Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 29
Текст из файла (страница 29)
24З Давая определбнные преимущества при преодолении ПВО, мало- высотный полбт (МВП) приводит к существенному снижению безопасности его выполнения за счбт резкого увеличения опасности столкновения с землей. Полет на малых и сверхмалых высотах над пересечбнной местностью при глазомерном определении расстояний до наземных препятствий практически невозможен. Для выполнения такого полета используются специальные автономные РЭСУ, включающие в свой состав ИВС, САУ и ЛА, как объект управления (рис.
В.1) [45). При этом ЛА может управляться как в ручном, так н в полуавтоматическом и автоматическом режимах (З1.3 (45)). ИВС РЭСУ МВП предназначены для обнаружения естественньгх и искусственных препятствий в ППС и формирования сигнала управления для их облбта или обхода по определенным траекториям в вертикальной или горизонтальной плоскостях. В общем случае РЭСУ МВП должны обеспечивать: обнаружение препятствий в ППС на удалениях, достаточных для выполнения безопасного маневра в вертикальной или/и горизонтальной плоскостях с учйтом инерционности САУ и ЛА; требуемую (заданную) высоту полета Н, над слабопересеченной местностью; пролет вершин препятствий на высоте Н, с нулевым углом наклона траектории (9=0); прогнозирование опасных ситуаций и увод с опасной высоты. Следует подчеркнуть, что последние три задачи должны выполняться с учетом реальных ограничений на величину вертикальной перегрузки (24.1) приап~ну~путах и реализуемых углов наклона траектории О и~О<0,„.
(24.2) Выполнение условий (24.1) и (24.2) предопределяет ограничения на безопасно преодолеваемые углы наклона рельефа ррррр и перепадов высот рельефа НръНр (см. рнс. 24.4). Облет вершин препятствий с Э=О обеспечивает наилучшие условия для выполнения даяьнейшего маневра как на пикирование, так и на кабрирование, если сразу вслед за преодолеваемой вершиной имеет место вторая, более высокая вершина.
При этом текущая высота полйта после пролета вершины должна быть не меньше заданной. Пример такой траектории показан на рнс. 24.4. Поскольку траектория полета ЛА в вертикальной плоскости примерно повторяет профиль рельефа местности, то такие РЭСУ иногда называют системами профильного полета. 162 Рис.
24.4 Прогноз опасных ситуаций сводится к упреждающему определению углов наклона рельефа ~рр~9ртах (24.3) и перепада высот Н >Н (24.4) Последняя задача решается путам постоянного контроля расстояний до вершины препятствия. При выполнении условия (24.3) или (24.4) осуществляется маневр на кабрирование с максимально возможной перегрузкой пт,„(участок АВ на рис. 24.4). Аналогичный маневр выполняется и при уводе ЛА с опасной высоты в случае полета с ошибкой по высоте АН=Н;Н, превышающей предельно допустимую для данного типа РЭСУ. Для обеспечения такого увода ИВС должна осуществлять постоянный контроль текущей высоты полета. Кроме того, РЭСУ МВП должна осуществлять: обеспечение устойчивости и управляемости в полете с высоким уровнем доверия летчика средствам автоматики; оценивание всех фазовых координат, используемых в законах управления облетом или обходом препятствий; обеспечение для пилота сохранения «чувства самолета» и зрительного контроля; надежный контроль работоспособности с быстрым выявлением отказавших элементов.
Все задачи РЭСУ МВП должны решаться с безусловным обеспечением требований безопасности полета в любое время года, суток и в любых метеоусловиях. Выполнение этого требования предопределяет многоканальный принцип построения ИВС с использованием РЛС для определения расстояний до препятствий и радиовысотомеров для контроля текущей высоты. 153 Необходимо отметить, что при использовании для обнаружения НЛЦ комплексов воздушного радиолокационного дозора типа АВАКС с импульсно-доплеровской РЛС (ИД РЛС) [1] рассмотренные выше преимущества МВП становятся менее очевидными.
Однако, несмотря на это РЭСУ МВП находят широкое применение в истребительной н бомбардировочной авиации. Весьма перспективным является использование РЭСУ МВП в армейской авиации. Причбм в вертолбтных РЭСУ МВП практически отсутствуют ограничения на преодолеваемые углы наклона рельефа и перепады его высот.
Среди различных типов РЭСУ МВП более простыми и надежными являются системы с облетом препятствий в вертикальной плоскости, которые и будут рассмотрены в первую очередь. 24.2. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАССОГЛАСОВАНИЯ ПРИ ПРОФИЛЬНОМ ПОЛЕТЕ Профильный полбт, при котором траектория полета самол6та примерно повторяет профиль рельефа, имеет место при пол6те над слабопересеч6нной местностью, когда для РЭСУ МВП выполняются условия (24.1) и (24.2). Главными задачами ИВС во время такого полвта являются обнаружение препятствий на линии пути и формирование параметра рассогласования, поступающего в САУ для управления самол6том.
Эти задачи решаются с помощью специальной РЛС, именуемой также радиолокатором предупреждения столкновений (РПС). Особенности функционирования РПС и способы формирования параметров рассогласования подробно рассмотрены в [26]. Следует отметить, что на практике вместо (23.8) используют две его модификации: дальномерную и угломерную. При дальномерном способе (рис. 24.5) параметр рассогласования формируется по закону А;-ка(Д,-Д), (24.5) в котором: к,— коэффициент пропорциональности; Д,=Ч,1„ (24.6) — требуемая упреждбнная дальность, выбираемая таким образом, чтобы ЛА, движущийся со скоростью Ч„успел среагировать на изменение упрежд6нной высоты Н„; Ä— требуемое время упреждения, зависящее от типа ЛА и используемого в нем способа управления подъвмной силой.
Если А,>0, то формируется команда на набор высоты (кабрирование), если А,<0 — то на пикирование. При использовании угломерного способа параметр рассогласования А, — 4(ф;ф) (24.7) формируется в процессе сравнения текущего угла <р визирования препятствия с его требуемым значением у„при котором Д=Д,. В (24.7) к„— коэффициент пропорциональности.
Если Д<Д, (рис. 24.5), то антенна РПС поворачивается в сторону уменьшения модуля угла ~р до тех пор, пока не выполнится условие Д=Д,. Разность между первоначальным значением (рис. 24.5) ф=а+Н7Д, (24.8) и соответствующим значением аь и представляет ) собой сигнал рассогласо- д =Д вания. На первый взгляд кажется, что использова- 4,я ние дальномерного спосо- 1 у ба является более предпочтительным, так как ,l т требует измерения (оценивания) только дальности, в Рнс. 24.5 то время как в угломерном способе необходимо еще измерять углы атаки а и поворота антенны <р. Следует подчеркнуть, что в настоящее время отсутствуют высокоточные датчики измерения угла атаки, что приводит к необходимости увеличивать допустимые значения Н,.
Однако, несмотря на отмеченные недостатки, на практике чаще используют угломерный способ, поскольку он позволяет более полно учесть все требования к траектории полета, изложенные в 524.1. Нецелесообразность использования дальномерного способа объясняется спецификой управления подъемной силой самолета с помощью рулей высоты (управляемых стабилизаторов), особенности которого были рассмотрены в п. 5.2.1. Напомним, что при необходимости набора высоты рули отклоняются вверх (рис. 5.1) [45].
В этом случае самолйт вначале перемещается вниз (рис. 5.2), что при выполнении МВП само по себе опасно. Одновременно он начинает поворачиваться вокруг поперечной оси, увеличивая тем самым угол атаки и величину подъемной силы. В результате самолбт начинает набирать высоту только через некоторое время 1 . Интервал 1 „наряду с запаздыванием САУ и исполнительных органов и определяет величину 1„в (24.6). Для систем управления, использующих дальномерный способ, важным является то, что увеличение угла атаки, имеющее место иа интервале 0-~ „(рис. 5.2), приводит к угловому перемещению антенны в пространстве. В результате перемещения луча антенны увеличивается текущая дальность Д, приближаясь к значению Д„что вызывает уменьшение параметра рас- согласования (24.5).
На рис. 24.5 этот факт иллюстрируется изменением текущей дальности от значения Д,<Д, до значения Дз=Д, при перемешенин антенны из положения 1-1 в положение 2-2. Получается парадокс: при отклонении рулей высоты вверх самолет перемещается вниз и при этом снимается команда на набор высоты. В итоге самолбт начинает перемещаться вверх только в опасной близости от препятствий, когда при малых значениях Д изменения угла атаки уже Н>В~, не смогут привести к ей значительному увеличению. Траектория полета в процессе облйта препятст~~~т' 0>0 вия при использовании дальномерного способа показана на рис. 24.6 Рис. 24.6 пунктирной линией.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
