Казаков В. Д., Машошин Ф. Г., Бобнев М. П. Радиоэлектронные средства систем управления ПВО и ВВС. М., Воениздат, 1987 (1083409), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Трехточечные методы наасдоння: метод совмещения (а); метод цераллслоното сближения (б) (рис. 11.3, а). Для этого метода уравнениями идеалвной связи являются: во=О; Ьо=О. При небольших ошибках наведения уравнения рассогласования для метода совмещения имеют внд Ьо ет зц ер Ло йо Ррет (11.6) где Ьо †линейн отклонение УО от линии ПУ вЂ” цель.
В состав координатора, реализующего метод совмещения, должны входить измерители углов ец и ер или измеритель угла еь а также измеритель дальности Рр. Если скорость УО постоянна, измеритель может быть заменен программным устройством. К недостаткам метода совмещения относят значительную кривизну траектории при стрельбе по скоростным целям, что снижает точность наведения.
Трехточечный метод параллельного сближения требует, чтобы в течение всего времени наведения линия УΠ— цель перемещалась параллельно самой себе (рис. 1!.З,б). При этом угол наклона линни УΠ— цель равен ео. Уравнениями идеальной связи для этого метода являются Лец,=О, "Ь,=О. При малых ошибках наведения уравнения рассогласования имеют вид Ьецо — — ец — ер — ео; йпо=Ррбецо. (11.7) Неизвестный угол упреждения ео находится из треугольника 0 тОц0'р по формуле гОрц о, = аГСЗ1П ~ — З1П (оо — оц)~ . (11.8) (в На практике наиболее высокие точности требуются при малых расстояниях.
В этом случае Ррц/Рр ~ 1; ео — ецоо20 —:30', Ррц о Рц — Рр, и уравнения (11.7) принимают вид ΄— Ир Гтоос оц — оо (оо оц) 0р й., = Р,(.„.,) — (Є— Р„)(оо (11.9) Из уравнений (11.9) следует, что для наведения УО по методу параллельного сближения необходимо измерять не только угловые координаты ец н ер, но и дальности до УО и цели, что усложняет координатор системы радиоуправления. При методе параллельного сближения траектория полета УО более прямолинейна, что увеличивает точность наведения и дальность стрельбы. Наряду с рассмотренными трехточечными методами наведения используются промежуточные методы, прн которых уравнения рассогласования записываются в виде Ьецр — — ец — ер — С р(Рц — Рр); 11 =РрЛе (11.10) 167 где Ле р — угол между требуемым и действительным направлением линии ПУ вЂ” УО, С р — коэффициент пропорциональности.
По своим свойствам промежуточные методы близки к методу параллельного сближения и проще реализуемы на практике. На ПУ могут вырабатываться не параметры рассогласования, а заданные параметры движения УО. В этом случае нозможна также реализация методов, аналогичных двухточечным методам погони, пропорционального наведения и др. 11.13. Принципы действия систем с а мои а ведения По способам получения информации о целях системы РУ делятся на неавтономные, автономные и комбинированные. В неавтономных системах для формирования измеренного значения Ь используются сигналы, которые в об1цем случае поступают от цели, УО и ПУ. Для функционирования автономных систем эти сигналы не нужны. Комбинированные системы РУ представляют собой совокупность автономных и неавтономных систем управления с различными принципами действия.
К неавтономным системам РУ относятся системы самонаведения, системы управления по радиолучу, системы командного управления и их комбинации. Система самонаведения характеризуется тем, что параметр А(г) формируется на УО по сигналам, поступающим от цели. Координатор системы самонаведения (головка самонаведения ГСН ракеты) . имеет чувствительный элемент, воспринимающий излучение цели.
При этом цель может быть источником первичных илн вторичных (отраженных) сигналов. В зависимости от того, где размещается первичный источник излучения, различают активные, полуактивные и пассивные системы самонаведения. Активные ГСН характеризуются тем, что источник излучения, облучающнй цель, н приемник отраженных от нее сигналов располагаются на УО. ГСН ракеты с большой дальностью пуска при активном самонаведенни имеет большие габариты и массу, так как в его состав входит передатчик. Достоинством этих систем является их автономность. В полуактивных системах самонаведения передатчик (станция подсвета цели — СПЦ) располагается на ПУ.
На УО размещается лишь приемная аппаратура, имеющая сравнительно небольшие размеры и массу. Пассивные системы самонаведения используют сигналы, излучаемые самой целью. Цель может быть источником радиоизлучения, вызванного работой установленных на ней РЭС, а также источником тепловой и световой энергии. Достоинствами пассивных систем являются их автономность и скрытность, а недостатками— зависимость от работы РЭС цели.
При выключении РЭС цели может произойти срыв процесса наведения УО. Возможно применение комбинированных систем самонаведения, которые представляют собой комбинации перечисленных систем. Комбинированные системы самонаведения могут быть активно- пассивными, полуактнвно-пассивиымн и полуактивно-активными.
Такие системы обладают большой дальностью, высокой помехозащищенностью при приемлемых габаритах и массе. ГСН осуществляет обнаружение, селекцию цели н вырабатывает сигналы А(1) для каналов курса и тангажа. Под действием этих сигналов обеспечивается управление движением УО при сближении его с целью.
В системах самонаведения используются двухточечные методы наведения. Обобщенная структурная схема системы самонаведения изображена на рис. 11.4. Входным воздействием ГСН являются координаты и параметры движения линии визирования 168 УΠ— цель. Выходными сигналами ГСН являются напряжения (токи), характеризующие несоответствие между действительным направлением продольной оси УО и тем направлением, которое однозначно связано с законом движения линии визирования. ГСН имеет в своем составе автоматические устройства сопровождения цели (АСЦ) по направлению (АСН) и дальности (АСД) или скорости сближения (АСС).
координожы и пара- хоороимяпыиптроиеоры д©' Коордижтаы и параметры движения уй Ряс. 1ь4. Обобщенная структурная схема снстемы самонаведе- ния В состав координатора системы самонаведения самолета входят РЛС, пилотажно-навигационные приборы и вычислитель. При этом возможно ручное управление путем непосредственного воздействия на рули самолета или автоматическое управление с использованием автопилота. На координатор от других датчиков могут поступать команды целеуказания, облегчаюпше. захват цели на автосопровождянне.
1! .1 4. Принцип действия с и с т е м ы управления по радиолучу В системах управления по радиолучу используются трехточечные методы наведения. В таких системах необходимая траектория движения УО задается с ПУ, например, с помощью равносигнального направления (РСН) РЛС. Если УО находится на РСН, создаваемом методом конического сканирования ДНА РЛС ПУ, на вход приемника УО поступают не- модулированные по амплитуде радиосигналы. Отклонение УО от РСН приводит к появлению АМ принимаемых сигналов. Как и в АСН с коническим сканированием, глубина АМ при этом оказывается пропорциональной величине отклонения УО от РСН, а фаза огибающей определяет направление отклонения УО. Чтобы измерить на УО Ь(т), на него передается опорный сигнал с частотой сканирования антенны путем кодирования излучаемых РЛС радиосигналов, например модуляцией импульсов по частоте повторения.
Типовая структурная схема системы управления по радиолучу показана на рис. 11.5. 169 и аяп»мтры даиамиил Лт йаор!илимы и ааранаарьц Яаардниаты и цяеатаааы дзаиаиия цели даамаиил амцы ае-цыь 170 171 Входным воздействием РЛС являются параметры движения линии ПУ вЂ” цель. Пространственное положение этой линии, на которой должен находиться УО, зависит от относительного движения цели и ПУ. Эта зависимость отображена кинематическим звеном КЗ-1. Движение линии ПУ вЂ” цель воспринимается РЛС ПУ и преобразуется в движение РСН.
Центр масс УО должен находиться в процессе наведения на линии ПУ вЂ” цель. Положение линии ПУ— УО зависит от взаимного перемещения ПУ и УО, что отображается кинематическим звеном КЗ-2. На это звено воздействуют абсолютные движения ПУ и УО. Входным воздействием для радиоаппаратуры УО (РУО) является угол между РСН и линией ПУ вЂ” УО. Рнс. 1!.5.
Тппоеая структурная схема упрапленнп по реднолуцу В блоке радиоаппаратуры УО вырабатываются напряжения (токи), пропорциональные линейным отклонениям УО от РСН в двух взаимно перпендикулярных плоскостях управления. Из этих напряжений в ИУ формируются сигналы, под действием которых производится отклонение органов управления так, чтобы УО удерживался на РСН. РЭС, расположенные на УО, образуют самостоятельную следящую систему, которая сопоставляет движение РСН и УО. Если УО наводится в упреждающую точку встречи трехточечным методом параллельного сближения, то помимо РЛС АСЦ в составе координатора имеется РЛС сопровождения УО.
Аппаратура координатора в любой системе РУ по радиолучу размещается на ПУ и УО. Радиоаппаратура УО является довольно простой, так как содержит лишь приемник и преобразователи его выходных сигналов. 11.1.5. Принцип действия систем ком а яд ного управления Системы командного управления (КУ) характеризуются тем, что команды наведения формируются на ПУ. Различают системы командного управления первого вида КУ-1 и второго вида КУ-2. В системах КУ-1 используются трехточечные методы наведения, при этом измерители координат цели и УО размещаются ии ПУ. Эти системы могут быть автоматическими и полуавтоматическими. В полуавтоматических системах в формировании А(1) принимает участие оператор.
Команды наведения передаются на УО с помощью КРУ. Системы КУ-1 могут использоваться для управления беспилотными самолетами, ЗУР, ракетами «воздух — поверхность» и др. Достоинствами таких ракет являются сравнительная простота и малые габариты радиоаппаратуры УО. Однако нх точность убывает с увеличением дальности. В системах КУ-2 используются двухточечные методы. В этих системах измерители координат и параметров движения цели располагаются на УО, откуда они транслируются иа ПУ для формирования А(1).