Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 1 (2003) (1151997), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Прн этом оптимальные и квазиоптимальные алгоритмы функционирования радиоэлектронных систем самонаведения и их составных частей синтезируются и анализируются на основе математического аппарата СТОУ, рассмотренного в первом томе. Основное внимание уделено синтезу перспективных алгоритмов траекторного управления самолетами и ракетами, а также многоконтурных радиолокационных измерителей, позволяющих обеспечить высокие точность, быстродействие и устойчивость сопровождения интенсивно маневрирующих объектов в режимах непрерывной пеленгации и одновременного сопровождения нескольких целей. По сравнению с первой редакцией в него добавлен материал по синтезу оптимальных методов наведения самолетов и ракет на наземные объекты в системах с активным и полуакгивным синтезированием апертуры антенны и их чувствительности к точности используемых измерителей, принципам построения н особенностям функционирования информационно-вычислительных систем авиационных противокорабельных ракет; включены три новых главы, где рассматриваются процедуры оценивания дальности и скорости по угломерным данным при функционировании радиолокационной системы в пассивном режиме; оптимизация процедур обработки информации прн определении фазовых координат абсолютного движения воздушных целей; вопросы построения и особенности функционирования бортовых вычислительных систем.
Том 3 "Системы командного радиоуправления. Автономные и комбинированные системы наведения" посвящен системам командного радиоуправления и автономным и комбинированным системам наведения. В нем значительно расширены главы, в которых рассматриваются проблемы обеспечения маловысотного полета н комбинированные системы наведения на наземные объекты. Книга написана на основе материалов открытой отечественной и зарубежной литературы и исследований авторов. Используемый математический аппарат и объем знаний по радиоэлектронике, необходимый для понимания содержания книги, не выходят за пределы программ радиотехнических ВУЗов. Монография рассчитана на инженеров и научных работников, связанных с проектированием и эксплуатацией систем радиолокации и радиоуправления. Она будет полезна аспирантам. студентам и преподавателям радиотехнических ВУЗов. Труд по написанию книги распределился среди авторов следующим образом: предисловие — А.И.
Канащенков, введение, Я5.1, 5.2 и глава 6 — В.И. Меркулов, глава 2 — В.Н. Лепин, глава 1, кроме п. 1.4.6., глава 4 — А.И. Канащенков и В.И. Меркулов, глава 3 и Я5.4, 5.5— В.И. Меркулов и В.В. Дрогалин, 115.3 — О.Ф. Самарин и А.А. Соловьев, и. 1.4.6. — А.С. Богачев, ВВЕДЕНИЕ Авиационные радиоэлектронные системы >правления (РЭСУ), ил»енуел»ые тактсе системалш радиоуправления, представляют собой совокупность функционально связанных систел» (подсистем) и устроиств, обеспечивающих с пол»ощью радиосредств управление салюле»пом и его оборудованиел».
В общем случае под управлением понимается совокупность действий по целенаправленному изменению состояния некоторого объекта, называемого объектом управления (ОУ) [38). Целью управления является желаемый результат, который должен быть достигнут в процессе этой акции. Основное назначение РЭСУ самолетол» и его оружиел» вЂ” »»оралсен»»е воздушных, наземных и морских объектов. Процесс управления самолетом и оружием, конечныл» резулыпатом которого является поражение цели, иногда называют ниведениел», а с»»стел»ь», реализующие этот процесс, — системалш наведения. Необходимо отметить, что для реализации управления следует затратить определенную энергию.
Энергоел»кость РЭСУ является одним из основных признаков, который выделяет их из других типов радиоэлектронных систел» (РЭС), ил»ею»цих сугубо инфорл»ационную направленность. В то же врез»я от д>ругах видов систел» управления РЭСУ опыичиются тель ппо без использования инфорл»ации, извлекаел»ой радиоэлектроннылт датчикалш из радиосигналов, процесс управления самолетом или ракетой с требуел»ой точностью становится »»ввоз»»ожнь»л». Другие отличительные свойства РЭСУ, выделяющие их в специфический вид информационно-управляющих систем, будут упомянуты в процессе рассмотрения их состава и особенностей функционирования. В общем случае в состав авиационной РЭСУ входят летательный аппарат (самолет или ракета) как объект управления, информационновычислительная (ИВС) и управляющая (УС) системы (рис. В)).
Рис. В» Совокупность параметров, характеризующих состояние РЭСУ, называют гззазовыл~и координаталис Необходимо отметить, что это понятие включает не только координаты пространственного положения, но и любые другие параметры, позволяющие оценить состояние системы: углы визирования цели, атаки, крена, скольжения летательного аппарата, линейные и угловые скорости и ускорения и т.д.. Для сокращения записей фазовые координаты абсолютного и относительного движения цели объединяют в вектор х„состояния цели.
Состояние объекта управления (самолета или ракеты) оценивается набором координат, составляющих вектор х„. Здесь подстрочный индекс «у» учитывает то обстоятельство, что эти фазовые координаты управляемы. Вектор х„определяющий цель управления, состоит из набора координат требуеиой фазовой траектории. Совокупность всех векторов х„, х„ и х, образует т обобщенный вектор х =~к'„х'„х,'1 состояния РЭСУ.
Воздействие на РЭСУ случайных возмущений учтено на ее структурной схеме векторами Рз и ~», представляющими соответственно возмущения объекта управления и шумы измерений. Эффективносп РЭСУ во многом определяется программным обеспечением, которое представляет совокупность законов обработки информации и управления, заложенных в ИВС вЂ” наиболее сложную и высокоорганизованную часть РЭСУ. Информационно-вычислительная система, в состав которой входят латчики информации (измерители) и вычислители, осуществляет информационное обеспечение процесса управления. Суть этого процесса в конечном счете сводится к преобразованию векторов состояния цели х„, объекта управления х„и требуемого движения х, в вектор Л параметров рассогласования, непосредственно воздействующих на УС.
По своему сиьлслу пара петры рассогласования яконотся функцияии несоответствия требуе ныл и аналогичных п1вкуизих значений этих «оординат. В зависимости от типа РЭСУ требуемые координаты х„(1=1,п ) можно вводить в память вычислителей ИВС перед полетом, формировать непосредственно в ИВС в процессе наведения либо передавать на летательный аппарат (ЛА) извне, например с наземного или воздушного пунктов управления. В последнем случае часть аппаратуры ИВС размещается на борту ОУ, а часть — на пункте управления. Необходимо отметить, что формирование параметров рассогласования — заключительный этап решения целого ряда других задач.
К наиболее важным из них относятся: анализ условий применения; оптимизация сигнала подсвета цели и метода наведения; определение соста- ва и алгоритмов функционирования измерителей (датчиков информации); формирование оценок фазовых координат, необходимых для реализации выбранного метода наведения; идентификация (оценка) параметров РЭСУ и уточнение результатов анализа условий применения. Следует подчеркнуть, что деление на указанные задачи условно и некоторые из них решаются совместно в процессе всего функционирования РЭСУ одновременно с формированием параметров рассогласования.
Например, анализ условий применения осуществляется постоянно и сопровождает решение всех других задач. Обычно в начале анализа осуществляются поиск, обнаружение и селекция целей, определение их государственной принадлежности и типов, а также ракурсов целей и относительных высот их полета. Результаты этих операций позволяют выбрать наилучший сигнал подсвета цели (СПЦ) и наиболее оптимальный по тому или иному критерию метод наведения. Под л1етодол! наведения понимается закон изменения во времени требуел~ых фазовых координат, который должен обеспечить выполнение целевого назначения РЭСУ. Обоснование метода наведения и СПЦ дает возможность определить состав и алгоритмы функционирования датчиков информации. При реализации современных методов наведения достаточно часто требуется знать фазовые координаты, не поддающиеся непосредственному измерению (например, поперечные ускорения цели, угловые скорости линии визирования н другие).