Канащенков А.И., Меркулов В.И. Авиационные системы радиоуправления. Том 1 (2003) (1151993), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Команды управления несут информацию о требуемых значениях курса, высоты и скорости полета самолета; о необходимости выполнить определенный маневр («Горка», разворот вправо, разворот влево и т.д.) или включить ту или иную систему либо режим работы (включить «чзорсаж», включить БРЛС). Команды ЦУ длл оборудования определяют размеры и полозжение зоны поиска целей бортовылш средстве»ни Так, на основании этих команд антенна БРЛС устанавливается в направлении биссектрис углов ожидаемых зон поиска в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а в системах частотной и временной селекции сигналов устанавливаются определенные зоны поиска сигналов по частоте (скорости) и времени запаздывания (дальности).
В результате удается существенно сократить время поиска и обнаружения целей. Необходимо отметить, что при переходе самолета из зоны ответственности одного пункта наведения в зону ответственности другого на борт ЛА передаются так называемые команды взаимодействия. По этим командам самолету присваивается новый условный номер, и приемный тракт бортовой аппаратуры СКРУ перестраивается на новую частоту. На этапе ближнего наведения РЭСУ решает следующие задачи: анализирует обстановку, выбирает и формирует алгоритм наилучшего метода (закона) наведения; управляет режимами работы всех датчиков информации, которые используются в процессе реализации выбранного метода наведения; корректирует траекторию самолета по курсу и тангажу в процессе наведения; формирует команды целеуказания оружию и разрешенные зоны его применения; проверяет оружие (ракету) и подготавливает его к применению.
22 В режиме самонаведения основным датчиком информации для РЭСУ является БРЛС. В процессе управления ее работой обеспечивается: выбор и излучение СПЦ, позволяющего наилучшим образом решать задачи селекции целей и формировать оценки фазовых коорлинат, которые необходимы для реализации используемого метода наведения; выбор режима сопровождения одной или нескольких целей и обеспечение функционирования соответствующих алгоритмов автоматического сопровождения по направлению, дальности и скорости; формирование команд ЦУ для ракет. В соответствии с выбранным СПЦ выделяют; режим работы БРЛС с низкой частотой повторения (НЧП) импульсов; импульсно — доплеровский режим, в котором используются средняя (СЧП) и высокая (ВЧП) частоты повторения; режим непрерывного илн прерывистого излучения, который используется для наведения ракет с полуактивными РГС и для коррекции траектории полета ракет с автономными системами наведения.
В зависимости от тактической ситуации и вида применяемых ракет БРЛС может функционировать либо в режиме сопровождения одной цели (СОЦ), называемом также режимом непрерывной пеленгации (РНП), либо в режиме одновременного сопровождения нескольких целей. В РНП луч антенны БРЛС все время направлен на одну цель, что позволяет непрерывно измерять и оценивать фазовые координаты ее относительного движения и формировать команды ЦУ ракетам по этой цени. При одновременном сопровождении нескольких целей сохраняется обзор пространства лучом антенны БРЛС, при котором попеременно подсвечиваются все цели в зоне обзора. В такой ситуации фазовые координаты нескольких целей непрерывно оцениваются на основе экстраполяции их фазовых траекторий с коррекцией результатов экстраполяции по итогам измерений в моменты поступления отраженных сигналов.
Это дает возможность ие только управлять полетом самолета, но и одновременно формировать команды ЦУ нескольким ракетам по нескольким различным целям. Если ракеты имеют активные РГС, то самолет может вести бой с несколькими целями, практически одновременно запуская несколько ракет.
Команды ЦУ ракетам, формируемые в ИВС самолета, нужны для настройки и подготовки всех нх подсистем к применению по вполне определенной цели. Сигналы разрешенных зон применения, также формируемые а ИВС, индицируются в СОИ в виде отметок максимальной Д„„,, и минимальной Дв„,„, разрешенной дапьности для каждой из подготавливаемых к применению ракет. При выполнении условия Др„,„,<Д<Да„„„где Д вЂ” текущая дальность, можно осуществлять пуск ракеты по йй цели. На этапе применения оружия РЭСУ обеспечивает: формирование СПЦ для ракет с полуактивными РГС и сигналов радиокоррекции для ракет с автономными системами наведения; формирование закона наведения (алгоритма траекторного управления) ракеты; коррекцию траектории наведения ракеты в соответствии с выбранным законом; формирование сигналов для подготовки взрывателей к действию; управление подрывом БЧ. Следует отметить, что первая задача решается в ИВС самолета- носителя, в то время как все остальные — в ИВС ракеты.
При этом вторая и третья задачи длятся до момента окончания управления ракетой. Управление прекращается в следующих ситуациях: при прямом попадании в цель; при срабатывании дистанционного неконтактного взрывателя; при самоликвидации ракеты после пролета цели; в момент пересечения границы так называемой мертвой зоны. Причины появления мертвой зоны и ее размер зависят от типа ИВС ракеты и вида СПЦ. В мертвой зоне рули объекта управления устанавливаются нейтрально и дальнейшее направление движения определяется вектором его скорости на момент прекращения управления. Для выхода из атаки РЗСУ вычисляет минимальную безопасную дальность выхода, соответствующую данным условиям применения; формирует закон (алгоритм траекторного управления) выхода и корректирует траекторию выхода в соответствии с выбранным законом.
Если самолет вооружен ракетами с активными РГС, позволяющими реализовать принцип «пустил-забыл», то выйти из атаки можно сразу после пуска ракеты. При пуске ракет с полуактивными РГС, для наведения которых нужно осуществлять подсвет цели, маневр самолета — носителя ограничен сектором обзора БРЛС и окончательный выход из атаки возможен только после подрыва БЧ ракеты. 1.3. РЕЖИМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ В зависимости от степени участия летчика в процессе управления самолетом на разных этапах различают ручной (неавтоматический), директорный (полуавтоматический) и автоматический режимы.
Функциональные связи составных частей РЭСУ самолетом в этих режимах показаны на рис. 1.1. В ручном раз»симе переключатели П1 — П4 находятся в положении «Р». В такой ситуации ИВС по разности х,— х,, где х, и х, — векторы тре- 24 буемых фазовых координат и состояния самолета, формирует вектор А„ параметров рассогласования в ручном режиме. На этапе дальнего наведения вектор х, формируется на пункте управления и передается на борт ЛА системой КРУ. При ближнем наведении х, формируется на самолете в соответствии с выбранным методом наведения на основании фазовых координат вектора х„абсолютного и относительного движения цели.
Параметры рассогласования Ь„, нндицнруемые в СОИ, воспринимаются летчиком, который„воздействуя на САУ, управляет самолетом так, чтобы все составляющие Ь„стремились к нулю. Кроме преобразования управляющих воздействий летчика в отклонение рулевых органов б„, САУ в ручном режиме выполняет функции повышения устойчивости, улучшения управляемости и ограничения по допустимым значениям перегрузок и отклонениям рулевых органов. Необходимо отметить, что в ручном режиме от летчика требуется большой опыт пилотирования, предопределяющий его способность прогнозировать последствия управления с учетом маневров цели и динамических свойств САУ и своего самолета. Существенно меньшие требования к уровню подготовки летчика предъявляются в директорном (полуавтоматическом) режиме.
В этом режиме управление самолетом по-прежнему осуществляется летчиком. Однако вектор А„параметров рассогласования, отображаемый в СОИ, формируется с учетом динамических свойств САУ и самолета. Функциональные связи в РЭСУ для директорного реэсил~а приводятся на рис. 1. ! при условии, что все переключатели находятся в положении Д. В такой ситуации вектор Аа параметров рассогласования, сформированный по несоответствию х„и х„через переключатель П! поступает в САУ, где преобразуется в требуемые значения у, угла крена и и„, вертикальной перегрузки с учетом динамических свойств САУ и самолета.
Сформированные значения у, и и, определяющие соответственно требуемые законы управления самолетом в боковой и вертикальной плоскостях, через переключатель П4 поступают в ИВС, где сравни- ваются с текущими значениями уь и п„„входящими в состав вектора состояния х,. В результате формируется двумерный вектор, параметров рассогласования, который и индицируется в СОИ. Необходимо отметить, что в некоторых типах РЭСУ вектор формируется непосредственно в САУ, а ИВС используется лишь для его индикации. Индицируемый в СОИ вектор „воспринимается летчиком.
На рис, !.1 этот процесс отображается условной связью через переключатель П2 в положении Д. Далее управление осуществляется так >ке, как и в ручном режиме. Качественное отличие состоит в том, по для управления самолетом, целью которого является устранение „, используются значения у, и и, сформированные с учетом динамических свойств САУ и ЛА, что требует от летчика меньшего опыта и умения. При этом функции САУ по повышению устойчивости, управляемости и ограничению управляющих воздействий сохраняются.
В авто»>атическол> реэ>сил>е все переключатели находятся в положении А. В такой ситуации цепи формирования вектора л параметров рассогласования до выхода ИВС остаются теми же, что и в директорном режиме. Различие состоит лишь в том, что от ИВС вектор параметров рассогласования через переключатель П2 поступает непосредственно в САУ.
За летчиком сохраняются лишь функции контроля. При этом закон формирования д обычно аналогичен закону формирования „. Обратные связи ЛА с САУ и ИВС используются для улучшения динамических свойств РЭСУ в целом. РЭСУ ракеталш вогут работать только в однолч из трех режииов> авп>ол~атаческом, полуавтол>атическол> и неивтол>атическслс В автол>апшческом реэ>с>ьие ракета после пуска наводится без участия летчика (оператора). В полуавтоматическом реясиме относительные параметры движения цели определяются оператором, а управляющие сигналы формируются автоматически. В неавтоматическом режиме измерение параметров относительного движения и формирование управляющих сигналов осуществляет оператор.
Функциональные связи РЭСУ в автоматическом режиме, реализуемом в самонаводящихся ракетах, приведены на рис. !.2. 2б Рвс. 1.2 В зависимости от типа ракеты вектор х, требуемых фазовых координат либо вводится в память вычислителей ИВС перед полетом, либо формируется непосредственно в ИВС в процессе самонаведения. Формирование х, осуществляется в соответствии с тем или иным методом наведения на основе измерения векторов х„и х„— х„фазовых координат собственного и относительного явил<ения и оценивания составляющих вектора х, состояния цели. Начальные условия работы РЭСУ определяются совокупностью команд целеуказаний, объединенных в вектор хке Команды целеуказаний поступают в ракету из ИВС самолета-носителя на этапе ее подготовки к пуску.
Степень готовности ракеты к пуску контролируется по сигналам готовности, представленным на схеме вектором х„. Эти сигналы формируются в ИВС и СУР по мере их настройки и подготовки к применению по вполне определенной цели. Назначение ИВС, СУР и ракеты, а также связи между ними в процессе функционирования те же, что и ИВС, САУ и ЛА в РЭСУ самолетами в автоматическом режиме.