5. 載具及目標運動角速率為步階之追蹤模擬
5.5 交叉偶連效應
前述 5.1 至 5.4 小節僅模擬單一軸向之追蹤狀況,但實際上之追蹤過程,不會只 有單一軸向之運動,因此在這部份,將針對不同狀況之偶連效應做分析。
(1) 載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0. 6 杪,θt-θv(0-) = 0 rad,
目標參數:rt = -1 rad / s,作用 0. 6 杪,Ψt-Ψv(0-) = 0 rad,其餘為零。
圖示由上至下分別為Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 97 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪, rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-) = 0 rad,Ψt-Ψv(0-) = 0,天線追蹤性能模擬結果。
由圖 97 可知,載具有俯仰動作,而目標有偏航動作時,天線俯仰及偏航頻道準向誤 差,仍然能很快的歸零,即天線仍能穩定鎖住目標。
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(2) 載具參數:rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt- θv (0-) = 0,
目標參數:qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,Ψt -Ψv(0 ) = 0,其餘為零。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 98 rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪, qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv (0-)= 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,天線追蹤性能模擬結果。
由圖 98 可知,載具有偏航動作,而目標有俯仰動作時,天線俯仰及偏航頻道準 向誤差,仍然能很快的歸零,即天線仍能穩定鎖住目標。
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5.6載具上有滾轉之交叉偶連效應
(1) 載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪, pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪。
目標參數:rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv (0-)= 0,Ψt-Ψv (0-)=0。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 99 qv =-1 rad / s,作用 0.6 杪,pv =1 rad / s,作用 0.6 杪, rt = -1 rad / s,
作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,天線追蹤性能模擬結果。
由圖 99 可知,載具有俯仰及滾轉動作,而目標有偏航動作時,天線俯仰及偏航 頻道準向誤差,仍然能很快的歸零,即天線仍能穩定鎖住目標。
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(2)載具參數:rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪。
目標參數:qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) =0,Ψt-Ψv(0-) = 0。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 100 rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪, qt = -1 rad / s,
作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,天線追蹤性能模擬結果。
由圖100 可知,載具有偏航及滾轉動作,而目標有俯仰動作時,天線俯仰及偏航 頻道準向誤差,仍然能很快的歸零,即天線仍能穩定鎖住目標。
76
5.7 當載具有滾轉時,同時考慮交叉偶連效應,及穩定迴路不作用時之狀況。
(1) 載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv=1 rad / s,作用 0.6 杪,
天線穩定迴路不作用(Switch = 0) ,θt-θv(0 ) = 0,Ψ- t-Ψv(0 ) = 0, -目標參數:rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 101 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪, rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) =.0,天線穩定迴路不作用(Switch = 0),天線追蹤性能模擬結果。
由圖 101 可知,穩定迴路無作用(Switch = 0),則天線俯仰頻道準向誤差很大,追 蹤迴路將會發散,無法鎖定目標。
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(2) 載具參數:rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,
天線穩定迴路不作用(Switch = 0) ,目標參數qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-)= 1 rad / s,Ψt-Ψv(0-) = 0。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 102 rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪, qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,Switch = 0,θt-θv(0-) = 0, Ψt-Ψv(0-) = 0, 天線追蹤性能模擬結果。
由圖102 可知,穩定迴路無作用(Switch = 0),則天線俯仰頻道準向誤差很大,追 蹤迴路將會發散,無法鎖定目標。
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5.8 天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,穩定迴路有作用,無滾轉及交連效應。
(5.8.1)僅有目標在單軸向內運動
目標參數:qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) =0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
穩定迴路有作用,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖103 qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) =0,Ψt-Ψv(0-) = 0, 穩定迴路有作用,
(Dead band = ± 0.001) ,天線追蹤性能模擬結果。
由圖 103 可知,目標有俯仰動作,且天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯 仰頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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目標參數:rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) =0,
穩定迴路有作用,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 104 rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,穩定迴路有作用,
(Dead band = ± 0.001) ,天線追蹤性能模擬結果。
由圖104 可知,目標有偏航動作,且天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線偏 航頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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(5.8.2) 僅有載具在單軸向內運動
(1)載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 105 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
(Dead band = ± 0.001) ,天線追蹤性能模擬結果。
由圖 105 可知載具有俯仰運動,造成俯仰環架角變動為 0.6 rad 時,若天線追蹤 迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯仰頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤 性能不良會脫鎖。
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(2)載具參數:rv = -1 rad / s,作用 0. 6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
(Dead band = ± 0.001)。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖106 rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
(Dead band = ± 0.001),天線追蹤性能模擬結果。
由圖106 可知載具有偏航運動,造成偏航環架角變動為 0.6 rad 時,若天線追蹤 迴路有馬達靜摩擦效應,則天線偏航頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤 性能不良會脫鎖。
82
(5.8.3)穩定迴路不作用(Switch = 0),其餘條件與前面相同。
載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
穩定迴路有作用(Switch = 1),Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 107 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,穩定迴路有作用(Switch =1),
(Dead band = ± 0.001) , 天線追蹤性能模擬結果。
由圖 107 可知載具有俯仰運動,造成俯仰環架角變動為 0.6 rad 時,若天線追蹤 迴路有馬達靜摩擦效應,而穩定迴路有作用(Switch = 1),則天線俯仰頻道準向誤差,
會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
83
載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
穩定迴路不作用(Switch = 0),(Dead band = ± 0.001) 。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖108 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,穩定迴路不作用(Switch = 0) , (Dead band = ± 0.001) , 天線追蹤性能模擬結果
由圖 108 可知,穩定迴路不工作時,則天線俯仰頻道準向誤差很大,追蹤迴路將 會發散,無法鎖定目標。
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(5.8.4) 加入載具滾轉交叉偶連效應,也就是pv ≠ 0。
(1)載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv =1 rad / s,作用 0.6 杪。
θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,其餘為零,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 109 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv =1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,
Ψt-Ψv(0-) =0,(Dead band = ± 0.001),天線追蹤性能模擬結果。
由圖 109 可知載具有俯仰及滾轉運動,會造成天線俯仰及偏航環架角,有一些交 連抖動的影響。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯仰及偏航頻道準向誤 差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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(2) 載具參數:rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv =1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,其餘為零,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 110 rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,
Ψt-Ψv(0-) = 0 ,(Dead band = ± 0.001) , 天線追蹤性能模擬結果。
由圖110 可知載具有偏航及滾轉運動,會造成天線俯仰及偏航環架角,有一些交 連抖動的影響。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯仰及偏航頻道準向誤 差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
86
(5.8.5) 無滾轉交叉偶連效應
(1)載具參數:qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
目標參數:rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,其餘為零,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 111 qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,r = -1 rad / s,作用 0.6 杪,(Dead band = ± 0.001) , t θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0, 天線追蹤性能模擬結果。
由圖 115 可知載具有俯仰運動,而目標有偏航運動,會造成天線俯仰及偏航環架 角為0.6 rad 及-0.6 rad。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯仰及偏航頻道 準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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(2) 載具參數:rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
目標參數:qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,其餘為零,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 112 rv = -1 rad / s,作用 0.01*6 杪, qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,
Ψt-Ψv(0-) = 0,(Dead band = ± 0.001),天線追蹤性能模擬結果。
由圖112 可知載具有偏航運動,而目標有俯仰運動,會造成天線俯仰及偏航環架 角為0.6 rad。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯仰及偏航頻道準向誤差,
會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
88
(5.8.6) 包含滾轉之交連效應
(1)載具參數:pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
目標參數:-rt = 1 rad / s,作用 0.01*6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
(Dead band = ± 0.001)。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖 113 pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪(Dead band = ± 0.001) , 天線追蹤性能模擬結果。
由圖113 可知載具有俯仰及滾轉運動,而目標有偏航運動時,會造成天線俯仰及 偏航環架角,有一些交連抖動的影響。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯 仰及偏航頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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(2)載具參數:pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
目標參數:qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖114 pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,rv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,qt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,(Dead band = ± 0.001),天線追蹤性能模擬結果。
由圖 114 可知載具有偏航及滾轉運動,而目標有俯仰運動時,會造成天線俯仰及 偏航環架角,有一些交連抖動的影響。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,則天線俯 仰及偏航頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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(5.8.7) 天線穩定迴路不作用(Switch = 0) ,且具有滾轉動作之交連效應 (1)載具參數:pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
目標參數:rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
天線穩定迴路不作用(Switch = 0) ,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖115 pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,qv = -1 rad / s,作用 0.6 杪,rt = -1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,天線穩定迴路不作用(Switch = 0),
(Dead band = ± 0.001),天線追蹤性能模擬結果。
由圖 115 可知載具有偏航及滾轉運動,而目標有俯仰運動時,會造成天線俯仰及 偏航環架角,有一些交連抖動的影響。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,而天線穩 定迴路又不作用(Switch = 0) ,則天線俯仰及偏航頻道準向誤差,會有大幅抖動的現 象,天線追蹤性能不良會脫鎖。
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(2)載具參數:pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,qv =1 rad / s,作用 0.6 杪,
目標參數:rt = 1 rad / s,作用 0.6 杪,θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,
天線穩定迴路有作用(Switch = 1) ,Dead band = ± 0.001。
圖示由上至下分別為 Gimbal Pitch Command,Gimbal Yaw Command,
BSE(Bore Sight Error) Pitch,BSE Yaw,Gimbal Pitch Angle,Gimbal Yaw Angle。
圖116 pv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,qv = 1 rad / s,作用 0.6 杪,rt = 1 rad / s,作用 0.6 杪,
θt-θv(0-) = 0,Ψt-Ψv(0-) = 0,天線穩定迴路有作用(Switch = 1),(Dead band = ± 0.001),
天線追蹤性能模擬結果。
由圖116 可知載具有俯仰及滾轉運動,而目標有偏航運動時,會造成天線俯仰及 偏航環架角,有一些交連抖動的影響。若天線追蹤迴路有馬達靜摩擦效應,天線穩定 迴路有作用(Switch = 1),則天線俯仰及偏航頻道準向誤差,會有大幅抖動的現象,天 線追蹤性能不良會脫鎖。
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