Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Элевоны — это рули, способные перемещаться не только вокруг поперечных осей (вертикальной, горизонтальной), но и вокруг продольной оси. Баллистические ракеты. Для использования в безвоздушной среде требуют реактивного управления. Оно обеспечивается (рис. 5.8) за счет создания моментов реактивных сил, разворачивающих ракеты в нужных направлениях и, в частности, путем установки: ° системы дополнительных малоразмерных реактивных двигателей управления (рис. 5.8,а); ° жаропрочных газовых рулей основных реактивных двигателей (рис.
5.8,б). а) б) Рис. 5.8 6.6.2. Разновидности наведения по структуре информационного обеспечения К таким разновидностям относят автономное управление, телеупра«ление и самонаведение. 6.6.3. Автономное управление Осуществляется без получения в процессе движения наводимого объекта какой-либо дополнительной информации от цели или с пункта управления. Информация, заложенная до старта объекта, используется при автоматическом управлении по заданной программе. Исключается воздействие внешних помех, хотя и наведение на маневрирующие цели также исключается. Информация об отклонениях от заданного закона движения поступает от бортовых инерциальных датчиков— гироскопов и акселерометров (см.
разд. 3.3 и 23.9). Могут использоваться данные корреляционно-экстремальных систем (астроинерциальнх, высотомерных и т.д., см. разд. 3.2.4). Автономное управление имеет важное значение при вьшоде на пассивную часть траектории ИСЗ, боевых блоков и боеголовок баллистических ракет, а также при выстреливании зенитных управляемых ракет. Вывод на пассивную часть траектории. Пассивной называют неуправляемую (при выключенном двигателе) часть траектории наводимого объекта.
До пуска учитывают вращение Земли за время полета (линейная скорость вращения пусковой установки вместе с поверхностью Земли с запада на восток составляет 1465 ьис на экваторе и нуль на полюсе), несферичность Земли и гравитационные аномалии (разд. 22.6.7). Первый, стартовый участок активной части траектории обычно вертикальный и рассчитан на придание наводимому объекту необходимой скорости движения, причем в условиях пониженных требований к прочности пусковой установки. В многоступенчатых ракетах скорость дополнительно возрастает по мере срабатывания ступеней.
Для ИСЗ и КАМИ скорости придают значение, промежуточное между первой и второй космической. Для аппаратов, покидающих околоземное пространство (солнечную систему), она должна превышать вторую (третью) космическую, а для боеголовок — быть менее первой космической. Приведенные к идеализированной шарообразной поверхности Земли с радиусом 6371 км космические скорости, вычисленные без учета влияния атмосферы, составляют: первая — 7,9 км!с, вторая — ! 1,18 км!с, третья — 16,6 км!с (0.321.
Участок выведения — второй участок активной части траектории — обеспечивает постепенное снижение угла между осью ракеты н горизонтальной плоскостью в месте запуска (угла тангажа) до установленного значения. При этом используется измерительная информация, поступающая от гироскопов (см. разд. З.З и 23.9). На третьем участке траектории объект управления выводится в примерно заданную точку пространства с примерно заданным вектором скорости.
Для этого постепенно уточняются его абсолютное значение и ориентация, выдаются команды снижения тяги и выключения реактивных двигателей или же только последняя из этих команд. Точность наведения повышается при отсутствии полной автономности. Используя эффект Доплера для точного измерения скорости, переходят к радио- или оптико-инерциальному наведению. б.б.4. Телеупраеление (командное неведение) Предполагает передачу команд управления на наводимый объект.
Обеспечивает наведение объекта на маневрирующую цель при простоте его аппаратуры. Различают телеуправление первого и второго рода. Наводимый обьект в первом случае не используется для получения информации о цели, а во втором используется. Телеуправление первого рода. Рассчитано на наличие: пункта управления ПУ; наводимого объекта Н (воздушного, наземного, надводного, подводного); цели Ц (воздушной, наземной и т.д.). Рис. 5.9 соответствует наземному ПУ, воздушной цели Ц (самолету) и наводимому объекту Н в виде ракеты. Информация о цели Ц поступает на ГГУ от локационного канала с пассивным ответом, информация о ракете — от канала активной локации с активным ответом.
На рис. 5.9 оба канала радиолокационные, в составе радиолокационного средства, Наряду с радиотехнической может использоваться оптическая и акустическая информация. Активный ответ обеспечивается установкой на ракете ответчика и повышает надежность полу- 72 чаемой о ней координатной информации. На основе данных о цели и ракете в ПУ вырабатываются команды управления при участии оператора или автоматически. Через шифратор (кодер) и передатчик команд ка.иандной линии связи выработанные команды в виде сигналов передаются на ракету.
Сигналы принимаются размещенным на ракете приемником командной линии связи, декодируются двшифраторам (декодером) и воздействуют на органы управления ракеты (разд. 5.6.1). Точка кктрччн Рис. 5.9 Достоинством телеуправления первого рода является упрощение аппаратуры наводимых объектов.
Дальнейшее совмещение аппаратуры локации цели и наводимого объекта в комбинации с аппаратурой ПУ, шифратором и передатчиком команд дополнительно упрощает систему наведения. Твленаведенив — наиболее упрощенная разновидность телеуправления первого рода, в которой передатчик команд полностью сливается с локатором. Рассчитана на простейшие недорогие ракеты ближнего действия. В ПУ остается только общий приемопередатчик, на ракете— только приемник. Неравенство амплитуд принимаемых на ракете сигналов, передаваемых с ПУ по пересекающимся характеристикам направленности, свидетельствует о факте отклонения от равносигнальной зоны.
Телеуправление второго рода. Отличается использованием аппаратуры наводимого объекта (см. выделенные пунктиром элементы рис. 5.9) для получения в ПУ информации о цели. Получая телевизионную информацию о цели, оператор выполняет такие же действия, как и в случае ее визуального наблюдения. Ретрансляция вторичного излучения цели повышает дальность наведения.
Ретрансляция собственного излучения цели обеспечивает ее корреляционно-базовую пассивную локацию (разд. см. 21.7.4). б.б.б. Самонаведение Предусматривает выработку команд управления на наводимом объекте (ракете) с использованием локационной информации. В зависимости от физической природы используемых волн различают радиотехнические, оптические и акустические методы самонаведения. Необходимым элементом аппаратуры наводимого объекта является лаках ионная головка сачанаведения, включающая простейшие локатор (координатор, визир) и вычислительноччагические элементы контура управления.
В зависимости от расположения источника энергии, используемого для получения локационной информации, различают активное, полуактивнав и пассивное самонаведение. Активное самонаведение. Источник первичной энергии расположен на наводимом объекте (ракете). Координатор головки самонаведения представляет собой активный совмещенный локатор с пассивным ответом (рис. 5.10,а), содержащий как приемную, так и передающую, усложняющую этот локатор аппаратуру. порциональной зависимости угловых скоростей поворота вектора у„и линии визирования !03и /!// = Ы)3«н /!/г, к > 1.
(5.1) гщ(с- У« У,О- Л У«»вЂ” Уц М 8 б 4 2 О б 4 2 О Ц и б) ~ц а) --р.' в)-. ' ц ! ! в в !! ! ! ! ! \ ! \ Рлс пол«ига цс «! Рнс. 5ЛО Полуактивное самонаведение. «Подсвет» (первичное облучение) цели обеспечивается передающей частью, расположенной в ПУ (рис. 5.10,б) или вблизи от него. Аппаратура ракеты упрощается, особенно в расчете на случай, когда ракета находится вблизи от цели, хотя и вдали от пункта управления. Пассивное самонаведение.
Реализуется приемной аппаратурой самонаведения, установленной на наводимом объекте — ракете (рис. 5.10,в). Природа собственного излучения цели (радиопомеховая, радиосигнальная, гидроакустическая, инфракрасная (тепловая), оптическая (неинфракрасиая) влияет на облик аппаратуры. Часто используется радио- и инфракрасная аппаратура.
6.6.6. Разновидности наведения но еао кинематике Методы и траектории наведения согласуют движение наводимого объекта с движением цели, обеспечивая точное попадание в нее этого объекта. Кинематнческие траектории строят без учета инерционности наводимого объекта, чтобы грубо оценить параметры управления и уточнить нх затем путем расчета и моделирования. Методы наведения разделяют на двухточечные и трехточечные. Управляющие воздействия определяются взаимным расположением эффективньгх центров объекта наведения (цели) и наводимого объекта, в первом случае. Во втором, они дополнительно зависят от положения эффективного центра пункта управления.
5.6.1. Двухточечные методы наведения Две точки Н и Ц соединены на рис. 5.11,а прямой гц„01, называемой линией визиРованил, котоРаЯ за вРемЯ Ы повоРачиваетсЯ на Угол /113цц с Угловой скоРостью !фцц/!//. Наводимый объект не должен пройти мимо цели. Вектор его скорости У„= У„(/) должен поворачиваться для этого вслед за целью, проходя за время !3/ угол А1)и с /36цц. Пояснения переносятся на случай двух угловых координат 13, 8. Метод пропорционального сближения. Нашел наибольшее применение. Состоит в поддержании про- а) в) Рнс.