать большие, а в некоторых случаях непоправимые отклонения от заданного маршрута. Поэтому ручное управление полетом КЛА только по приборам в течение длительного времени не может гарантировать успешного завершения полета...


 Об авторе

Василий Петрович СЕЛЕЗНЁВ (1919--2001)

Доктор технических наук, профессор, академик Академии космонавтики им.К.Э.Циолковского, инженер-полковник. Первые изобретения им были сделаны в довоенные студенческие годы во время практики на часовом заводе. В 1941 г., закончив 4-й курс МВТУ им.Н.Э.Баумана, ушел добровольцем на фронт. Осенью 1941 г. окончил ускоренные курсы переподготовки гражданских инженеров в военные специалисты. За изобретение нового измерительного прибора для самолетов был оставлен на кафедре ВВИА им.Н.Е.Жуковского. Окончил МВТУ им.Н.Э.Баумана после войны. В 1947 г. защитил кандидатскую диссертацию, а в 1963 г. -- докторскую. Работал в ВВИА им.Н.Е.Жуковского до 1969 г. Преподавал, занимался научными исследованиями, сделал ряд крупных изобретений (измерительных приборов, систем и комплексов, которые используются на самолетах, спутниках и космических кораблях до настоящего времени). Был научным консультантом у таких главных конструкторов авиационной и космической техники, как С.П.Королев, А.Н.Туполев, С.В.Илюшин, П.А.Ефимов, П.В.Цыбин. В 1960-е годы проводил обучение нескольких отрядов космонавтов, в том числе первого, по космической навигации и аэрологической подготовке полетов. В область научных интересов В.П.Селезнёва входили космическая навигация, теория света и гравитации, бионика. Автор более 150 научных статей, монографий, учебников и учебных пособий, в том числе "Пилотажные манометрические приборы и автоштурманы" (1953), "Навигационные устройства" (1961; 1974), "Основы космической навигации" (1965), "Навигационная бионика" (1987), "К звездам быстрее света" (1993). Предлагаемая книга "Основы космической навигации" является специализированным учебником, написанным В.П.Селезнёвым специально для обучения космонавтов.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце