Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 1 (2003) (1151997), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Действенным приемом получения интересующих сведений является использование алгоритмов оптимальной фильтрации (62] и оптимального управления [29). Для их реализации необходимы априорные сведения в виде моделей векторов состояния х„, х„, измерителей и законов распределения действующих возмущений. Обычно эти сведения используются в ИВС и УС (см, рис, В1). В процессе полета в результате маневрирования целей, выработки топлива, изменения конфигурации и маневрирования ОУ коэффициенты априорных моделей могут существенно изменяться, что приведет к снижению точности алгоритмов фильтрации и управления. В связи с этим целесообразно использовать алгоритмы идентификации 110, 25), позволяющие формировать оценки параметров РЭСУ по результатам измерений тех или иных фазовых координат.
С помощью этих алгоритмов можно также определять тип целей и виды радиопомех. Наличие точных оценок фазовых координат и параметров РЭСУ позволяет в результате дальнейшего анализа распознать наиболее опасные цели, уточнить их тип, выделить конкретные цели в группе. Кроме того, принимаемые сигналы непрерывно анализируются ИВС на их принадлежность цели, земле или постановщику помех. При появлении последних !О анализаторы ИВС идентифицируют их тип, после чего изменяются параметры СПЦ либо включаются специальные средства помехозашиты. Следует отметить, что рассмотренный перечень задач, решаемых ИВС, является обобщенным и в конкретных типах РЭСУ может не решаться полностью. Решение перечисленных задач позволяет формировать параметры рассогласования, обеспечивающие управление, наилучшее по тому или иному критерию. Для бортовых систем управления наиболее употребителен критерий «точность-экономичность».
Продуктивным направлением формирования законов функционирования РЭСУ, совместно наилучших как по точности управления, так и по минимуму энергетических затрат на управление в условиях заданных ограничений на диапазоны отклонения рулей, допустимые перегрузки и быстродействие исполнительных органов, является использование алгоритмов статистической теории оптимального управления. В оби1ел! случае ИВС вЂ” комплексная иерархическая сиса|алга, аю есть в ее состав входят датчики различной фиги иеской природы, объединенные в соаиесчлно функционирующие группы, которые но отношенто к ИВС играют роль подсистелс Однако основными источниками информации в ИВС РЭСУ являются радиоэлектронные датчики (РЭД). Чаще всего в качестве РЭД используются радиовысотомеры, доплеровские измерители скорости и угла сноса (ДИСС), измерители дальности, скорости сближения и угловых координат целей.
При этом радиоэлектронные измерители, как правило, объединяются в составе радиолокационных систем (РЛС) или радиолокационных головок самонаведения (РГС) различного назначения. Наряду с РЛС (РГС) в состав ИВС могут входить и альтернативные им оптоэлектронные системы. Кроме того, ИВС обязательно включает так называемые автономные датчики параметров собственного движения ОУ: акселерометры, измеряющие линейные ускорения; позиционные и скоростные гироскопы, с помощью которых измеряются углы тангажа, курса (рыскания), крена и их производные; датчики углов атаки, воздушной скорости и барометрические высотомеры.
Автономные датчики также могут объединяться в совместно функционирующие группы, к которым относятся системы курсовертикали (СКВ) и системы воздушных сигналов (СВС). Колтлексный хараюнер ИВС обусловлен сяедующиии ар«чинил~и: необходимостью получения информации о параметрах собственного движения, которая наиболее просто и с высокой точностью обеспечивается автономными датчиками; принципиальной возможностью формирования оценок некоторых фазовых координат (например, угловой скорости линии визирования) только в процессе совместной обработки ре- 11 зультатов измерений радиоэлектронных и автономных датчиков; целесообразностью повышения точности, устойчивости и помехозащищенности РЭД за счет использования сигналов коррекции, формируемых автономными датчиками; возможностью решения задач управления (наведения) несколькими способами путем использования различных методов наведения на основе информации от датчиков различной физической природы.
Иерархический способ построения ИВС позволяет существенно сэкономить аппаратурные и алгоритмические затраты и повысить надежность ИВС в целом. Функционирование РЭД в составе ИВС РЭСУ обусловливает ряд особенностей, выделяющих их среди РЭС, работающих независимо. Являясь частью системы управления, РЭД во многом определяют эффективность всей РЭСУ, в частности, такие важные показатели как дальность действия, устойчивость и точность наведения, помехозащищенность, экономичность и надежность.
В связи с этим тактикочпехнические показатели РЭД нельзя выбирать произвольно, а следует обязательно увязать с покизателялш других составных частей РЭСУ, чтобы обеспечить наивысшую ее зффекпшвношпь в целом. Все датчики ИВС объединяются в единую информационную систему на основе вычислителей, в качестве которых, как правило, используются ЭВМ различного назначения. С помощью одного из видов ЭВМ осуществляется обработка сигналов в составе первичных датчиков информации. Наиболее сложными из этих ЭВМ являются процессоры обработки радиолокационных сигналов, Второй вид вычислителей (так называемые процессоры обработки данных) позволяет вычислять оценки параметров РЭСУ, фазовых координат, необходимых для реализации выбранных методов наведения, и параметры рассогласования, соответствующие этим методам.
Третий вид — диспетчеры, которые анализируют условия применения, принимают решения и управляют режимами работы РЭСУ и отдельных ее подсистем и устройств. Если в управлении самолетом и его оружием принимает участие летчик (оператор), то в состав ИВС входит и система индикации. На индикаторах этой системы отображается различного рода информация, необходимая летчику (оператору) для формирования управляющих сигналов. Следует отметить, что в такой ситуации летчик частично выполняет функции как ИВС, так и управляющей системы. Управляющия система преобразует парометры рассоглосоваяия Л„. () =1,г) в отклонения Ьи рулевых органов. В процессе преобразова- 12 ний учитывается априорная информация о динамических свойствах исполнительных органов и самого ОУ, максимально допустимых пределах отклонения рулевых органов и изменения тех или иных фазовых координат и параметров РЭСУ.
Наряду с отклонениями органов управления УС, называемая в самолетах системой автоматического управления (САУ), а в ракетах— системой управления ракетой (СУР), с помощью специальных подсистем обеспечивает автоматическое выполнение тех или иных режимов полета, решает задачи стабилизации ЛА, повышения устойчивости, ограничения по перегрузкам и т.д. При решении всех этих задач параметры САУ и СУР оптимизируются с учетом влияния ИВС и ОУ так, чтобы обеспечить наивысшую эффективность РЭСУ в целом. В общем случае отклонения рулей должны быть такими, чтобы ЛА наилучшим (оптимальным по какому-либо критерию) образом обеспечивал выполнение цели управления.
Необходимо отметить, что ПА как объект управлетт также представвнет собой сзозкиую иерархическую гастев~у, в состав которой входят систкиы и устройсп|ва, затииающие подчиненное положение. К ним можно отнести системы опосредованного и непосредственного управления подъемной и боковой силами, системы демпфирования упругих колебаний, двигатель и системы его управления и обеспечения топливом и т.д.
Кроме того, в полете могут изменяться и конфигурация ЛА, и его масса, и упругие свойства, и режимы работы двигателей. При этом параметры самого ОУ оптимизируются с учетом обеспечения наилучшей динамики полета, достижения наивысшей эффективности РЭСУ в целом и их влияния на ИВС и УС. Например, при выборе формы самолета Е-117 учитывалась не только необходимость решения задач динамики полета, но и снижения радиолокационной заметности. При расчете параметров упругих колебаний самолетов принимались во внимание как прочность корпуса, так и влияние этих колебаний на РЭД с когерентной обработкой радиосигналов. Изменения параметров УС и ЛА как объекта управления в процессе полета учитываются специальными обратными связями ОУ с ИВС и УС, а также УС с ИВС, что позволяет улучшить показатели системы в целом.
Рассмотренные особенности построения РЭСУ позволяют сделать вывод, что она является своз~спой лтогоуровневой иерархической лтогол~ерной систел(ой, функционирование которой основано ни использовании разнообразнык физических принпипов. Сложность системы обусловлена необходимостью решения наиболее ответственных задач различными способами. Иерархический принцип построения системы позволяет обеспечить экономию аппаратурных и алгоритмических за- 13 трат.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
