Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 19
Текст из файла (страница 19)
В уравнении (20.!9) А ф — оцененное значе- ние параметра рассогласования по курсу, а !Р.=Ф,(р) р.— (20.20) оценка курса у„где Ф„,(р) — передаточная функция измерителя у, на борту истребителя. 20.2. УРАВНЕНИЯ СКРУ РАКЕТАМИ «ВОЗДУХ-ПОВЕРХНОСТЬ» Для получения струкгурных схем различных видов СКРУ ракетами «в-и» необходимо иметь уравнения: кинематнческие; ИВС; СУР; ракеты, как ОУ и промахов. Поскольку в СКРУ используются осесимметричные ракеты, то в качестве уравнений ОУ можно использовать соотношения (15.2)-(15.5) для каждой плоскости управления. Модель СУР может быль получена на основе разновидностей выражения (15.13).
Промахи ракеты в плоскостях управления аппроксимируются уравнениями (17.9). При получении кинематнческих уравнений СКРУ необходимо учесп, что в ннх используются трйхточечные методы наведения, при которых имеют место два кинематических звена. Одно из ннх характеризует связь фазовых координат абсолютного и относительного движения в системе ПУ вЂ” цель, а другое — в системе ПУ-ракета. Спецификой уравнений ИВС в СКРУ является необходимость учета в них соотношений, описы- ЭЗ вающих функционирование КРУ. В связи с этими особенностями ниже будут рассмотрены уравнения кннематическнх звеньев и ИВС. 20.2.1. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ Оцр отражающее поперечную скорость, получено путем проектирования скоростей на нормаль к линии визирования О, О„.
При получении 04 В общем случае в качестве кинематнческих уравнений для СКРУ ракетами могут быль использованы уравнения (7.44) для систем ПУ-цель и ПУ-ракета. Однако использование таких кинематнческих звеньев в обшей структурной схеме контура наведения в значительной степени усложнит его анализ. В связи с этим ниже будут получены кинематнческие уравнения в более простой форме. Поскольку связи между фазовыми координатами абсолютного и относительного движения в различных плоскостях управления одинаковы, то для определенности кинематнческие уравнения будут получены для вертикальной плоскости.
Связи между абсолютным и относительным движением ПУ, цели и ракеты для этой плоскости могут быть установлены в процессе анализа рис. 20.2. На этом рисун- Ч ке: точками О„и Ор показано Ор ВРР Р текущее расположение цели и д Р ракеты в неврашающейся систей„ ме координат О, ХВЧВ, связанной с центром массы О„у пункта ЦВ РВ управления; е„, и ер, — углы визи- рования цели и ракеты; 9 „9„, и К РЦВ 9 „— углы между векторами скоростей Ч,„ЧР и Ч„„н горизонр тальной плоскостью, называемые Рне. 20.2 скоростными углами тангажа. Из рис. 20.2 следует, что кинематические уравнения системы ПУ-цель могут быть получены в виде двух соотношений.
Одно из них Да=Часов(кц,-Эц) — Ч, соя(кц,— Э ) (2021) получается в результате проекгнрования скоростей Ч„и Ч„„на линию визирования О, О„. Это соотношение получено с учетом того, что при Ч, соз(в„;9„у)>Ч„соз(в -9„„) имеет место Д„<0, обусловливающая уменьшение дальности Д„в процессе сближения ПУ с целью. Второе соотношение Дцвцр Чцу Бш(вцр 9уцу) Чц 31п(ецр Эрц) (20.22) (20.25) где )ц, = Ч„З„„и )„у, = Ч у9 соответственно вертикальные ускорения цели и ПУ. Структурная схема кинематического звена, соответствующая (20.26), показана на рис. 203.
lв Рне. 20.3 Рассуждая аналогичным образом, можно получить кинематнческие уравнения в вертикальной плоскости для системы ПУ-ракета: бз(д =)рв )пу * (20.27) Й' в котором )р, — вертикальное ускорение ракеты. Из уравнений (20.26) и (20.27) и рис. 20.3 следует, что кинематические звенья ПУ вЂ” цель и (20.22) было учтено, что проекция Ч я)п(е, -9„) вращает линию визирования в положительном направлении (против часовой стрелки), в то время как проекция Чцз1п(е, -9 ) — в отрицательном направлении (по часовой стрелке).
Использование нелинейных дифференциальных уравнений (20.21) и (20.22) усложняет процедуру анализа контура наведения ракеты. Поэтому эти уравнения обычно линеаризуют, полагая, что углы е -9 ив -9„„малы,аскоростиЧвуиЧ„постоянны. Тогда из(20.21) н (20.22) следуют уравнения: Дц =Чц — Ч (20.23) (20.24) Раскрыв (20.24) с учетом (2023), получим Д„а„,=(Ч, — Чц)к, ч-Чц9, — Ч,З = — Дцвц,+ЧцЗ,ц — Ч,З Дцецв+ Дцецв = ЧцЗвп — Ч„уЗвпу) ' ццв Ч9 ц вп пу ~пу' Продифференцнровав (20.25) по времени при Чц=сопзг и Чп=сопзй будем иметь ив 2 б (Д„к„,) )цв )пуп ~ ( ) 20.26 с$1 ПУ-ракета определяются совокупностью двух интеграторов с коэффи- циентами передачи, обратно пропорциональными Д„н Д . 20.2.2. УРАВНЕНИЯ ИВС Уравнения ИВС СКРУ ракетой «в-п» устанавливают связь между фазовыми координатами относительного движения ПУ, ракеты и цели, с одной стороны, и формируемыми параметрами рассогласования — с другой.
В состав этих уравнений должны входить соотношения, отображающие закон формирования параметров рассогласования Ь,г и выражения, аппроксимирующие алгоритмы функционирования измерителей (формирователей оценок) и командной радиолинии управления. Для упрощения задач дальнейшего анализа СКРУ будем полагать, что все параметры рассогласования и требуемые оценки формируются в виде постоянных напряжений. Тогда при использовании трехточечного метода наведения (17.10) уравнения формирователя параметра рассогласования будут определяться соотношением Пдв,г КвцДвр(нецв,г Перв,г)г (20.28) в котором ꄄ— размерный коэффициент преобразователя программной дальности Д; оценки п, г и п,р,, углов визирования е „и в, г формируются угломерами по правилу цеце,г Фц(Р)вцв,г перв,г Фр(Р)врв,г г (20.29) где Фц(р) и Фр(р) — передаточные функции угломеров.
Сформированные на ПУ параметры рассогласования пд,„(2028) передаются на борт ракеты с помощью КРУ. После декодирования они поступают на вход СУР в виде команд и„,;-цд, „%„(р), (20.30) где %„(р) — передаточная функция КРУ. Совокупность выражений (20.28)-(20.30) и представляет собой уравнения ИВС СКРУ ракетой «в-п», которые могут быть использованы при построении структурной схемы контура наведения.
20.3. ДИНАМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОНТУРА КОМАНДНОГО РАДИОУПРАВЛЕНИЯ ИСТРЕГвИТЕЛЕМ Прн анализе контуров командного радиоуправления истребителями можно сделать следующие допущения. Вследствие небольшой инерционности радиолокационных измерителей по сравнению с последующими элементами контура можно считать передаточные функции в (20.16), (20.17) равными единице.
Кинематическне звенья цель-ПУ и самолет-ПУ определяются уравнениями (20.1!), (20.12). Считается также, что КРУ для управления по курсу имеет период передачи команд Т и представляет собой идеальный 6-ключ и фиксатор с коэффициентом передачи (20.18). САУ представлена в виде инерционного звена КДТтр+1), а звено тт'„(р) моделирует связь между требуемым креном и ускорением самолета. Динамическая структурная схема контура командного радиоуправления истребителем по курсу при наведении по методу перехвата, учитывающая сделанные выше допущения, изображена на рис.
20.4. нзмевнтмьна- ~ Крц 1 вычнсянтмьняя 1 СИСТЕМЯ НННЕМЯТИЧЕСНОЕ ЗВЕНО иеяь -пи С8Б н сямаяет ! ! ! ! ! ! ! ! 1 1 НИНЕМ4ТНЧЕСНОЕ 1 ! ЗЬСНО сямаяет-пн саынвна! 1 Рнс. 20.4 Анализ рнс. 20.4 показывает, что СКРУ истребителя является не- стационарной, аналого-дискретной системой, в которой коэффициент передачи контура радиоуправления изменяется примерно по закону 1/(Д,+Ч,1„), а ошибка наведения истребителя по курсу равна разности между требуемым и истинным курсом. 20.4. ДИНАМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОНТУРА КОМАНДНОГО РАДИОУПРАВЛЕНИЯ РАКЕТОЙ «ВОЗДУХ-ПОВЕРХНОСТЬ» 4 — 1878 Уравнения, используемые для построения динамической структурной схемы контура командного радиоуправления ракетой «в-п» на наземную малоподвижную цель, будут получены при условиях, что наведение осуществляется по закону (17.10), а каналы управления ракетой в различных плоскостях не влияют друг на друга. В связи с этим ниже, для определенности, будут систематизированы в операторной форме все исходные уравнения только для вертикальной плоскости.
зт---ч с»Р в ракета ~ ! нас Рис. 20.5 98 Взаимосвязи фазовых координат абсолютного и относительного движения цели, ракеты и ПУ в этой плоскости можно описать полученными из (20.26) и (20.27) кинематическими уравнениями Вцв= 3пув~р Да~ Врввв()рв 3вув)7Р Др (20.31) в которых учтено, что для малоподвижной наземной цели)„=0. При получении уравнений ИВС будем считать, что используется трехточечный метод наведения в форме (20.28) цд;-к„„Д (ц, — и„,), (20.32) в котором оценки пвм и ц, углов визирования цели и ракеты формируются по правилу (20.29): и~~~=Фа(р)еат пв»ктФ«(р)е»т (20.33) Кроме того, будем полагать, что сформированные на ПУ команды декодируются на ракете по закону (20.30): ц в цд,%„(р).
(20.34) Связь между командой ц„, и реакцией ракеты в виде вертикального УскоРениЯ)м в общем слУчае может быть отРажена УРавнением )„=ц »Ум(р), (20.35) где %„(р) — передаточная функция эквивалентного звена, включающего в себя СУР и динамику ракеты. В автоматическом режиме алгоритм функционирования СУР определяется уравнением, аналогичным (15.43), а уравнения ракеты идентичны соотношениям (15.45), которые использовались для ракет «в-в». Точность наведения ракеты «в-п» в вертикальной плоскости может быть оценена величиной текущего промаха Ь,=Д (в,„— вр,), (20.36) полученного из общего соотношения (17.9). Структурная схема контура наведения ракеты «в — п» на наземную цель в вертикальной плоскости, соответствующая уравнениям (20.31)-(20.36), приведена на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
