Канащенков А.И., Меркулов В.И. Авиационные системы радиоуправления. Том 1 (2003) (1151993), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Кроме того, кратковременные пропадания радиосигналов, обусловленные их амплитудными флуктуациями, приводят к переходу следящих измерителей в режим памяти (экстраполяции). Если время таких пропаданий незначительно, то режим автоматического оценивания фазовых координат восстанавливается с допустимыми погрешностями. При длительных пропаданиях радиосигналов режим автосопровождения не восстанавливается. Тогда точность измерения, определяемая теперь точностью экстраполяции, существенно ухудшается с возрастанием времени работы измерителя в режиме «памятьв, Аналогичная ситуация имеет место и тогда, когда радиосигнал на входе измерителей присутствует, но текущие ошибки сопровождения пх,=х„гх„; выходят за пределы -цх„„„„...5х,„,.„„ линейного участка дискриминационной характеристики измерителя (см. рис.
3.3). К таким же последствиям может привести и перегрузка приемника, возникающая в ситуациях, когда входной сигнал превышает динамический диапазон системы обработки Щ„>1)„„„,„„на рис. 4.3). Влияние ограниченного астатизма устройств оценивання проявляется при наведении на маневрирующие цели. Если в процессе маневрирования цели порядок производных оцениваемых фазовых координат (например, дальности и бортовых пеленгов целей) превышает порядок астатизма радиоизмерителя (например, радиолокационных дальномеров и угломеров)„то будет иметь место возрастающая во времени динамическая ошибка оценивания 140].
Наличие такой ошибки приводит вначале к возрастанию ошибок формирования параметров рассогласования, а после выхода ошибки цх, за пределы ширины дискриминационной характеристики (сьь рис. 3.!2) либо к переходу в режим памяти с увели- 135 чением ошибок управления, либо вообще к срыву процесса оценнвания, а соответственно и наведения. Эта особенность и лежит в основе эффективности различного рода противоракетных, противоистребительных маневров как одного из основных средств срыва наведения. Устранение отмеченного недостатка путем повышения порядка астатизма в традиционных одноконтурных следящих радиоизмерителях ~40] невозможно, так как это приводит к потере устойчивости их функционирования.
На практике используются, в основном, следящие измерители с астатизмом первого или второго порядка ~3, 28~, для которых достаточно длителъный маневр цели с переменной перегрузкой неизбежно приводит к срыву сопровождения. 5.2.3. ВЛИЯНИЕ ОБТЕКАТЕЛЕЙ АНТЕНН НА ТОЧНОСТЬ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ И УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМ НАВЕДЕНИЯ Для предохранения антенных систем любых РЭСУ от воздействий внешней среды используют радиопрозрачные обтекатели, которые одновременно должны удовлетворять целому ряду противоречивых требований. К наиболее важным из них относятся: определенные электрические характеристики, обеспечивающие прохождение радиоволн с наименьшими поглощением, отражением и преломлением; соответствующая форма, предопределяющая малое лобовое сопротивление ОУ; высокая прочность, позволяющая сохранить форму обтекателя при аэродинамических нагрузках, вибрациях и ударах; влагонепроницаемость и отсутствие гигроскопичности; термостойкость.
Необходимо отметить, что все последние требования важны не только сами по себе, но и потому, что в той или иной степени влияют на отражение, поглощение и преломление радиоволн, вызывая тем самым изменения некоторых ТТП радиолокационных измерителей. Поскольку наиболее жесткие требования предъявляются к обтекателям антенн ракетных РЭСУ, то основное внимание уделим именно им. Отражения и преломления радиоволн в обтекателе могут привести к небольшому уменьшению дальности действия БРЛС или РГС, которое, как правило, не учитывается. В то же время преломления радиоволн в обтекателе может столь сильно повлиять на точность измерения (оценивания) углов и угловых скоростей, что для его ослабления в сис- 136 темах высокоточного наведения приходится принимать специальные меры.
При этом в активных РГС влияние обтекателя проявляется сильнее, чем в полуактивных, так как в первых эффект преломления наблюдается и при излучении, и при приеме, в то время как в последних — только при приеме. Поскольку преломление луча минимально при его нормаль- О ном падении на поверхность, то наилучшей формой обтекателя является сфера. Однако при сферической форме обтекателя лобовое сопротивление ракеты возрастает примерно на 50% [141, что приводит к значительному уменьшению дальности полета. Поэтому на практике используют оживальную, обтекаемую форму, пример которой для вертикальной плоскости показан на рис.
5.4. На этом рисунке ось О„.Х характеризует положение продольной оси ракеты в стабилизированной невращающейся системе координат Х,О,„У„д — угол тангажа; ΄— точка расположения цели; <р„„и ам — соответственно бортовой пеленг и угол визирования цели; О.„Х„ — равносигнальное направление; у.„, и в„„ — соответственно углы поворота антенны относительно продольной оси ракеты и направления О„.Х„ Л<р,а — погрешность измерений, обусловленная преломлением радиоволны в обтекателе; А — сечение антенны в рассматриваемой плоскости. Следует подчеркнуть, что для несферической формы обтекателя погрешность Ьгр,а при различных углах д„, будет разной. Зависимость погрешности сир,а от бортового пеленга цели <рм, называемая статической пеленгационной характеристикой обтекателя, в обшем случае нелинейная и, что особенно важно, различна для разных образцов даже однотипных обтекателей.
Преломляющие свойства обтекателя оцениваются крутизной его пеленгационной характеристики кьв = а Ьр,„,)ар„,. В области небольших изменений <р„, статическая характеристика обтекателя может считаться линейной. Для таких участков ~~'роб -каб ~рм 1 где к„а=+[0,01...0,05) [281. Рассмотрим более подробно смысл к,а. 137 Ьсли угломер предназначен для оценивания угла ф„, и угловой скоРости о), =вц, линии визиРованиЯ, то пРи наличии пРеломлений в обтекателе он будет оценивать соответственно <рв„ и ш„, =е„.
На основании рис. 5.4 и соотношения (5.14) можно получить Вав Вцв — КобВРцп Вцп ~ Коб (Ецп ~)' (5. 15) Тогда 6„= ецв(1х коб)+ к„бт1. ПосколькУ к,б'1, то можно счи- тать, что аав Сцв + Кобл5 ' Шав Вав Шцв ТхобЗ'. (5.16) Анализ (5.14) — (5.16) позволяет сделать следующие выводы. Преломление радиоволн в обтекателе„обусловливающее появление +км, приводит не только к ошибке оценивания угла (5.14), но и к скоростной ошибке (5.17) иЗоб пхоба5 в которая изменяется синхронно с изменением угловой скорости тангажа. По этой причине ошибку Лам часто называют синхронной оишбкой обтекателя, а коэффициент к,б — коэффициентолв синхронной ошибки.
Из (5.16) следует, что при отсутствии маневра носителя (а)=сопб1) синхронная ошибка равна нулю. Наиболее сильно она проявляется при интенсивном маневрировании ОУ, когда имеют место большие значения в5. В таких ситуациях ошибки а5сом могут быть достаточно велики даже при малых значениях брм. За счет появления ошибок Ь<р,б и а5ю,б в контуре наведения появляются дополнительные обратные связи, характер и влияние которых определяются как знаком и величиной к,б, так и видом маневра ОУ. Сущность этих связей поясняется структурной схемой на рис 5.5, Эта схема получена на основании обобщенной структурной схемы РЭСУ ракеты (см. рис. 1.2) и соотношений (5.15) и (5.16).
Для удобства координаты сцп, боцп и а5, д выведены из состава векторов хц и хр. При этом оставшиеся фазовые координаты объединены в векторы х„, и хм Из рис. 5.5 видно, что при определенном сочетании знаков к„и а5 в контуре наведения образуются положительные обратные связи (ПОС), снижающие запас его устойчивости. На больших высотах, на которых из-за малой плотности воздуха ухудшается качество демпфирования колебаний ОУ, наличие таких дополнительных ПОС может привести к потере устойчивости и срыву процесса наведения. 138 Рис. 5.5 Из всего рассмотренного можно сделать вывод, что при разработке высокоточных РЭСУ должны приниматься во внимание ошибки как 1нр,б обтекателя, так и йю.б оценивания угловой скорости линии визирования.
При этом для компенсации Л9).б можно использовать специальную карту распределения этих ошибок фабб (Рмп9ю)) б=-1,)Ч, 1=!,М) для каждого отдельного образца обтекателя. Здесь у.„ы и д.„ч) — соответственно дискретные значения углов поворота антенны в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Снятая карта в виде матрицы чисел 1нр„ба запоминается в бортовой ЭВМ и используется в дальнейшем для компенсации результатов измерений при соответствующих углах поворота антенны. Размеры этой матрицы, определяемые в (5.18) значениями )Ч и М, зависят от объема памяти вычислителя и чувствительности аппаратуры, с помощью которой снимается распределение Ьбр„бг Ошибки пю,бб, зависящие еще от условий применения (д ), могут быть оценены по РезУльтатам «измеРенийн бНРь на основе тех или иных моделей с помощью известных алгоритмов фильтрации.
5.2.4. ВЛИЯНИЕ УГЛОВЫХ ШУМОВ НЛ ТОЧНОСТЬ РЭСУ Под угловыми шумами понимают флуктуации угла прихода сигналов, отраженных от цели [24), определяемого нормалью к фазовому фронту радиоволны. Поскольку функционирование любых систем пеленгации основано на определении нормали к фазовому фронту радиоволны, то изменение положения этого фронта в процессе измерения угловых координат целей приводит к появлению дополнительных погрешностей измерений. 139 При радиолокационном наблюдении за реальной целью каждая относительно небольшая часть ее облученной поверхности, содержащая совокупность отражаюших элементов, вносит свой вклад в общий отраженный сигнал 139).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
