Вейцель В.А. Радиосистемы управления (2005) (1151989), страница 69
Текст из файла (страница 69)
8.8, д) при измерении раэностных частот Грд и Г, неследащими иаиерителями возник анг опгвбка дискретности. равная 1/ Т. Определение дальности до цели при известной аависимостн мощности отраженного сигнала от дальности до цели Р(В) манже проводить и на основе анализа уровня отраженного целью сигнала [4). Зта зависимость определяется формулой Р(В) = (Рдрд): др,Я р»Б„ФЦ)/[(4х) (В) ), (8.17) где Р— мощность передатчика взрывателя; П вЂ” КНД пер» редеющей антенны; Я,„— в[э[активная плошлдь приемной антенны; Б — эффективная поверхность рассеяния цели: Ф В вЂ” дальность до этой цели; ц — КПД радиолинии. Пусть пороговое значение мощности принятого сигнала (т.
е. мощности, при которой срабатывжт взрыватель) определяется как мощность сигнала Р(В д/ от цели с минимальной ЭПР Б, находящейся ва расстоянии В -. Тогда для любой цели с »Ф ЭПР Я Э Б, выполнение неравенства Р(В) Э Р(В ) оаначает, что расстонвиеВдо этойцели меныпеВ», т. е. В< В, с. Однако ЭПР реальных целей могут отличаться от Я, чта необходимо учитывать при выборе параметров рэдиовзрывателя. Значении таких характеристик взрывателя, как Р, д, )!дм. Б . можно считать известными и достаточно стабильными, а аффективнан поверхность рассеяния Б р разных це- лей может отличаться на порядок и более. Тогда иа (8.17) получим, что расстояние, ва котором выполняетсв неравенство Р(В) 2 Р(В Д, будет аависеть от соотношения ЭПР реальной Я и минимальной Я 5 В/В =-(Р(В)МВ ))'лэ=(Я /Я )' (8.18) График аависимости (8.18) покаазн на рис. 8.9.
а количественная связь (В/В, ) и (Я,ГЯ, „) следующая: (В/Вчз) ...... 1 1,19 1,49 1.78 (ЯюУЯю,) - ° ° 1 2 5 10 Видно, что при иамевеиии отношения ЭПР (Я /Я, ) на порядок отношение радиусов срабатывания (В/Вчз) меняется примерно в 1,8 раза.
Другими словами, если взрыватель настроен на срабатывание по цели с минимальной ЭПР Я, то при работе с целями, у которых ЭПР Я, в десять раз больше, варыватель сбюрмирует команду ва подрыв БЧ на расстоянии до цели, больше расчетного в 1,78 раз. На рис. 8.9 показана область срабатывания такого взрывателя по дальности.
Значения максимальной В, и минимальной В дальности срабать|вания взрывателя определяются значениями максимальной Я, „„и минимальной Я, „, ЭПР цели. Для согласования области срабатывании варывателя я области возможного поражения цели надо. чтобы авачевие В „., не превыпало радиус Вп поражения цели: Вп З В,. Очевидно, ч ю для целей с меньшими ЭПР Я, команда на подрыв БЧ будет выдана на расстоянии до цели В(Я ) меныпе радиуса по- н Я,5 2,0 ражения В„. Размеры области поражения цели в этом случае будут меньше максимально воаможных, что является зпза. той 5 за неточное виание ЭПР цели. Заметим, что если пороговое значение Р принятого сит нала (пропорциональное величине минимальной ЭПР Я эФ иь цели) устанавливается на радиовзрывателе непосредственно перед пуском ракеты (вместе с полетным заданием), когда тип атакуемой цели и аначеиие ее ЭПР известны достаточно хорошо, то можно достичь лучшего согласования области срабатывания варывателя и области воаможного поражения цели.
Технически этот метод реаливуется как с устанонкой на взрывателе специальных измерителей мощности Р приходящего сигнала„так и на основе косвенного намерения мощности Р приходящего сигнала путем анализа уровня сигнала АРУ приемника [4). Во взрывателях, использующих непрерывный аовдирующий свгвал, применяют селекцию целей по скорости (по доплеровскому сдвигу частоты).
Функциональная схема доплеровского канала (4. 6) соответствует рис. 8.6. В измерителе ИЗМ определяется разность частот Рг — 11(г) — (2(г) аондирующего г1(г) и отраженного Цю) (2(с) + Рд сигналов. В решюощем устройстве сопоставляется частота Рг и диютазон частот срабатывания Р + ЬР взрывателя, которые определяются (8.10) и (8.11). При успешном исходе дается разрешение вэ бюрмировавие команды подрыва ВЧ. Как было показано ранее. парамегры Р, и ЛР связаны с угловой ориентацией <р„и угловой шириной бд области срабатывания варывателя (см. рис. 8.8).
Выбором аначевий Р, и ЬР можно влиять на значения параметров области срабатывания взрывателя. Ф 8.4. ЭффбКТИЗНОСТЬ ПОРЗЖЗНИЯ ((ЗЛИ цэ цю 367 1 2 5 7 10 Рвс. 8.9. Пояснение х определению лзлыюстя яо урезаю отраженного сигнала Будем оценивать вффективность работы комплекса наведения вероятностью поражения цели. Все факторы„влияющие на поражение цели. можно обьедняить в три группы (Ц. Первая группа — это факторы, определяющие величину вектора промаха ракеты в момент пгдрыва БЧ. Значение промаха дает оцевку качества работы системы наведения. Вторая группа факторов определяется характеристиками БЧ и задает параметры области верснтного поражения цели. Третья группа факторов учитывает уязвимость цели.
Точное решение вэдачи оценки промаха весьма трудоемко и требуюет проведения объемных вычислительных, а иногда и ватуриых экспериментов. поэтому при оценке эффективвости применяют разного вида упрощения [Ц. Во-первых, от простравствеввой (трехмерной) аадачи поражения цели БЧ переходят к аизлиау плоской (двумерной) аадачи поражения цели н картинной плоскости. Во-вторых, вместо реэльвых трехмерных целей анализируются их проекции на картинную плоскость (плоские аналоги пространственной цели). В-третьих, в расчетах вероятности поражения цели нее атаки из сектора вероятных атак полагают раввоопасвыми, т.
е. пренебрегают зависимостью характеристик уязвимости целей от направления атак. Характеристики уязвимости большинства реальиых целей зависят от ваправлевий вероятных атак. Как расчетом, тек и экспериментально получить такие характеристики очень трудно, поэтому для проектных оцеиок поражения целей используют «виеракурсные», несколько аавыпмнвые характеристики уязвимости целей. Для вывода бюрмулы оцевки вероятности поражения цели введем связанную скороствую декартову систему координат (АХьуь2„,). Начало систеыы совпадает с положевием цели, ось АХь направлена параллельво вектору скорости ракеты ч „, а плоскость Аузана — картиввая плоскость — перпендикулярва вектору ть и оси АХл.
Из-за случайных погреппюстей иаведеввя в момент подрыва БЧ находится в точке с координатами (х, у, з). Плотность вероятности этих коордиват сбоввачим И'(х, у, з). Поскольку начало системы координат (АХьуаЯл) совпадает с целью, то (х, у. з) являются декартовыми координатами вектора текущего промаха. При выбранной системе координат составляющая промаха «х» обусловлена погрешностью момевта подрыва БЧ. Если погрешиости заведения (у, з) ракеты в картинной плоскости АУ«Ял распределены по гауссову векову с математическими ожиданиями ту, шз и СКО ар = аз — а, то распределение И'(р) модуля вектора промаха (р(у, з)( в картинной плоскости будет определяться обобщенным закоком Рэлея )У(р) = (р/пз) ехр [ (рз+ рэз)/(2оз)] /е(рср/оз), (8.19) где рс = (шут + тгз)с э — средний промах в картинной плоскости, Уэ — моды)ащированиая функция Бесселя.
Уязвиьгость цели хврактериауется координатным законом поражения Щх, р, з), который определяет плотность вероятности порзженил цели в зависимости от коордиват (х, у. з) точ- ки подрыва БЧ. Условвый координатный зэков поражевия Щу, з[х) или ()(р, цх) определяет плотность вероятвости в за- висимости от декартовых (у, з) или полярных (р, 3) коордииат точки подрыва БЧ в картиввой плоскости Ауь2ь. Переменная р = (зз + уз)сл есть промах ракеты.
а угол Ь = агс(8 (у/*) — ва- правлеиие вектора промаха р (р, 3) в картиивой плоскости. Вероятность порзжепия цели азвисит от количества ПЭ. по- павших в уязвимую площадь цели В, (р, 3) с расстояния р и иа- правлевия 3. Вывод точкой зависимостя (г(р, 3) затрудиителеп, поэтому в расчетах используют усредвевиый по всем воэмож- вым значениям О < 3 < 2к условный координатный закон пора- жения цели (](р). В атом случае вероятвость порюкения цели Рл определяется только величиной промаха р н картинной плоскости и радиусом поражевия цели Кп. который являегся параметром условного координетвого закова поражения. Для числснпыл оценок применяют развые формы Щр).
Ниже при- ведены два вида условного закова поражения [1], поаволяю- щие получить аиалвтические формулы для вычисления Рп« Я,(р) = 1- ехр НВ«п/р)Ч; (8.2О) «гз(р) = ехр [-О,б(р/Впз) ]. (8.21) В общем случае [1] вероятвость поражения цели при под- рыве БЧ определяется законом распределевия точек подрыва И'(х, р, з) и ксордивэтвьээ вековом пора»кевия цели (г(х. у. г): Рк = ]0 Иг(х, р. з) ()(х, р. з) Ах «(у г)з, (8.22) м»,дю где И'(х, р. з) — область прострекотав вблизи цели, в которой ПЭ боевой части имеют эвергию, достаточную для поражения цели. С учетом вылив оговоренных упрощеиий Р [ И'(р) (3(р) йр (8.23) Подставляя н (8. 23) условный закон поражения цели Щр) ви- да (8.21) в Щр) вида (8.19), получим формулу для вычисле- ния вероятности поражения цели в м«висимости от радиуса поражения цели )«и, среднего промаха рс и СКО и рассеявия точек подрыва БЧ в картинной плоскости« Ро (Вп, р„, и) = А ехр [(-0„38)(1 — А)], гдеА = 1/[1 +(и/В )з]; В =(р /п)з.
В общем случае вычисление Рп проводится числеввым ин- тегрированием уравнения (8. 22). 369 8.5. Особенности радиовзрывателей Одной нэ особенностей радиовэрывателей является величие в их аппаратуре устройств предотвращения преждевременного срабатывания ]6]. Зтн устройства запрещают выдачу команды подрыва БЧ до выполнения определенных условий, Такими условиями в автономных взрывателях могут быть." Факт схода ракеты с направляющих пусковой установки, Факт включения двигателя и выхода его на номинальный режим работы, достижение ракетой определенной скорости нли дальности от месте пуска, надежное обнаружение отраженного целью сигнала и т. и, В комбинированных радиовзрыяателях с пункта управления может выдаваться специальная команда (ьдальвее заведение вэрывателяь), раарепгающзя формирование команды подрыва ВЧ.