Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 21
Текст из файла (страница 21)
(8.40) Разложив это соотношение в ряд Тейлора относительно точных значений всех фазовых координат, и ограничившись линейными членами разложения после вычитания точных значений параметров рассогласования получим: !Об ')гдг кЧ ЫЧ 4- —— агсв) — — — гр„дьЧсв + +— ч„ 2 к(Ч е ц, к)Чдв 21Чс+ — 2~-"ИРг+ — ~юг -4г Ч с)гд 4- —— (8.41) где Лд„— ошибка формирования параметра рассогласования, а оД=Д-Д, гЬЧгд=Чга Чш, гЬЧг=Чг Ч,, ~1гРг=фг У,г Пезг=ОЗ 107 Ь)„=1,— )г — соответственно ошибки измерения (оценивання) дальности до цели, скорости сближения с ней, собственной скорости ракеты, бортового пеленга цели и угловой скорости линии визирования в горизонтальной плоскости н поперечного горизонтального ускорения ракеты. При детерминированном характере изменения используемых фазовых координат, опираясь на метод замороженных коэффициентов (54.1), можно получить выражения для установившихся значений динамических ошибок.
Эти формулы получаются из (8.41) путем замены в них мгновенных ошибок ЛД, ЬЧ,Ь, гдЧ„Гир„, йоэ„и дг), на их установившиеся значения ЬД„, ЬЧ,с„, око ~Мрч, Ьоэ и Ь) . Общий анализ (8.41) дает возможность сделать следующее заключения. Чувствительность алгоритма траекторного управления к точности измерителей зависит не только от ошибок оценивания используемых фазовых координат, но и от требований к точности и экономичности, предъявляемых к системе наведения, и условий ее применения, обусловливающих значения Д, Чш, Ч,, ф,, Йг и ), Чем выше требования к экономичности процесса управления, определяемые значениями коэффициентов штрафов 1ся тем менее он чув- г-"Ьо ~егб бЯб Д+ЬбгЧМ)+Фбгбб~~бггй) обусловленных влиянием различных типов измерителей.
Первая из них Д ХЛЕ 1 ~агА че к)Ч, ЬЧе -б8„ (8 42) 4— определяется автономными датчиками. Вторая— к)Чсб ~~гЧе 4 — —— (8.43) (8.44) зависит от точности дальномерного канала. Третья группа: = — )ир„; ч, К Чеб (8.45) Л . = — "Лго Чгб Ьггб г К) (8.4б) обусловлена ошибками угломерного канала РГС. В (8.43) — (8.46) индек- сы Д, Ч, гр и ю в левой части формул означают, что соответствующие составляющие ошибок формирования параметра рассогласования обу- словлены соответственно ошибками оценивания Д, Ч, гр н ю.
108 ствителен к ошибкам оценивания. Высокоточные системы наведения, характеризуемые большими значениями коэффициентов г)ч, г)„более чувствительны к точности оценивания фазовых координат. В общем случае в (8.41) можно выделить три группы ошибок: Поскольку флуктуационные составляющие погрешности измерителей представляют собой центрированные процессы, то математические ожидания флуктуационных компонент ошибки (8.41) будут равны нулю.
На основании (8.41) дисперсия ошибки формирования параметра рассогласования Од, может быть вычислена по формуле Ч )ьЬр Чв Юаг— «Р„Л),Ч, — агсяп Д вЂ” — (рг П + Д )се 1 0~„+ 2 д~ Ъ', Ж, 4-( — ) + (э +В., (8.47) где Вд, Рчм, Рт,, Р„„ Э„„.,ЭК вЂ” соответственно дисперсии ошибок оценивания дальности до цели, скорости сближения, собственной скорости, бортового пеленга цели и угловой скорости линии визирования в горизонтальной плоскости и горизонтального ускорений ракеты. Общий анализ (8.47) приводит к тем же заключениям, что и анализ динамических ошибок. Необходимо отметить, что знание соотношений (8.41) и (8.47) дает возможность определить величину допустимых ошибок измерений (оценивания) при которых общая ошибка формирования параметра рассогласования не превышает заданной величины Ль„„„.„,.
Для решения этой задачи воспользуемся принципом равнопрочностн в соответствии с которым предполагается, что все составляющие, обусловленные раз- !09 Ч 'г!адг Чсо гс 1 акоп = А.'о мак 5 (8.48) 4- —— !1~Гсадоп = !5Ьгмакс З аГСЗ! Ч!~ 18.49) 1 ~1)~скоп = А~гмакс 5 (8.50) 4 — —— к1 ~са 1 с Ч!доп '5ьгмакс 5 (8.51) -! 1Ч ~еэдоп ~агмакс 5 ~к)Д (8. 52) Из (8.48)-(8.52) видно, что допустимые ошибки оценивания фазовых координат зависят не только от максимально допустимых значений ошибок формирования параметра рассогласования Ьь „.
коэффициентов штрафов за точность-экономичность, требуемого линейного разрешения по азимуту, но и от конкретных условий применения Д, Ч„, Ч„фг,й, 110 личными ошибками оценивания фазовых координат вносят равный вклад в обшую ошибку. В этом случае, пренебрегая ошибками акселе- рометров, можно определить допустимые значения ошибок оценивания фазовых координат по следуюшим формулам: Проведенные исследования влияния ошибок оценивания фазовых координат (8.48)-(8.52) в реальном диапазоне их изменения позволили определить вклад каждого измерителя в величину ошибки формирования параметра рассогласования.
Результаты исследования одного из вариантов наведения ракеты, характеризующие этот вклад, показаны на рис. 8.13. 1 Ьэ„ 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 О,З 0,2 0,1 0 -О,! 0 !О 20 30 40 50 60 70 90 с,с 100 Рнс. 8ЛЗ Исследования полученных зависимостей чувствительности ИВС к точности измерителей позволяет сделать следующие заключения: наибольший вклад, вносимый в общую ошибку формирования параметра рассогласования, приходится на угломерный канал при наличии наиболее жестких требований к измерению угла пеленга; в целом полученный алгоритм траекторного управления (8.40) можно реализовать прн существующих измерителях.
111 ГЛАВА 9. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ БОРТОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 9.1 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА БВС Выше (см. 98.1) рассматривалась обобщенная структурная схема ИВС самолета, включающая БВС, построенную по федеративно-централизованному принципу. Уровни обработки информации в такой БВС достаточно схематично иллюстрируются рис 9.1. В структуре такой БВС имеются программируемые процессоры сигналов, входящие в состав БРЛС и ОЭС. С их помощью выполняется первичная обработка сиг- ивс ! «(О ,'! т(ктичипк обр«бо!ка В САУ Уроиеиь 3 ииесрсехь- пыс цвм Вторичие» обработка ! ! ! ! «(х,п ! ' САД рлс оэс (рлд! ! г l т Псриичисх обрсбстке ! ! ! ! ! Присмиики сиги«псе п систсмкх две длу Рнс оэс дктчики l Уроисиь 2 процессоры дкоиых Уреисиь 1 спсцпроцсссоры, прогрпммирусыыс процессоры сим«сиоп (:") Рис.
9.1 112 налов, получаемых от целей. Такая обработка предполагает преобразование физических полей е(х,1) различной природы, содержащих информацию о фазовых координатах х собственного и относительного движения ЛА, в электрические сигналы х(хд), их преобразование в видеосигнал, оцифровку и предварительную фильтрацию. На втором уровне выполняется вторичная обработка процессорами данных, в рамках которой осуществляется формирование оценок х, (1 = 1, и) фазовых координат хь Эти оценки используются для управления всеми бортовыми подсистемами и датчиками информации. На третьем уровне производится обобщение и обработка информации, поступающей от всех систем, и формирование сигналов управления во всех режимах работы ИВС в интересах боевого применения, в том числе для управления ЛА. Одновременно формируются сигналы для передачи на индикаторы СЕИ и их преобразование к виду, удобному для восприятия экипажем ЛА.
Обмен информацией между различными БЦВМ (процессорами) БРЛС, ОЭС и других подсистем осуществляется, в основном, в цифровом виде по линиям связи. Связующим звеном между теоретическими достижениями в области обработки информации и управления в ИВС и практически достигаемыми в БВС показателями качества систем являются алгоритмы и реализующие их в вычислительных средствах БВС программы. Однако федеративная архитектура БВС на базе автономных БЦВМ в подсистемах является промежуточным этапом в развитии архитектуры бортовой авионики. Это связано как с концепцией построения бортового оборудования перспективных боевых самолетов (в том числе БВС), так и достижениями в создании электронной элементной базы для вычислительной техники общего и специального назначения. Повышение степени интеграции электронных схем и появление микропроцессоров дали возможность по-новому организовать многие виды систем обработки информации.
Основной особенностью этой новой организации является объединение (интеграция) в одной системе большого количества сложно организованных функционально и интенсивно взаимодействующих между собой устройств (процессоров, памяти и т.п.). Последние могут быть при этом удалены друг от друга на десятки метров. В таких системах для связи устройств используют локальные сети различных типов.
При этом в вычислительных сетях для параллельной работы устройств необходимо обеспечивать высокие скорости обмена информацией, быстрые и гибкие способы управления доступом устройств к сети. 113 9.2. ТЕХНОЛОГИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ Одной из основных современных информационных технологий, определяющих эффективность вычислительных систем всех уровней и назначений, является технология открытых систем, которая обеспечивает взаимодействие компонентов систем друг с другом как на программном, так и на аппаратном уровнях. Основой, обеспечивающей реализацию открытых систем, служит совокупность стандартов, с помощью которых унифицируется взаимодействие аппаратуры и всех компонентов программной среды: языков программирования, средств ввода-вывода, графических интерфейсов, систем управления базами данных в сетях и т.п. В результате сотрудничества многих национальных и международных организаций был определен набор стандартов, учитывающих различные аспекты применения открытых систем.
Открытость характеризует глобальный процесс стандартизации аппаратных и программных средств, направленный на достижение совместимости и переносимости продуктов большого числа независимых поставщиков. Расширению рынка открытых систем способствуют: отсутствие патентов или авторских прав на спецификации, отсутствие лицензионной платы за использование стандарта, доступные спецификации, полученные в результате открытого обслуживания пользователей крупнейшими ведущими мировыми фирмами-производителями. Практика разработки и производства современных военных систем наземного, морского, воздушного и космического базирования, позволяет говорить об изменении подхода к формированию технической политики создания компьютерных бортовых или наземных управляющих специализированных систем. Новый подход заключается в широком использовании готовых аппаратных и программных компьютерных технологий открытого типа ранее широко апробированных и!или стандартизованных на рынке общепромышленных гражданских приложений.
Это так называемые СОТЕ-технологии двойного назначения (Сотшегс)а! О)Т-Т!зе-зле!1— «Готовые к использованию») (65). СОТЕ-технологии — это технологии, нормативная база которых развивается и поддерживается как в рамках международных (1ЕС!МЭК, 1ЕО) и национальных (АХЗ!, 1з!Н, 1ЕЕЕ, ГОСТ) организаций по стандартизации, так и в рамках крупных профессиональных международных консорциумов (Ай1МС, РС181О, Ч)ТА, Р1СМО, Огоир1РС и т.д.). Стандартизация ведется совместными усилиями большого числа конкурирующих, в том числе наиболее крупных (Мо!ого!а, НР, 1ВМ, о1ЛЧ и т.д.) компаний, производителей совместимой серийной техники. 114 В качестве примера открытых СОТ8-технологий системного уровня для приложений повышенной надежности можно указать ряд стандартных магистрально-модульных шинных интерфейсов ЧМЕЬпз, РС1, Соптрас1РС1, 1пдпв1гу Рас1с, РМС (РС1 МеххашпеСап1), РС-М1Р, РС- 104, сетевые и коммуникационные интерфейсы — Ебзегпец РОО1, МП 1553, Е8422/485, АЕ1ХС 429/629 и т.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
