Отчет по лабораторной работе №1 на тему Методы наведения (Отчет по лабораторной работе №1 "Методы наведения")

IID11Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования2«Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Факультет «РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНИКА» (РЛ)Кафедра «РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА» (РЛ-1)Отчет по лабораторной работепо курсу«Основы теории и техникирадиосистем и комплексов управления»Лабораторная работа №1Методы наведенияВыполнил:студент группы РЛ1-102Исаев И.Д.Вариант №4МОСКВА, 2019IID11Цель работы – ознакомление с наиболее широко распространеннымикинематическими методами наведения летательных аппаратов на воздушнуюцель: наблюдение траекторий и зависимостей параметров наведения отвремени (дальности до цели, поперечного ускорения объекта управления,промаха).2Теоретическая справкаДвижение объектов рассматривается в горизонтальной плоскости.Скорости наводимого самолета и цели постоянны.

Управлениеосуществляется через поперечное ускорение. Геометрия взаимногорасположения цели и объекта управления (ОУ) представлена на рисунке:– прямоугольная система координат в горизонтальной плоскости;V1 , V2 – векторы скоростей ОУ и цели; 1 ,  2 – курсы;1 ,  2 – бортовые пеленги;j1 , j2 – векторы поперечных ускорений;D – дальность между объектами; – угловая скорость вращения линии визирования (ЛВ).Метод прямого наведенияСуть метода прямого наведения (метода погони) состоит в том, чтопродольная ось самолета в процессе движения должна совмещаться снаправлением на цель.2IIDПри этом методе требуемое значение бортового пеленга 1т  0 .11Поперечное ускорение задается следующим образом: j1  K  (1  1т ) , гдеK – постоянный коэффициент (коэффициент пропорциональности).2Метод наведения в упрежденную (наивыгоднейшую) точку встречиСуть метода в том, чтобы двигаться в точку перехвата цели по прямой.Требуемоезначениебортовогопеленгаприданномметоде D  V1 sin 1  , поперечное ускорение j1  K  (1  1т ) .V11т  arcsin Метод пропорционального наведенияМетод широко используется при самонаведении для ракет «воздух –воздух».

При этом методе требуемое поперечное ускорение должно бытьпропорционально угловой скорости ЛВ и скорости сближения ракеты с целью.Метод описывается следующим законом: j1т  N 0Vсб , где N 0 – постоянныйкоэффициент (навигационный параметр), принимающий значение в пределахN 0  2 … 3 ; Vсб – скорость сближения ОУ с целью.Метод параллельного сближенияДанный метод может быть получен из метода пропорциональногонаведения j1т  N 0Vсб при больших значениях навигационного параметра( N 0  20 ).

При этом траектория становится практически прямолинейной, алиния визирования в процессе движения объектов смещается параллельно.ПромахОдним из наиболее важных показателей для систем самонаведенияявляется промах:OЦ1VоOОУV sin 1h о, sin 1 DDD 2h.VоЗдесь Vо – относительная скорость.3hIID11Эксперимент №1. Объект управления (ОУ) наводится по прямому методунаведения, цель движется прямолинейно.2Рисунок 1.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 1.2 – График зависимости дальности до цели от времени411IID2Рисунок 1.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 1.4 – График зависимости величины промаха от времениДанный метод наведения не выполняет требования по минимальномувремени наведения, вследствие существенного искривления траекториядвижения ОУ.

Точность наведения снижается вследствие того, что цель неявляется неподвижной.5IID11Эксперимент №2. ОУ наводится по методу наведения в упрежденную точкувстречи (УТВ), цель движется прямолинейно.2Рисунок 2.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 2.2 – График зависимости дальности до цели от времени611IID2Рисунок 2.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 2.4 – График зависимости величины промаха от времени7IID11При методе наведения в упреждённую точку встречи траекториядвижения практически прямолинейная.

Путь, пройденный ОУ до цели, изатраченное на неё время меньше, чем при методе прямого наведения.О более высокой точности наведения говорит крутое снижение кривойзависимости промаха от времени при приближении ОУ к цели.2Эксперимент №3. ОУ наводится по методу пропорционального наведения,цель движется прямолинейно.Рисунок 3.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 3.2 – График зависимости дальности до цели от времени811IID2Рисунок 3.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 3.4 – График зависимости величины промаха от времени9IID11При методе пропорционального наведения траектория движения ОУблизка к траектории движения ОУ при методе наведения в УТВ, но менеепрямолинейна; время наведения чуть больше. Зависимость величины промахаспадает с меньшей скоростью.2Эксперимент №4. ОУ наводится по методу параллельного сближения, цельдвижется прямолинейно.Рисунок 4.1 – График траектории движения ОУ от времениРисунок 4.2 – График зависимости дальности до цели от времени1011IID2Рисунок 4.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 4.4 – График зависимости величины промаха от времениМетод параллельного сближения является частным случаем методапропорционального наведения.

Траектория движения ОУ наиболеепрямолинейная; время наведения такое же, как и при методе наведения в УТВ.Зависимость величины промаха от времени очень быстро спадает к нулю.11IID11Эксперимент №5. ОУ наводится по прямому методу наведения, цельдвижется с постоянным поперечным ускорением.2Рисунок 5.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 5.2 – График зависимости дальности до цели от времени1211IID2Рисунок 5.3 – График зависимости поперечного ускорения от времениРисунок 5.4 – График зависимости величины промаха от времениПри появлении у цели постоянного поперечного ускорения требуетсябольшее время для наведения.

Зависимость величины поперечного ускоренияот времени практически повторяет аналогичную зависимость припрямолинейном движении цели, а вероятность промаха увеличивается присближении с целью.13IID11Эксперимент №6. ОУ наводится по методу наведения в УТВ, цель движетсяс постоянным поперечным ускорением.2Рисунок 6.1.1 – График траектории движения ОУ и целипри коэффициенте пропорциональности, равном 10При заданных параметрах Ц и ОУ осуществить наведение не удалось,поэтому пришлось увеличить коэффициент пропорциональности.Рисунок 6.1.2 – График траектории движения ОУ и целипри коэффициенте пропорциональности, равном 201411IID2Рисунок 6.2 – График зависимости дальности до цели от времениРисунок 6.3 – График зависимости поперечное ускорения ОУ от времени1511IID2Рисунок 6.4 – График зависимости величины промаха от времениПри заданных параметрах Ц и ОУ осуществить наведение не удалось,поэтому пришлось увеличить коэффициент пропорциональности.Для данного метода характерны меньший путь, пройденный ОУ, ипочти прямолинейная траектория движения.16IID11Эксперимент №7.

ОУ наводится по методу пропорционального наведения,цель движется с постоянным поперечным ускорением.2Рисунок 7.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 7.2 – График зависимости дальности до цели от времени1711IID2Рисунок 7.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 7.4 – График зависимости величины промаха от времениВремя наведения данного метода такое же, как и при методе наведенияв УТВ, траектория движения имеет более криволинейный характер. Времянаведения также увеличено из-за наличия поперечного ускорения цели.18IID11Эксперимент №8.

ОУ наводится по методу параллельного сближения, цельдвижется с постоянным поперечным ускорением.2Рисунок 8.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 8.2 – График зависимости дальности до цели от времени1911IID2Рисунок 8.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 8.4 – График зависимости величины промаха от времени20IID11Траектория движения ОУ почти совпадает с траекторией движения приметоде наведения в УТВ.Данный метод показал лучший результат по характеру зависимостивеличины промаха от времени в случае, когда цель движется с постояннымпоперечным ускорением.2Эксперимент №9.

ОУ наводится по прямому методу наведения, цельдвижется с поперечным ускорением, изменяющемуся по синусоидальномузакону.Рисунок 9.1 – График траектории движения ОУ и цели2111IID2Рисунок 9.2 – График зависимости дальности до цели от времениРисунок 9.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времени2211IID2Рисунок 9.4 – График зависимости величины промаха от времениРеализовать наведение при коэффициенте пропорциональности,равном 10, не удалось.Синусоидальный закон изменения ускорения цели сильно усложняетзадачу наведения.

При движении цели с поперечным ускорением,изменяющимся по закону синуса, метод прямого наведения являетсянаименее выгодным по всем исследуемым показателям.23IID11Эксперимент №10. ОУ наводится по методу наведения в УТВ, цель движетсяс поперечным ускорением, изменяющемуся по синусоидальному закону.2Рисунок 10.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 10.2 – График зависимости дальности до цели от времени2411IID2Рисунок 10.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 10.4 – График зависимости величины промаха от времениКоэффициент пропорциональности был принят равным 40. Посравнению с методом прямого наведения в данном случае траекториядвижения ОУ более прямолинейна.

Время наведения на цель уменьшилось.Вероятность промаха уменьшается.25IID11Эксперимент №11. ОУ наводится по методу пропорционального наведения,цель движется с поперечным ускорением, изменяющемуся посинусоидальному закону.2Рисунок 11.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 11.2 – График зависимости дальности до цели от времени2611IID2Рисунок 11.3 – График зависимости поперечного ускорения от времениПо сравнению с методом наведения в УТВ траектория движения ОУменее криволинейная, время наведения на цель чуть больше. Вероятностьпромаха увеличивается.27IID11Эксперимент №12.

ОУ наводится по методу параллельного сближения, цельдвижется с поперечным ускорением, изменяющемуся по синусоидальномузакону.2Рисунок 12.1 – График траектории движения ОУ и целиРисунок 12.2 – График зависимости дальности до цели от времени2811IID2Рисунок 12.3 – График зависимости поперечного ускорения ОУ от времениРисунок 12.4 – График зависимости величины промаха от времени29IID11Результаты схожи с графиками при методе пропорциональногонаведения, так как метод параллельного сближения является его частнымслучаем.2Выводы:Метод прямого наведения является простейшим из двухточечныхметодов (двухточечные методы – методы, при которых рассматриваетсявзаимное перемещение двух точек: УО и цели).Основное достоинство этого метода – простота радиотехническойаппаратуры, недостаток – низкая точность наведения из-за большихпоперечных перегрузок, испытываемых УО в конце траектории полета дажепри наведении на неподвижные цели.Метод наведения в УТВ не зависит от условий применения.