Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 36
Текст из файла (страница 36)
5.11 Изменение абсолютного значения скорости 1уц! при этом не предполагается. Разновидности методов пропорционального сближения соответствуют выбору в (5.1) различных значений к и детализируются ниже. При любом к кинематическую траекторию сближения легко построить графически. Задаваясь начальными положениями и векторами скоростей сближаемых объектов, для малого интервала !з/ находят изменение углового положениЯ /133цц линии визиРованик в отсУтствие управления. По нему подсчитывают требуемый поворот вектора скорости наводимого объекта в процессе управления а/)н = й/Ч)цц. Тем самым находят новые положения и векторы скорости сближаемых объектов.
Методы пропорционального сближения не являются единственными представителями двухточечных методов. В задачах «мягкой» посадки используют методы логарифмического сближения, когда скорость сближения снижается постепенно до нуля. Метод погони. Соответствует заданию в (5.1) коэффициента пропорциональности к = 1. При этом 33« = 13«и + ро где 138- угол упреждения. При нулевом значении этого угла вектор скорости у„ наводимого объекта все время направлен на цель.
Говорят о методе погони за целью без упреждения. На рис. 5.11,б наводимый объект действительно догоняет цель. Однако ограниченная кривизна траектории реализуется только при очень больших превышениях его скорости по отношению к скорости цели. Практически то же самое наблюдается при ненулевом, но малом угле упреждения. При больших же углах упреждения, но непредусмотренном уменьшении скорости цели возможен пролет ракеты перед целью.
Метод параллелъного сближения. Соответствует заданию в (5.!) коэффициента пропорциональности К -+ со, т.е. сведению к нулю угловой скорости поворота линии визирования !/13ци/а//, а значит к постоянству угла 33ц„. При равномерном движении цели и принятой безынерционности управления траектория наводимого объекта (ракеты) спрямляется. Линия визирования перемещается параллельно своему начальному положению (рис. 5.11,в). Варианты пропорционального сближения.
Учитывают возможные изменения скорости, маневр цели, инерционность управления наводимыми объектами. С учетом всего этого применительно к системам самонаведения и телеуправления ЗУР рекомендуют (5.6) зна- 73 чения )г = 4...6 (см. также пример синтеза контура самонаведения в разд. 23.10). Б.б.б. Трехточечные методы наведения Чтобы упредить маневр цели и ограничить нормальные ускорения наводимого объекта, можно согласовать его угловую координату [)и с угловой координатой цели !)ц относительно пункта управления выражением ])и [)ц + ш ])упр~ (5.2) где ш — коэффициент спрямления траектории, [)упп — угловое упреждение при ее полном спрямления.
Метод накрытия цели (метод трех точек). Соответствует заданию в (5.2) коэффициента спрямления траектории ш = О. При этом упреждение отсутствует и наведение сводится к удержанию наводимого объекта Н на прямой «пункт управления — цель». На рис. 5.12,а,б приводится графическое построение кинематических траекторий наведения при заданном соотношении скоростей наводимого объекта и цели. Пункт управления ПУ неподвижен в первом случае и перемещается во втором. Характер траектории для метода накрытия промежуточный между траекториями погони и метода пропорционального сближения.
Уц «Е 7 21 Уц -и— 21 а) ПУ12 7 тпп В~ Рис. 5Л2 Из-за отсутствия упреждения нормальные ускорения наводимого объекта возрастают по мере приближения его к цели и существенно зависят от маневра последней. Зато наведение может осуществляться в отсутствие точных данных о дальности цели, например, при одно- позиционном наведении на источник активных помех. Наличие ответчика на наводимом объекте позволяет несколько улучшить наведение [0.38].
Метод половинного спрямления. Соответствует заданию коэффициента спрямления траектории ш = 1!2 при упреждении в (5.2) ]3«[г„- г„) упр г г ц и (5.3) Б.б.9. Комбинированное наведение Реализовано в большинстве практически используемых систем наведения. Предусматривает последовательную, параллельную или последовательно-параллельную комбинацию указанных методов [5.121]. 74 где гц, ㄠ— дальность цели и наводимого объекта, г„ и ㄠ— их производные по времени. Учет производных исключает зависимость нормальных ускорений наводимого объекта от радиальной скорости цели и чувствительность к ее маневру.
Метод половинного спрямления часто применяется, когда измерители дальностей и скоростей не подавлены помехами, Так, в системах телеуправления «поверхность-воздух» грубая ориентация пусковых установок по азимуту и углу места означает уже проведение автономного управления, предшествующего телеуправлению. После выстреливании наводимого объекта на начальном этапе предпочтение отдают телеуправлению первого рода, поскольку точность измерения координат последним выше точности бортового координатора. В конце наведения используют бинарное управление (комбинацию телеуправлений первого и второго рода), или телеуправление второго рода, или самонаведение.
При сачанаввдвннп используют лишь двухточечные методы наведения. При тел«управлении используют как трехточечные, так и двухточечные методы наведения. При бинарном наведении с самонаведением на последнем этапе также используют лишь двухточечный метод [5.122], поскольку смена варианта наведения приводит к «изломам» кинематических траекторий с длительными процессами нх отработки. Б.б.
10. Решение целевых задач наведения К этим задачам относят: ° подрыв боевых частей ракет, торпед и т.д.; ° самоликвидацию не подорванных зарядов; ° посадку управляемых аппаратов на поверхность; ° стыковку космических аппаратов. Для решения этих задач привлекают: > раднавзрывагпвлп для подрыва или самоликвидации зарядов; > посадочные радио- и лазерные высотомеры; > стыковочные и посадочные нзиериавлн скорости сближения [6.48]. Радиовзрыватели. Принадлежат к числу неконтактных взрывателей, срабатывая без соприкосновения с целью.
Срабатывание их, в отличие же от дистанционных, осуществляется независимо от времени, прошедшего после выстрела, на расстояниях от цели, близких к наивыгоднейшим. Они представляют собой миниатюрные активные радиолокаторы с предельно малой дальностью действия. Используя эффект направленного разлета осколков, момент подрыва устанавливают ранее момента достижения минимума расстояния ракета †це. В качестве критериев срабатывания используют эффекты снижения доплеровской частоты отраженного сигнала и возрастания его амплитуды по мере приближения к цели. В системах телеуправления этому может предшествовать команда взведенна радиовзрывателя.
Радиовзрыватели срабатывают также под воздействием команды самоликвидации, если наведение не состоялось. «Эквивалентный радиус» поражения цели за счет фугасного воздействия и осколков (20... 50 осколков на м') не превышает !О...!5 м [5.12!]. Цель поражают «краевые» осколки (плотность 2...5 на 1 м'), случайно воздействующие на ее уязвимые отсеки (двигательную установку, топливные баки, подвесное вооружение). Б.б.11. Возможности ловышения точности наведения Целесообразность разработки методов точного наведения обусловлена ограниченными возможностями поражения при неточном наведении, даже для описанного использования эффекта направленного разлета оскол- ков.
Широкие возможности повышения точности наведения открываются при использовании: ° антенных решеток (разд. 7.3), позволяющих учитывать маневр цели в процессе наведения; ° широкополосных сигналов (разд.18, 19, 21, 24) и синтеза апертур, позволяющих получать сведения о координатах и производных координат центра масс, ориентации и о структуре цели; ° методов наведения на маневрирующие цели, основанных на новых вариантах следящего измерения с учетом маневра (разд. 22.7, 22.8).
Все это повышает вероятность поражения цели одной ракетой или боеголовкой, уменьшает габариты и вес боевой части ракеты (боеголовки) 15.127]. 6.7. Робототехнике и искусственный интеллект Это новые области техники управления, расширяющие физические и умственные возможности людей. Термины «робот», «робототехника». Получили широкое применение, хотя точное их содержание не установилось. Термин «робот» введен как синтез идей технического прогресса и легенд о механических человечках (пьеса К.
Чапека, 1920 г.). Достижения электроники, потребность в приспособленных к экстремальным условиям и трудосберегающих технологиях стимулировали развитие робототехники. К работа» относят объекты автоматического и автоматизированного управления по схеме рис. 5.1, имеющие рабочие органы со многими степенями свободы, функционирующие подобно конечностям людей, Из-за отсутствия такого подобия близкие к роботам станки с числовым программным управлением в класс роботов пока не включают.
Манипуляторы же, педипуляторы и промышленные автоматические транспортные тележки считают разновидностями роботов. Копирующие манипуляторы и педипуляторы. Это используемые обычно в экстремальных условиях механические руки и ноги, способные воспроизводить действия рук и ног человека-оператора. Вместе с ним они являются элементами своеобразной АСУ. Не подвергаемый экстремальным воздействиям оператор следит за объектом управления, например, на телевизионном экране.