Κεθάλαιο 9: Σσεδιαζμόρ αςηόμαηυν πιλόηυν

Transcript

1 Μαθηζιακοί ζηόσοι Κεθάλαιο 9: Σσεδιαζμόρ αςηόμαηυν πιλόηυν Μεηά ηελ αλάγλωζε ηνπ θεθαιαίνπ νη θνηηεηέο ζα είλαη ζε ζέζε: Να αληηιακβάλνληαη ηηο βαζηθέο αξρέο ιεηηνπξγίαο ελόο απηόκαηνπ πηιόηνπ Να είλαη ζε ζέζε λα πξαγκαηνπνηνύλ κειέηε απιώλ απηόκαηωλ πηιόηωλ κεηαηόπηζεο Να γλωξίδνπλ ηνλ ηξόπν ιεηηνπξγίαο θαη ζρεδίαζεο ηνπ ζπζηήκαηνο ILS Πποαπαιηούμενη γνώζη Πξναπαηηνύκελεο γλώζεηο γηα ηελ θαηαλόεζε ηνπ θεθαιαίνπ είλαη ε εμνηθείωζε κε ηηο βαζηθέο έλλνηεο ηεο ζεωξίαο απηόκαηνπ ειέγρνπ όπωο απηέο παξνπζηάζηεθαλ ζην Κεθάιαην Γενικά Η δεύηεξε ρξήζε ησλ ΣΑΔ ζηα αεξνζθάθε, κεηά ηελ πξνζζήθε ηερλεηήο επζηάζεηαο, είλαη ε πινπνίεζε απηόκαησλ πηιόησλ (βι. π.ρ., Blakelock, 1991, Cook, 2007, Nelson, 1997). Με απιά ιόγηα, έλα ζύζηεκα ΣΑΔ ζρεδηάδεηαη έηζη, ώζηε ην αεξνζθάθνο λα εθηειεί πξνθαζνξηζκέλεο εληνιέο κε ηξόπν απηόκαην, ρσξίο νπζηαζηηθή αλζξώπηλε παξέκβαζε. Οη εληνιέο απηέο κπνξεί λα αξρίδνπλ από έλαλ απιό θαζνξηζκό κηαο παξακέηξνπ ηεο πηήζεο (π.ρ. θιίζεο, ηαρύηεηαο, ύςνπο), κέρξη ηνλ νξηζκό θαη ηελ εθηέιεζε ηεο πιήξνπο πνξείαο ηνπ αεξνζθάθνπο θαηά ηε δηάξθεηα κηαο πηήζεο. Οη πξώηνη απηόκαηνη πηιόηνη ζρεδηάζηεθαλ ιίγα κόιηο ρξόληα κεηά ηηο επηηπρεκέλεο πηήζεηο ησλ αδεξθώλ Wright θαη ρξεζηκνπνηνύληαλ ζηνλ θαζνξηζκό ηεο θιίζεο ηνπ αεξνζθάθνπο. Οη απηόκαηνη πηιόηνη απηνύ ηνπ είδνπο νλνκάδνληαη απηόκαηνη πηιόηνη κεηαηόπηζεο (displacement autopilots) θαη, ιόγσ ηεο επθνιίαο ζηελ θαηαλόεζε ιεηηνπξγίαο ηνπο, είλαη ην είδνο απηόκαηνπ πηιόηνπ ζην νπνίν ζα επηθεληξσζνύκε ζε απηό ην ζύγγξακκα. Δπηγξακκαηηθά κπνξνύκε λα πνύκε όηη ε βαζηθή ιεηηνπξγία ηνπο είλαη ε εμήο: Η θιίζε ηνπ αεξνζθάθνπο (ζε πξόλεπζε, δηαηνηρηζκό ή εθηξνπή) ιακβάλεηαη από ηνλ θαηάιιειν αηζζεηήξα (π.ρ. έλα γπξνζθόπην) θαη ζπγθξίλεηαη κε ηελ επηζπκεηή θιίζε (πνπ έρεη νξίζεη ν πηιόηνο). Από ηε ζύγθξηζε απηή δεκηνπξγείηαη έλα ζήκα ζθάικαηνο ην νπνίν ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα θηλήζεη ηηο απαξαίηεηεο επηθάλεηεο ειέγρνπ (κέζσ ζεξβνκεραληζκώλ) θαηά ηέηνην ηξόπν ώζηε ην ζθάικα λα κεησζεί. Τν ιεηηνπξγηθό δηάγξακκα βαζκίδσλ ελόο απηόκαηνπ πηιόηνπ κεηαηόπηζεο παξνπζηάδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα (παξνπζηάδνληαη καδί νη δπν πεξηπηώζεηο ειέγρνπ πξόλεπζεο θαη δηαηνηρηζκνύ). Σρήκα 9.1 Γηάγξακκα απηόκαηνπ πηιόηνπ κεηαηόπηζεο γηα έιεγρν θιίζεο πξόλεπζεο ή δηαηνηρηζκνύ

2 Σηηο επόκελεο ελόηεηεο ηνπ θεθαιαίνπ ζα παξνπζηάζνπκε παξαδείγκαηα απηόκαησλ πηιόησλ κεηαηόπηζεο, πξνθεηκέλνπ ν αλαγλώζηεο λα ιάβεη κηα ηδέα γηα ηηο βαζηθέο αξρέο ζρεδίαζεο ησλ ζπζηεκάησλ απηώλ. 9.2 Αςηόμαηορ πιλόηορ οπιζμού ππόνεςζηρ Ο νξηζκόο ηεο θιίζεο πξόλεπζεο ηνπ αεξνζθάθνπο απνηειεί έλαλ από ηνπο πην ζπλεζηζκέλνπο ηξόπνπο ρξήζεο απηόκαησλ πηιόησλ κεηαηόπηζεο. Σην ζρήκα πνπ αθνινπζεί παξνπζηάδεηαη κηα ραξαθηεξηζηηθή πεξίπησζε ελόο ηέηνηνπ ζπζηήκαηνο (γηα ηα δεδνκέλα, βι. Nelson, 1997). Σρήκα 9.2 Γνκηθό δηάγξακκα απηόκαηνπ πηιόηνπ νξηζκνύ πξόλεπζεο Σε απηή ηελ πεξίπησζε, ε γσλία πξόλεπζεο ζ κεηξηέηαη από έλα γπξνζθόπην θαη ζπγθξίλεηαη κε ηελ επηζπκεηή γσλία πξόλεπζεο ζ c. Σηε ζπλέρεηα, ην ζήκα ζθάικαηνο πνπ δεκηνπξγείηαη ρξεζηκνπνηείηαη σο είζνδνο ζε έλαλ ζεξβνκεραληζκό θίλεζεο ηνπ πεδαιίνπ αλόδνπ-θαζόδνπ. Ο ζεξβνκεραληζκόο θηλεί ην πεδάιην θη έηζη ην αεξνζθάθνο κεηαθηλείηαη ιακβάλνληαο κηα λέα ζέζε πξόλεπζεο, πην θνληά ζηελ επηζπκεηή. Απηνύ ηνπ είδνπο ε δηαδηθαζία ζπληειείηαη έσο όηνπ ην αεξνζθάθνο απνθηήζεη θιίζε ίζε (ή ηνπιάρηζηνλ πνιύ θνληά) κε ηελ επηζπκεηή. Σην Σρήκα 9.2 παξνπζηάδεηαη ν απηόκαηνο πηιόηνο γηα έλα αεξνζθάθνο business jet (ηα ζηνηρεία γηα ηηο ζπλαξηήζεηο κεηαθνξάο είλαη από ηελ πεγή: Nelson, 1997). Τν πξώην θνπηάθη αληηπξνζσπεύεη ηε ζπλάξηεζε κεηαθνξάο ηνπ ζεξβνκεραληζκνύ. Όπσο γίλεηαη αληηιεπηό, ρξεζηκνπνηνύκε έλα απιό κνληέιν ζπζηήκαηνο 1εο ηάμεο. Πην ζπγθεθξηκέλα, ε ζπλάξηεζε κεηαθνξάο είλαη: e ( s) v( s) K s 10 όπνπ (s) e είλαη ν κεηαζρεκαηηζκόο Laplace ηεο γσλίαο ηνπ πεδαιίνπ αλόδνπ-θαζόδνπ v (s) ν κεηαζρεκαηηζκόο Laplace ηεο ηάζεο από ην ζήκα ζθάικαηνο (δειαδή ηεο εηζόδνπ ζηνλ ζεξβνκεραληζκό) Από ην παξαπάλσ ζπκπεξαίλνπκε όηη ε ζηαζεξά ρξόλνπ ηνπ ζεξβνκεραληζκνύ γηα απηή ηελ πεξίπησζε είλαη 0,1 s. Τν δεύηεξν θνπηάθη αληηπξνζσπεύεη ηε δπλακηθή ηνπ αεξνζθάθνπο θαη ζπγθεθξηκέλα, γηα απινύζηεπζε ηνπ πξνβιήκαηνο, κόλν ηεο θίλεζεο short period. Γηα λα κειεηήζνπκε ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ ζπζηήκαηνο θιεηζηνύ βξόρνπ ζα πξέπεη λα δεκηνπξγήζνπκε ηνλ γεσκεηξηθό ηόπν ξηδώλ, θαηά ηα πξόηππα ηνπ πξνεγνύκελνπ θεθαιαίνπ.

3 Σρήκα 9.3 Γεσκεηξηθόο ηόπνο ξηδώλ απηόκαηνπ πηιόηνπ νξηζκνύ πξόλεπζεο Παξαηεξνύκε όηη όζν απμάλεηαη ην θέξδνο αλάδξαζεο νη πόινη ηεο θίλεζεο short period κεηαθηλνύληαη πξνο ηα δεμηά θαη ην ζύζηεκα γίλεηαη αζηαζέο. Δίλαη πξνθαλέο όηη κηα ηέηνηα θαηάζηαζε δελ είλαη απνδεθηή θαη ζα πξέπεη λα βξεζεί θάπνηνο ηξόπνο βειηίσζεο ηεο επζηάζεηαο. Μηα ηέηνηα κέζνδνο είλαη ε πξνζζήθε εζσηεξηθνύ βξόρνπ αλάδξαζεο, όπσο θαίλεηαη ζην Σρήκα 9.4. Σρήκα 9.4 Γνκηθό δηάγξακκα απηόκαηνπ πηιόηνπ νξηζκνύ πξόλεπζεο κε εζσηεξηθό βξόρν Όπσο παξαηεξνύκε, ζε απηή ηελ πεξίπησζε, πέξα από ηελ αλάδξαζε ηεο γσλίαο πξόλεπζεο, έρνπκε θαη αλάδξαζε γσληαθήο ηαρύηεηαο θη έηζη θαινύκαζηε λα επηιέμνπκε δπν θέξδε αλάδξαζεο. Ο ηξόπνο επηινγήο είλαη ν εμήο: Μέζσ ηνπ γεσκεηξηθνύ ηόπνπ ξηδώλ ηνπ εζσηεξηθνύ βξόρνπ επηιέγνπκε έλα θέξδνο αλάδξαζεο Κ b. Σηε ζπλέρεηα, αθνύ κεηαζρεκαηίζνπκε ηνλ εζσηεξηθό βξόρν ζε κηα ζπλάξηεζε κεηαθνξάο αλνηθηνύ βξόρνπ, δεκηνπξγνύκε ηνλ γεσκεηξηθό ηόπν ξηδώλ γηα ηνλ εμσηεξηθό βξόρν, από ηνλ νπνίν κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε έλα θέξδνο αλάδξαζεο Κ a. Η δηαδηθαζία απηή κπνξεί λα ρξεηαζηεί λα επαλαιεθηεί αξθεηέο θνξέο κέρξη ην αεξνζθάθνο λα έρεη ηελ επηζπκεηή ζπκπεξηθνξά. 9.3 Αςηόμαηορ πιλόηορ οπιζμού διαηοισιζμού Μηα αθόκα ζπλεζηζκέλε εθαξκνγή απηόκαηνπ πηιόηνπ κεηαηόπηζεο είλαη ν έιεγρνο ηεο γσλίαο δηαηνηρηζκνύ ηνπ αεξνζθάθνπο Τηο πεξηζζόηεξεο θνξέο, κάιηζηα, επηζπκνύκε ε ηηκή ηεο γσλίαο λα είλαη κεδεληθή, ην αεξνζθάθνο, δειαδή, λα πεηά ρσξίο θιίζε. Σην ζρήκα πνπ αθνινπζεί παξνπζηάδεηαη κηα ραξαθηεξηζηηθή

4 πεξίπησζε ελόο ηέηνηνπ ζπζηήκαηνο (ηα ζηνηρεία γηα ηηο ζπλαξηήζεηο κεηαθνξάο είλαη από ηελ πεγή: Nelson, 1997 θαη πην ζπγθεθξηκέλα L δα = 11,4, L p = -1,4). Σρήκα 9.5 Γνκηθό δηάγξακκα απηόκαηνπ πηιόηνπ νξηζκνύ δηαηνηρηζκνύ Γηα κηα αθόκε θνξά ε πξώηε βαζκίδα αληηπξνζσπεύεη ηνλ ζεξβνκεραληζκό θίλεζεο ηεο επηθάλεηαο ειέγρνπ (απηή ηε θνξά ησλ πεδαιίσλ ειέγρνπ θιίζεο). Τν δεύηεξν θνπηάθη αληηπξνζσπεύεη ηε δπλακηθή ηνπ αεξνζθάθνπο γύξσ από ηνλ άμνλα δηαηνηρηζκνύ θαη πην ζπγθεθξηκέλα ηελ θίλεζε roll subsidence. Γηα λα επηιέμνπκε ην θέξδνο αλάδξαζεο Κ ζα πξέπεη λα δεκηνπξγήζνπκε ηνλ γεσκεηξηθό ηόπν ξηδώλ. Σρήκα 9.6 Γεσκεηξηθόο ηόπνο ξηδώλ απηόκαηνπ πηιόηνπ ειέγρνπ δηαηνηρηζκνύ Παξαηεξνύκε όηη νη δπν πόινη πνπ ζρεηίδνληαη κε ηε δπλακηθή ηνπ αεξνζθάθνπο ζπγθιίλνπλ θαη γηα κεγάιεο ηηκέο ηνπ θέξδνπο αλάδξαζεο δηαζπώληαη ζε δπν κηγαδηθνύο πόινπο πνπ γξήγνξα γίλνληαη αζηαζείο. Δίλαη θαλεξό όηη ην ζύζηεκα κπνξεί λα ιεηηνπξγήζεη ζσζηά κόλν γηα κηθξέο ηηκέο ηνπ Κ. Δπηιέγνληαο π.ρ. Κ = 0,7, ε απόθξηζε ηνπ αεξνζθάθνπο γηα επηζπκεηή θιίζε 1 κνίξα είλαη ε αθόινπζε:

5 Σρήκα 9.7 Βεκαηηθή απόθξηζε απηόκαηνπ πηιόηνπ δηαηνηρηζκνύ Παξαηεξνύκε όηη ην αεξνζθάθνο πηάλεη ηελ επηζπκεηή ηηκή δηαηνηρηζκνύ έπεηηα από 4 s θαη ζηαζεξνπνηείηαη ζε απηή έπεηηα από πεξίπνπ 8 s. Παπάδειγμα Το αεποζκάθορ ηυν αδεπθών Wright ήηαν αζηαθέρ ζηο διάμηκερ επίπεδο. Πιο ζςγκεκπιμένα, η ζςνάπηηζη μεηαθοπάρ ανοικηού βπόσος ηηρ γυνίαρ ππόνεςζηρ υρ ππορ ηη γυνία ηος πηδαλίος ανόδοςκαθόδος ήηαν: ( s) ( s) e N e ( s) ( s 2 11( s 0,5)( s 3) 2 0,72s 1,44)( s 5,9s 11,9), Να εξεηαζηεί η βημαηική απόκπιζη ανοικηού βπόσος (είζοδορ μοναδιαίο βήμα). Σηη ζςνέσεια να ζσεδιαζηεί έναρ απλόρ αςηόμαηορ πιλόηορ μεηαηόπιζηρ για ηη βεληίυζη ηηρ απόκπιζηρ ηος αεποζκάθοςρ. Λύζη: Οη πόινη ηνπ ζπζηήκαηνο αλνηθηνύ βξόρνπ (ππνινγηζκέλνη κε ρξήζε ινγηζκηθνύ παθέηνπ), είλαη νη εμήο: s = 0, j s = 0,36 1,14j s = 7,49 s = 1,59 Παξαηεξνύκε όηη ν ηειεπηαίνο πόινο βξίζθεηαη ζην δεμηό κηγαδηθό εκηεπίπεδν. Με ην θαηάιιειν ινγηζκηθό (π.ρ. Matlab ) κπνξνύκε λα δεκηνπξγήζνπκε ην γξάθεκα ηεο βεκαηηθήο απόθξηζεο αλνηθηνύ βξόρνπ.

6 Παξάδεηγκα 9.1α Βεκαηηθή απόθξηζε Όπσο είλαη αλακελόκελν ην αεξνζθάθνο είλαη αζηαζέο θαη ε γσλία πξόλεπζεο ηείλεη ζην άπεηξν. Γηα λα δεκηνπξγήζνπκε έλαλ απηόκαην πηιόην θαζνξηζκνύ ηεο γσλίαο πξόλεπζεο ζα πξέπεη λα θιείζνπκε ηνλ βξόρν κε αλάδξαζε ηεο ζπγθεθξηκέλεο κεηαβιεηήο. Γεκηνπξγώληαο ηνλ γεσκεηξηθό ηόπν ξηδώλ κπνξνύκε λα απνθηήζνπκε κηα ηδέα γηα ην πώο ζα επεξεαζζνύλ νη πόινη ηνπ ζπζηήκαηνο. Παξάδεηγκα 9.1β Γεωκεηξηθόο ηόπνο ξηδώλ Παξαηεξνύκε όηη ν πόινο πνπ βξίζθεηαη δεμηά, όζν απμάλεηαη ην θέξδνο αλάδξαζεο κεηαθηλείηαη πξνο ηα αξηζηεξά θαη πεξλάεη ζην αξηζηεξό κηγαδηθό εκηεπίπεδν. Οη δπν κηγαδηθνί πόινη ζηελ αξρή κεηαθηλνύληαη πξνο ηα δεμηά, αιιά ζηε ζπλέρεηα επηζηξέθνπλ ζηελ πεξηνρή ηεο επζηάζεηαο. Έηζη, γλσξίδνπκε όηη από θάπνηα ηηκή ηνπ Κ θαη πάλσ, ην ζύζηεκα γίλεηαη ζπλνιηθά επζηαζέο. Έηζη, π.ρ., εάλ ππνινγίζνπκε ηελ απόθξηζε θιεηζηνύ βξόρνπ γηα επηζπκεηή είζνδν 1 κνίξα θαη κε Κ = 2, έρνπκε:

7 Παξάδεηγκα 9.1γ Βεκαηηθή απόθξηζε Παξαηεξνύκε όηη ην αεξνζθάθνο κε ηελ πξνζζήθε ηνπ απηόκαηνπ πηιόηνπ (ζηελ πξνθεηκέλε πεξίπησζε αλάδξαζεο γσλίαο πξόλεπζεο κε θέξδνο αλάδξαζεο Κ = 2), έρεη γίλεη επζηαζέο θαη ζηαζεξνπνηείηαη πνιύ θνληά ζηελ επηζπκεηή ηηκή θιίζεο (ζηελ πξνθεηκέλε πεξίπησζε, ζηε 1 κνίξα). Αμίδεη λα ηνληζζεί όηη ν ζρεδηαζκόο ηνπ απηόκαηνπ πηιόηνπ ζην ζπγθεθξηκέλν παξάδεηγκα είλαη ηδηαίηεξα απιόο θαη ζηελ πξαγκαηηθόηεηα κπνξνύλ λα ρξεζηκνπνηεζνύλ ηερληθέο πην εμειηγκέλεο γηα ηε κεγαιύηεξε βειηίσζε ηεο δπλακηθήο ζπκπεξηθνξάο (βι. Nelson, 1997). 9.4 Σύζηημα ILS Οη απηόκαηνη πηιόηνη πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζηα ζύγρξνλα αεξνζθάθε έρνπλ ζπρλά πνιύ πην πεξίπινθν ζρεδηαζκό από ηνπο πνιύ απινύο απηόκαηνπο πηιόηνπο κεηαηόπηζεο πνπ έρνπκε εμεηάζεη σο ηώξα. Σηελ ηειεπηαία απηή ελόηεηα ηνπ θεθαιαίνπ ζα παξνπζηάζνπκε επηγξακκαηηθά κηα ηέηνηα πεξίπησζε. Τν Instrument Landing System (ILS) είλαη έλα ζύζηεκα πνπ επηηξέπεη ζηνλ πηιόην λα πξνζγεηώζεη κε αζθάιεηα ην αεξνζθάθνο αθόκα θαη θάησ από αληίμνεο θαηξηθέο ζπλζήθεο, όηαλ ε νξαηόηεηά κπνξεί λα είλαη πεξηνξηζκέλε. Μέζσ ξαδηνθπκάησλ πνπ εθπέκπνληαη από πνκπνύο εγθαηεζηεκέλνπο ζην αεξνδξόκην, απνζηέιινληαη ζηνλ πηιόην νδεγίεο γηα ηε ζσζηή πινήγεζε ηνπ αεξνζθάθνπο ζην δηάκεθεο θαη ζην εγθάξζην-πνξεηαθό επίπεδν. Σε πνιιά αεξνζθάθε νη νδεγίεο απηέο δηνρεηεύνληαη απεπζείαο ζε έλαλ απηόκαην πηιόην, ν νπνίνο θαζνδεγεί ηα όξγαλα ρσξίο ηελ αλζξώπηλε παξέκβαζε. Έλα ζύζηεκα ILS απνηειείηαη από δύν αλεμάξηεηα ππνζπζηήκαηα: ην localiser, πνπ θαζνδεγεί ην αεξνζθάθνο ζην εγθάξζην-πνξεηαθό επίπεδν (δεμηά αξηζηεξά), θαη ην glide slope, πνπ ην θαζνδεγεί ζην δηάκεθεο επίπεδν (άλσ θάησ). Τν localizer είλαη κηα ζπζηνηρία θεξαηώλ πνπ ζπλήζσο βξίζθεηαη πέξα από ηελ πιεπξά πξνζέγγηζεο ηνπ δηαδξόκνπ πξνζγείσζεο. Οη θεξαίεο ηνπ ππνζπζηήκαηνο εθπέκπνπλ δπν ζήκαηα ζε έλα από ηα 40 θαλάιηα ηνπ ILS. Τν έλα ζήκα είλαη δηακνξθσκέλν ζηα 90 Hz θαη ην άιιν ζηα 150 Hz. Κάζε θεξαία εθπέκπεη κηα ζηελή δέζκε, κία πξνο ηα αξηζηεξά ηνπ άμνλα ηνπ δηαδξόκνπ θαη κία πξνο ηα δεμηά ηνπ. Με απιά ιόγηα, ν δέθηεο ηνπ localizer ζην αεξνζθάθνο κεηξά ηε δηαθνξά ζηελ έληαζε ησλ δπν ζεκάησλ. Δάλ ππάξρεη κηα ππεξνρή είηε ηνπ ζήκαηνο ησλ 90 Hz ή ησλ 150 Hz, ηόηε ην αεξνζθάθνο βξίζθεηαη καθξηά από ηνλ θεληξηθό άμνλα. Σην πηινηήξην, ην όξγαλν πνπ ζρεηίδεηαη κε ην ILS δείρλεη όηη ην αεξνζθάθνο πξέπεη λα πεηάμεη είηε πξνο ηα αξηζηεξά είηε πξνο ηα δεμηά γηα λα δηνξζώζεη ην ιάζνο θαη λα βξεζεί ζην θέληξν ηνπ δηαδξόκνπ. Αλ ε δηαθνξά ηεο έληαζεο ησλ δπν ζεκάησλ είλαη κεδέλ, ηόηε ην αεξνζθάθνο βξίζθεηαη πάλσ ζηνλ άμνλα ηνπ δηαδξόκνπ θαη δελ ρξεηάδεηαη θάπνηα δηνξζσηηθή θίλεζε. Τν glide slope ρξεζηκνπνηεί κηα ζπζηνηρία θεξαηώλ ηνπνζεηεκέλσλ θνληά ζηνλ δηάδξνκν πξνζγείσζεο. Τν ζήκα κεηαδίδεηαη ζε κηα θέξνπζα ζπρλόηεηα ρξεζηκνπνηώληαο κία ηερληθή παξόκνηα κε εθείλε ηνπ localizer.

8 Σρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ηεο ιεηηνπξγίαο ησλ δπν ππνζπζηεκάησλ ηνπ ILS παξνπζηάδεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα. Σρήκα 9.8 Λεηηνπξγία ησλ ππνζπζηεκάησλ ηνπ ILS Σρήκα 9.9 Όξγαλν πηινηεξίνπ ILS Σην Σρήκα 9.9 παξνπζηάδεηαη ην όξγαλν ILS όπσο απηό θαίλεηαη ζην πηινηήξην. Γηα λα βξεζεί ην αεξνζθάθνο ζηε ζσζηή πνξεία πξνζγείσζεο ζα πξέπεη ηα δπν ίρλε λα ηέκλνληαη ζην θέληξν ηνπ νξγάλνπ.

9 Όπσο πξναλαθέξακε, ζε πνιιά ζύγρξνλα αεξνζθάθε απηή ε δηαδηθαζία πξαγκαηνπνηείηαη από έλαλ απηόκαην πηιόην. Η πιήξεο αλάιπζε ηνπ ζρεδηαζκνύ ελόο ηέηνηνπ απηόκαηνπ ζπζηήκαηνο μεθεύγεη από ηνπο ζθνπνύο απηνύ ηνπ ζπγγξάκκαηνο (γηα πεξηζζόηεξεο ιεπηνκέξεηεο βι. Nelson, 1997). Μπνξνύκε, όκσο, επηγξακκαηηθά λα δνύκε ηε ρξήζε, π.ρ., ηνπ localizer ζηελ απηόκαηε πινήγεζε ηνπ αεξνζθάθνπο ζηελ πνξεία θαζόδνπ. Σρήκα 9.10 Πνξεία θαζόδνπ ηνπ αεξνζθάθνπο Δάλ ην αεξνζθάθνο απνθιίλεη από ηνλ άμνλα ηνπ δηαδξόκνπ θαηά γσλία Γ, ηόηε ν ζηόρνο ηνπ απηόκαηνπ πηιόηνπ ζα είλαη ν κεδεληζκόο ηεο γσλίαο. Με άιια ιόγηα, σο επηζπκεηή είζνδν ζην ΣΑΔ, δίλεηαη Γ = 0. Τν δνκηθό δηάγξακκα ζα αθνινπζεί ζε γεληθέο γξακκέο ηνλ ζρεδηαζκό πνπ παξνπζηάζηεθε ζην Σρήκα 9.2 γηα ηνλ απηόκαην πηιόην ειέγρνπ πξόλεπζεο. Δπεηδή ε γεσκεηξία ηνπ πξνβιήκαηνο είλαη πην πεξίπινθε, είλαη πξνθαλέο όηη ην εζσηεξηθό κέξνο ηνπ βξόρνπ ζα είλαη θαη απηό πην πεξίπινθα ζρεδηαζκέλν. Οη γεληθέο αξρέο, πάλησο, παξακέλνπλ νη ίδηεο. Με θαηάιιεινπο αηζζεηήξεο κεηξηέηαη ε απόθιηζε Γ ηνπ αεξνζθάθνπο από ηνλ θεληξηθό άμνλα. Μέζσ βξόρνπ αλάδξαζεο ε ηηκή ηεο Γ ζπγθξίλεηαη κε ηελ επηζπκεηή ηηκή πνπ είλαη κεδέλ. Σηε ζπλέρεηα δεκηνπξγείηαη ζήκα ζθάικαηνο, ην νπνίν κεηαθηλεί (κέζσ ζεξβνκεραληζκώλ) ηηο θαηάιιειεο επηθάλεηεο ειέγρνπ, έηζη ώζηε ην ζθάικα λα κεησζεί. Η δηαδηθαζία επαλαιακβάλεηαη κέρξη ην ζθάικα λα κεδεληζηεί θαη ην αεξνζθάθνο λα αθνινπζήζεη ηε ζσζηή πνξεία. Σύνοτη Σην θεθάιαην απηό παξνπζηάζακε ηνλ ηξόπν ζρεδηαζκνύ απηόκαηωλ πηιόηωλ, κε έκθαζε ζηνπο απηόκαηνπο πηιόηνπο κεηαηόπηζεο. Σην επόκελν θεθάιαην ζα πξαγκαηνπνηεζεί κηα εηζαγωγή ζε έλαλ ελαιιαθηηθό ηξόπν κνληεινπνίεζεο ηεο θίλεζεο αεξνζθαθώλ, ηε κνληεινπνίεζε ζηνλ ρώξν θαηάζηαζεο. Βιβλιογπαθία Blakelock, J.H. (1991): Automatic Control of Aircraft and Missiles (2nd edition), Willey Interscience Cook, M.V. (2007): Flight Dynamics Principles (2nd edition), Elsevier Nelson, R. (1997): Flight Stability and Automatic Control (2nd edition), McGraw-Hill Science/Engineering/Math