Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Коэффициенты передачи приемного устройства Б„л для идентичных каналов управления определнются фармуламн (5.8). 5.4. Структурная схема контура радиотеленазедения Структурную схему контура РТН будем строить для анализа штатного режима рабаты системы. В этом случае можно полагать малымн пагрешаасти отработки системой РТН внешних воздействий, при этом справедлива лннейнан модель системы и можно пренебречь перекрестными связями каналов управления.
Если характеристики каналов идентичны, то достаточно проанализировать один нз навалов управления, например канал управления ЛА па тангюку. Структурная скема канала содержит (см. гл. Ц радиозвено, кннематнческое зыена и звено автопилш УО. Структура звеньев, сложность и точность результатов анализа контура зависит от выбора пермченных. когарыми звенья характериауются. Движение ЛА, цели и ПУ будем описывать в свяэаыной с ПУ системе каордиыат ОХТОЙ (см.
рис. 5.3), начало которой совпадает с ПУ. Если ПУ подвижный и нменг вектор скорости Упх. то для упрощения анализа надо пересчитать векторы абсолютньпс скоростей движения ЛА Ула и цели У„в скорости относительные У~;ь —. (Ул г — Упг) и У„". = (Ус- Упт). Направление радиолуча (Ел. Рл) ведает направление на тачку прицеливания, т.е. определяет требуемое напранленне движения ЛА. Команды управления на барту ЛА формируются пропорционально его отклонению от равносигнальнаго направления а лучевой системе координат. Связь этих величин (в общем случае нелинейная) прн малых рассагласованиях определяется уравнениями (5.9), которые задают внд передаточной функции радиозвена системы РТП.
Звено автопилот — УО дает связь между комаыдами управления );. и )' н переменными, определяющими поперечное двиясение ЛА — вдоль асей Олтл и Ол2л лучевой системы координат. Здесь в качестве таких переменных выбраны углы наклона траектории уг, уз, являющиеся сферическими моор- динатами вектора скорости ЛА Ула - (Ул). )г, ух). Передаточные функции звена автопилот — УО анализируются в гл. 1. Кинематическсе звено связывает (см. гл. 1) выходные переменные звена автопнлот — УО (в данном слУчае уг. Тх) и входные переменные радиозвека Вла, уда. Из векторного уравнебкго ния — = Улз получим три скалярных уравнения длн про- 6) ЛА екций векторов на оси ОХУ25 б(В осоз Вл соз ила) охгс = Ул,.~ ссз у„соз ух -3 ~~(игоз)в Вль) . Врго = 1'ла э(п уг = -3 —, .(5.16) Я(йзОсоз Вльюв Уль) йтго дг Узы 31П уг соз Ух эг После преобразований (5.16) получим дифференциальные УРавнениЯ, свнзывающие (Вль, ид ) и (уг, Тх).
Зтн УРавнениЯ определяют структуру кинематического звена в общем случае: К(ель) Уль ог й - — (з1п8 ~созугссеф ~ -7 — созб„„мп ух), (5.17) д(ила) улл — 37 — = -~— (соз 7» ып (тль — Ы)/ссз Вла. (5.18) Из уравнений (5ЛТ) и (5.18» видно, что для произвольных траекторий полета пели иЛА зависимости (Вл„, и ) от(ую 7 ) существенно нелинейные и между каналами управления существуют перекрестные связи.
При произвольном пространственном движении цели для описания кинематического авена надо испольвоаать уравнения (5.17) н (5.18). Только в частном случае, когда траектория ЛА такова, что направление полета ЛА блиако к направлению линии визирования цели, т. е. выполняется )В ь — 1)( « х и )Уль — уз( « х уравнения (5.17) и (5. 18) можно линеаризовать. Тогда в операторной форме уравнения кинематического звена имеют вид (Ульуг) (Ульуз) 8 (5.18) Рйзо Р го Структуряая схема одного канала коитура РТН дана на рис. 5.12.
Помимо оговоренных выше элементов структурной схемы на рис. 6.12 обозначены эквивалентные помехи ПХ1, ПХ2, которые отображают физические помехи, действующие в контуре управления. Будем полагать, что ПХ1 отображает Рис. 5.12. Струхтурваз схема контуре раавстелеяаэедевия погрешности работы РЛС, определяющей координату цели В„, а помехи ПХ2 соответствуют физическим помехам в радиолиняи теленаведения. Для определения параметров атой эквивалентной помехи надо прожсги анализ прохождения смеси сигнала и каждой физической помехи через приемную часть рзднолннии н найти спектральные характеристики сигнала и помехи на выходе радиолинии.
Погрешности работы системы РТН связаны прежде всего с неточным изведением рзднолуча на точку прицеливания. Причиной атого могут быть погрешности работы РЛС. погрешности вычислений направления на ТПР (направления радиолуча) и погрешности работы УФЛ. Наибольший вес имеют погрешности работы РЛС и проявляются в сановном в виде случайных флуктуаций оценок ксюрдвват цели. Причиной флуктуации оценок нвляются помехи естественного и искусственного происхождения.
Спектр этих флуктуаций лежит в области нижних частот и по форме практически повторяет сквозную частотную характеристику РЛС. В структурной схеме ковтура управления рис. 5.12 ати флуктуации учитываются приложением случайных возмупюний ПХ1 со спектром Оз(ю). Контур управления сглаживает сравнительно быстрые колебания раднолуча тем сильнее.
чем уже его эффективная полоса. Уменьшению эффективной полосы контура препятствует возрастание динамической ошибки, возникающей при заведении на подвижную цель. Погрешности управления возникают также из-за действия помех на рздиозвено контура управления. Для радиолинии РТН следует учитывать следующие виды помех: ° случайные флуктуации амплитуды принимаемых бортовым приемником импульсов, возникеющне прн прохождении радиоволн через факел реактивного двигателя. Спектр нх лежит в области частот сканирования радиолуча, поэтому ага помеха частично проходит на выход приемника н выаывает флуктуации командного сигналю 731 ° собственные и?умы бортового приемника; ° организованные помехи.
Результат воздействия помех уменьшается с увеличением угловой чувствительности йю которая определяется Формулой (3.6). Иэ формулы (6.6) следует, что увеличивать угловую чувствительность йл мовгно„увеличивая отклонение максимума анаграммы ()н от РСН нли уменьшая ширину а„главного лепестка ДНА Увеличение значения (3 приводит к уменыпению мощности излучения в равносигнальном направлении„з следовательно, к ухудшению отношения сигнал-шум на входе приемника. Возможности сужения диаграммы также ограничены, поскольку чем уже ДНА, тем труднее ввести ЛА в радиолуч после старта и тем больше вероятность потери управления в процессе наведения. Применение двух лучей (широкого и узкого) снижает ограниченна на выбор ширины основной (узкой) диаграммы.
На качество работы контура управления влияют характеристики бортовой приемной антенны. Бортовая антенна, обычно направленная, устанавливается в хвостовой части ЛА с максимумом приема назад вдоль осн ЛА. Повышение направленности бортовой антенны увеаичиввет мощность принимаемого сигнала и одновременно затрудняет организацию эффективных радиопомех. В то же время прв движении ЛА иэ-за кривизны траектории наведения и нв-за погрешностей работы контура управления движением ЛА относительно центра масс (ннутреннего контура управления) продольная ось ракеты и направление максимума ДНА могут не совпадать с направлением на ПУ. При высокой направленности бортовой антенны зто может стать причиной замираний сигнала на входе приемника.
Кроме тогс, достижению высокой направленности бортовых антенн препятствуют габариты ЛА. При механическом сканировании ДНА в устройстве формирования луча с частотой П может вращатьсн и плоскость поляризации првинмаемого сигнала. Длн исключения возможных нежелательных поляризационных эффектов (например, паразитной амплитудной модуляции) надо делать бортовую антенну с круговой поляризацией. На передаточную функцию раднозвена существенно влияют коэффициенты передачи низкочастотной части приемника, а именно коэффициенты передачи фазового детектора й,эд и фильтра сигнала ошибки й „, а также средний уровень сиг- нала яа выходе приемника йсАс.
Значения н стэбнд этих величин должны устанавливаться с учетом требований, вытекающих нз анализа контура Управления. В частности, при Реэлизапии АРУ пргюмника с большим динамическим диапазоном иногда приходится вводить программное регули,рование усиления сигнала. Устанавлнвея в волноводном тракте устройства переменного затухания. Такое устройство одновременно защищает входные каскады приемника от перегрузки на стартовом участке траектории. На передаточную функцию Радноввена могут оказывать : вяияние фильтр нижних частот на выходе Фазового детектора и полосовой фильтр сигнала ошибки — влияют прежде всего полосы пропусканив зтвх Фильтров (нх инерционность).
Узкая полоса пропускзния фильтра сигнала огпнбкн обеспечивает эффективную фильтрацию сигнала ошибки, не допуская перегрузки Фазового детектора из-за действия помех. Суже няе полосы огрэничннается достижимой стабильностью настройки фильтра. Узкополосный Фильтр сигнала ошибки, расстроенный относительно частоты П. вносит дополнительный Фазовый сдннг б в сигнал, что зквивэлентно скручиванию измерительной относительно исполнительной снесем координат и появлению перекрестных связей между каналами управления.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Что такое рзлвстеленэзелеяие2 2. Что таксе рздналуч7 3. Что тзхсе рздвсясвв? 4. Зачем нужен спорный свгвзл2 5. Как эередяется спорный сигнал ва борт ракеты? б. Сравните РТБ н КРУ. 7. Кэк определяется зквввязентяая помеха? 3. Ст каких факторов ззввсят параметры рздвоэвена2 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гэткик Л. С. в др. Рядвсукраяяение реактивными свзрядянв в восмвческвмв япсарятамх. — Мл Сов. радио, 1970. 2. Кочетков В.
Т.. Пслсякс А М., Псксмаугт В, И. ТеоРиЯ свс тем телеуоразленвя в самонаведения ракет. М.: Сов. Рааяс. 19"2. 3. Максим из ЛС В„Гсргсягт Г. И. Рздвоуэравленве рзктянв.-- Мл Сов. Рядно, 1994. Глава 6 Системы самонаведения б. ). Виды систем. Структурные схемы головок самонаведения Кзк было определено в равд. 1.2.2, самонаведением называется такой способ радиоуправлення. при котором на борту управляемого объекта измеряются параметры движения цели и формнруютса команды управления. В качестве управляемых объектов будем рассматривать самонаводяпшеся ракеты и поэтому управляемый объект далее будем называть ракетой.
Перечислим наиболее распространенные прививки и соответствующие нм классы систем самонаведения (1 — 4). В зависимости от места расположения первичного источника электромагнитного излучения различюот активные, полуактнвные, пассивные н комбинированные системы самонаведения. Прн оюяиеком самонаведения ракета, облучая цель бортгиым передатчиком, наводится по отраженному сигналу. При яолралжкевом самоневеденин цель облучаетгя передатчиком, установленным на пункте управления, а на ракете имеется только приемник. Возможны ситуации, когда цель сама является источником электромагнитного излучения, например теплового от работающего двигателя. В этих случаях возможно применение яасскеяозо самонаведения по сигналу, излучаемому самой целью.
Комбинированные сисжемы самонаведения совмещают в себе полуактнвно- или активно-пассивные системы. В зависимости от ситуации используется тот сигнал от цели, который обеспечивает лучшие характеристики наведения (точность, помехоустойчивость, дальность действия». Преимущество аяжкекеб сксюемы самонаведения состоит в полной автономности управления. На бортовая аппаратура активных систем получается более громоздкой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
