Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Кроме того, в состав ИВС необходимо включать аппаратуру синхронизации и раскодировання команд радиокоррекции. Среди возможных комбинаций автономных и неавтономных систем в составе КСН наиболее сложными являются РЭСУ, использующие на конечном этапе полуактивное самонаведение. В связи с этим именно этим системам ниже н будет уделено основное внимание. 25.2. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ ИВС В АВТОНОМНОМ РЕЖИМЕ При функционировании в автономном режиме ИВС должна решать две задачи: вычислять параметр рассогласования (7.33), реализующий метод пропорционального наведения, и осуществлять подготовку аппаратуры к переходу в режим самонаведения. Суть этой подготовки состоит в проведении поиска, обнаружения и анализа сигнала цели для ее дальнейшего автосопровождения по скорости и направлению.
Для определенности в дальнейшем будем полагать, что в РЭСУ используется показанный на рис. 8.2 прерывистый сигнал подсвета цели. 25.2.1. ФОРМИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРА РАССОГЛАСОВАНИЯ В АВТОНОМНОМ РЕЖИМЕ В процессе формирования параметра рассогласования (7.33) в автономном режиме принимают участие автономные датчики, устройство пересчета координат, вычислитель псевдокннематического звена (ПКЗ) и собственно вычислитель параметра рассогласования. Функциональные связи между этими устройствами показаны на структурной схеме ИВС, приведенной на рис.
25.1. Кроме перечисленньгх устройств на этой схеме еще изображены приемник отраженных сигналов, автоселектор скорости, управитель угломера и анализатор сигналов, которые принимают участие в процессе поиска, обнаружения и анализа сигналов. Необходимо отметить, что в автономном режиме переключатели П1 и П2 находятся в положении «Автономное наведение» (АН). В качестве автономных датчиков в ИВС используются акселерометры и гироскопы. С помощью гироскопов осуществляется стабилизация в пространстве платформы, на которой размещаются антенна и акселерометры. Такое размещение дает возможность существенно уменьшить влияние угловых колебаний ракеты на точность и устойчивость сопровождения цели по направлению, а также на точность измерения ускорений акселерометрами.
Кроме того, с помощью гироскопа осуществляется измерение крена ракеты у. 187 Рис. 25.! Размещенные на гироплатформе акселерометры измеряют три составляющие ускорений),„и),ьз в антенной (визирной) системе координат ОХ, т',х., (рис. 25.2), ось ОХ, которой совпадает с осью антенны. Если ось антенны (равносигнальное направление) направлена на цель, то ),„и)пя отображают ускорения по линии визирования и по нормалям У к ней, что дает возможность а экстраполировать текущие Х значения скорости сближения Ч,е, дальности Д и скоростей 4 аз Ч1 з — нормальных к линии (р 2>СН визирования. В общем случае оси ано а тенной системы не совпадают с а осями связанной системы координат, в которой ось ОХ направлена вдоль продольной Рис.
25.2 оси ракеты, а оси ОУ и Ох. 188 совпадают с плоскостями управления 1-1 и 2-2 (рис. 7.9). Поскольку управляющие сигналы вычнсляются в плоскостях управления, то для реализации (7.33) измеренные значения параметров рассогласования Ь„,12 необходимо пересчитать в оценки перегрузок Ь„12 в связанной системе координат. Эта задача решается с помощью специального устройства пересчета координат (рис. 25.1).
Пересчет осуществляется через тригонометрические функции углов визирования 1р12 и крена антенны 7,. Оценки Чаа и ез1 2, необходимые для получения параметров рассогласования (7.33), формируются в вычислителе ПКЗ, экстраполирующим Ч,е н Й12 в процессе решения тех или иных кинематическнх уравнений. В наиболее простом варианте, использованном в структурной схеме на рис.
25.1, этн уравнения имеют вид: Ч,еа (0)=Чцу, Д,(0) =Д„у; Чцаа Заа а (25.1) Д. =-Ч... 2 (0) Чцу1 Ча1,2 )а1,2 Ша!,2 Ча!,2 ~Да ~ (25.2) (25.3) 18Э причем операции по вычислению Ч~,, Д, и Ч„2 выполняются интеграторами ИНТ„, ИНТ, ИНТм 2. Начальные условия Ч, Ч,~ 2, н Д, для (25.1), (25.2) поступают в интеграторы вычислителя ПКЗ в режиме целеуказания по результатам измерений БРЛС. Оценки е1„2 поступают не только в вычислитель параметров рассогласования (рнс.25.1), но н в управитель угломера, где преобразуются в напряжение па .
Под действием этого напряжения осуществляется прецессия гироплатформы (а вместе с ней антенны) от первоначальных углов ~р,„, „введенных в качестве команд ЦУ, в направлении ожидаемого положения цели. Этим обеспечивается адекватность нзмеряемьгх ускорений ),„и)„2 ускорениям по линии визирования н нормалям к ней, на которой базируется экстраполяция (25.1)-(25.3). Кроме того, это обеспечивает прием сигналов, отраженных от целей, после начала этапа поиска и обнаружения.
Следует отметить, что пересчет координат н решение уравнений (25.1) — (25.3) мокнут бьггь реализованы не только аппаратурно в виде специальных устройств (рис. 25.1), но и алгоритмнчески в БЦВМ ракеты. 25.2.2. ПОИСК, ОБНАРУЖЕНИЕ И АНАЛИЗ РАДИОСИГНАЛОВ Этапы поиска, обнаружения и анализа радиосигналов, отраженных от цели, являются подготовительными для взятия ее на автоматическое сопровождение, после чего РЭСУ переводится в режим самонаведения. Указанные этапы реализуются в процессе совместного функционирования автономных датчиков, вычислителя ПКЗ, приемников отраженного и синхронизирующего сигналов, автоселектора скорости, управителя угломера и анализатора сигналов.
Функциональные связи между этими устройствами показаны на рис. 25.1. В рассматриваемой системе поиск цели осуществляется только по доплеровской частоте (скорости сближения). Поиск по направлению отсутствует, так как в течение всего интервала автономного наведения происходит ориентирование антенны в направлении цели.
Это ориентирование выполняется путем изменения углового положения антенны по закону гр!,2 1рпу1,2 + оза!,21~ где дчп 2 — углы целеуказания, поступающие в ракету из БРЛС; го,1 2— оценки угловых скоростей линии визирования, выдаваемые в управитель угломера вычислителем ПКЗ (рис. 25.1). Поиск по скорости сближения осуществляется путем изменения по пилообразному закону частоты Г, управляемого гетеродина (рис. 25.3) относительно частоты Р, =Юа,/2, определяемой оценкой Ч„,, которая формируется в вычислителе ПКЗ (рис.
25.1) на основе измерений ускорения ) . Если дальность пУска Д„<Дп то У ЖУ . ПРи Р изменении Г„. (рис. 25.3) по тому же закону о будет изменяться и промежуточная частота Г а (!0.24). В итоге при некоторой частоте 0 К„о Г„; промежуточная частота Г ~1=(р;Г 2 попадает в полосу пропускания узкополосного усилителя промежуточной частоты (УУПЧ) (рис. 10.7), амплитудно-частотная характеристика которого приведена на рис. 25.4,а. Следствием этого события является появление на выходе фильтра напряжения, которое поступает на узкополосный частотный детектор (ЧД) (рис.
10.7). Поскольку нуль дискриминационной характеристики ЧД (рис. 25.4,6) соответствует частоте Г„,з, настройки фильтра, то выходное напряжение детектора ню=кча(гпрз (прзо)а где к„, — коэффициент детектирования, при изменении Гп гетеродина будет повторять дискриминационную характеристику (рис. 25.4,б,в).
190 Н д тч, о в) 1Э1 При превышении напряжением и некоторого порога Ом изменение частоты Г, (поиск) прекращается и начинается стадия обнаружения и анализа вы- ч0 РГ деленного ситнаяа. Обнаружение и выполняется в два этапа. На первом, реализуемом прн выполнении условия и„~'У„ь обнаружение осуществляется с низкой досто- 0 т верностью„ характеризуемой вероятностью правильного обнаружения Р =0,6. Достигается это за Рис.
25.4 счет выбора достаточно низкого порога У„ь величина которого несколько превышает уровень собственных шумов приемника отраженных сигналов. Выбор такого порога дает возможность обнаруживать слабые сигналы, отраженные от достаточно удаленных целей. Однако при таком пороге возможны и ложные обнаружения, обусловленные превышением порога случайными собственными шумовыми выбросами приемника. Обнаружение далеко расположенных целей, хотя и недостаточно достоверное, дает запас времени на анализ и накопление вьщеленных сигналов. Накопление необходимо для повышения вероятности обнаружения до величины Р =0,9, при которой практически достоверно можно быль убежденным в том, что обнаружен полезный сит пал, а не шумовой выброс. Накопление обеспечивается тем, что сигналы, отраженные от цели, имеют регулярный характер, в то время как шумы — случайны.
Необходимость специального анализа выделенного сигнала, перед тем как принять достоверное решение о его обнаружении, обусловлена следующими причинами. В процессе длительного автономного и командного этапов наведения в результате маневра цели ее скорость может существенно отличаться от той, которая была введена в ИВС в режиме целеуказания, и в дальнейшем экстраполировалась по алгоритму (25.1). По этой причине в полосу пропускания узкополосного фильтра (рнс. 25.4,а) могут попадать совсем другие сигналы. К таким сигналам прежде всего относятся отражения от земли.
Такая ситуация имеет место тогда, когда осуществляется перехват маловысотной цели, высота полета которой меньше высоты ракеты, и лепестки диаграммы направленности антенны РГС направлены в сторону земли. Кроме того, на вход приемника могут поступать и сигналы, излучаемые постановщиком помех. В связи с отмеченными особенностями анализ первоначально выделенного сигнала проводится, как правило, на его принадлежность постановщику помех, земле либо цели. ~п1 ')и! Как было отмечено в 28.2, анализ сигнала на его принадлежность постановщику помех проводится по энергетическому признаку, основанному на том, что прямой сигнал помехи во много раз превышает слабый сигнал, отраженный от цели.
Принятие решения о принадлежности обнаруженных сигналов к постановщику помех принимается в и том случае, когда этот сигнал превыша- ° папаха Пз ет очень высокий порог (), который па не может быть превышен ни сигналом пцппп! цели, ни сигналом, отраженным от зем- Б ли. Качественно этот процесс иллюстпз рируется рис. 25.5, на котором ц„— цапп видеосигнал на выходе приемника, а 1„ — время подсвета цели. В такой ситуации накопление сигналов прекращается и возобновляется режим поиска, в котором частота Г„ управляемого гетероРнс. 25.5 дина будет продолжать изменяться по пилообразному закону (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
