Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Кроме того, необходимо отметить следующее обстоятельство. Участки самонаведения ракет «в-в», как правило, имеют достаточно малую протяженность, которая может оказаться недостаточной для ликвидации больших промахов наведения. В связи с этим необходимо .тринимать специальные меры и по повышению точности наведения в а..тономном и радиокомандном режимах. Для этого целесообразно использовать специальные методы наведения на ИМЦ, повышать точность экстраполяции целей в вычислителе ПКЗ за счет применения более сложных моделей и увеличить количество поправок, передаваемых на борт ракеты с помощью сигналов радиокоррекции, за счет включения в них составляющих ошибок ускорений. Весьма перспективным направлением синтеза алгоритмов функционирования комбинированной ИВС, в которой были бы учтены сделанные выше рекомендации, является использование математического аппарата статистической теории оптимального управления.
Аппарат этой теории (гл. 3) позволяет получить алгоритмы функционирования ИВС, совместно наилучшие как по точности, так и экономичности наведения ракет на ИМЦ в условиях реальных ограничений на величины сигналов управления и быстродействие исполнительных органов. Процедура получения таких алгоритмов может быть выполнена двумя способами. При использовании одного из них оптимальная ИВС синтезируется как единое целое на основе многомерных моделей состояния высокой размерности, учитывающих более сложные законы взаимных перемещений ракеты и цели в трехмерном пространстве и заданные (управляемые) части всех следящих измерителей, СУР и самой ракеты.
При этом оптимизация ИВС должна выполняться в процессе поиска минимума сложного функционала качества, в котором одновременно учитываются требования точности наведения ракеты на ИМЦ, требования к точности автоматического сопровождения следящими автоселекгорами дальности, скорости и угломером и экономичности всех этих процессов. 200 Решение этой задачи затруднительно из-за влияния «проклятия размерности» (23.2) и ограничений на объем памяти и быстродействие бортовой ЦВМ ракеты. В связи с этим более реальным является подход, основанный на раздельной, независимой оптимизации метода наведения на ИМЦ и следящих измерителей, обеспечивающих его реализацию.
Такой подход, называемый в дальнейшем квазноптимальным, дает возможность воспользоватъся результатами синтеза метода наведения на ИМЦ (п. 7.52) и алгоритмов функционирования следящих измерителей, рассмотренных в гл. 1О и !!. Ниже, при получении состава и алгоритмов функционирования ИВС, будет использован именно такой подход. Его квазиоптимальность обусловлена отсутствием учета взаимного влияния следящих измерителей, формирователя параметра рассогласования, СУР и ракеты, как ОУ. При этом будет полагаться, что применяется метод наведения (7.67), (7.68) и в ракете используется двухчастотная импульсно-доплеровская активная РГС (АРГС).
Применение АРГС дает возможность более эффективно использовать результаты АСЦРО в БРЛС истребителя и повысить степень автономности процесса наведения ракеты на ИМЦ. Для обеспечения приемлемой стоимости ИВС целесообразно применять в АРГС не фазированиую антенную решетку (ФАР), а обычную зеркальную антенну с гироприводом. Способность такой антенны сопровождать по направлению ИМЦ должна обеспечиваться сигналом управления, в котором необходимо учитывать не только ошибки по углу, но и по угловой скорости.
Кроме того, для сокращения времени, затрачиваемого на захват цели, на траектории целесообразно осуществлять цодслеживание за ней по направлению и на автономном участке траектории. Для этого необходимо в автономном и радиокомандном режимах управлять антенной не только по угловой скорости ЛВ, но и по ее производной. При этом для снижения влияния переходных процессов после захвата цели, а также для улучшения динамических свойств следящей системы угломера н увеличения времени его памяти эти сигналы целесообразно сохранить в качестве корректирующих и в режиме самонаведения. Использование двух несущих частот в АРГС дает возможность улучшить показатели обнаружения, повысить помехозащищенность и существенно снизить влияние угловых шумов на последнем участке наведения на ИМЦ (п.
5.2.4 [45)). Кроме того, в угломерном канале целесообразно использовать компенсацию ошибок оценивания углов и угловых скоростей, вносимых обтекателем, на основе заранее снятой карты-матрицы ошибок пеленгации. Возможность сопровождения ИМЦ по дальности и скорости обеспечивается использованием законов управления (10.38) и (10.73). 201 Информационное обеспечение этих законов осуществляется соответствующими квазиоптимальными фильтрами, алгоритмы функционирования которых приведены в п. 10.6.1 и 10.6.2.
Отличительной чертой этих фильтров является возможность формирования оценок относительных и абсолютных ускорений и их производных как для цели, так и ракеты. Раздельное оценивание радиальных скоростей и ускорений в различных фильтрах иа основе как времени запаздывания (п. 10.6.1), так и доплеровской частоты (п. 10.6.2) обусловлено требованиями устойчивости по отношению к уводящим по дальности и скорости помехам [27, 47]. С учетом сделанных ранее замечаний и предложений ниже будут рассмотрены особенности функционирования квазиоптимальной комбинированной ИВС ракеты «в-в», предназначенной для перехвата ИМЦ. При этом будет считаться, что ИВС функционирует в четырех режимах; целеуказаний, автономном, радиокомандном и самонаведения, назначение и условия применения которых аналогичны тем, которые были рассмотрены в Я25.1-25.5.
25.6.1. ФУнкЦиОниРОВАние кВАЗВОнтнмАльнОЙ ИВС В АВТОНОМНОМ Н РАДНОКОМАНДНОМ РЕЖИМАХ Процедура формирования параметров рассогласования в различных режимах, в том числе и в автономном, может быть проиллюстрирована структурной схемой, приведенной на рис. 25.9. Показанные на этом рисунке устройство пересчета координат и гироплатформа с антенной и автономными датчиками выполняют те же функции, что и в рассмотренной ранее Я25.2) ИВС.
В автономном режиме, который имеет место, когда дальность пуска незначительно превышает дальность захвата, ИВС формирует параметр рассогласования по закону (7.67), (7.68) и выполняет подготовку аппаратуры к переходу в режим самонаведения. В приложении к ракете «в-в» метод самонаведения (7.67), (7.68) преобразуется к виду 21Ь2 асба ша02 + )цп2 )Ь2 ' Здо (25.4) до-д, " ' Информационное обеспечение (25.4) на автономном участке осуществляется следующим образом. Значения Да и )ш 2 поступают в формирователь параметра рассогласования (ФПР) в качестве команд целеуказаний Д„и 1а„пь Собственные ускорения )12 подаются в ФПР после преобразований в устройстве пересчета координат собственных ускорений),ьп которые измеряются акселерометрами, либо оцениваются в специальном фильтре.
Оценки Ч,б, и бам 2 экстраполируются по более совершенным моделям: 202 Рис. 25.9 ч =) +), ч„,(о)=ч; д, =-ч, (25.5) д,(о) =д; гч оза1,2 гоа1,2+ " (1цу1,2 31,2)» оэа1,2(О) оэцу!,2» учитывающим их зависимость от дальности до цели, скорости сближения с ней, ускорений цели на момент пуска и текущих ускорений самой ракеты. Начальные условия для вычисления (25.5) поступают в режиме целеуказаний из БРЛС. Следует отметить, что оценки е1„2 и е1,12 одновременно поступают и в регулятор и фильтр угломера (рис. 25.9).
Под действием этих сигналов регулятор формирует напряжения пьи вызывающие прецессию гироплатформы с размещенной на ней аитен- 203 ной в направлении перемещения цели. Этим самым обеспечивается хорошее сопряжение автономного режима с самонаведением, поскольку позволяет при переходе обойтись без дополнительного поиска цели по направлению. В радиокомандном режиме, который используется в ситуациях, когда дальность пуска значительна превышает дальность захвата, по- прежнему используется закон наведения (25.4).
Информационное обеспечение этого метода отличается лишь тем, что значения дальности, скорости сближения и угловых скоростей, вычисляемых в экстраполяторе (25.5), периодически корректируются поправками по положению А1„, А1Р А1, и скорости Ы„, А!„и А1„передаваемыми с помощью специальных радиосигналов с истребителя, аналогично тому, как было рассмотрено в 825.5. Спецификой радиокомандного режима рассматриваемой ИВС является передача дополнительных поправок А!„, А!„и Аl, по УскоРению, котоРые коРРектиРУют в (25.5) УскоРениЯ)„,ш н) После того как ракета приблизится к цели на расстояние Да =кзДз~ (25.6) где к, — коэффициент, несколько превышающий единицу, начинается подготовка ИВС к переходу в режим самонаведения.
В процессе подготовки осуществляется поиск цели по Д и Ч,е относительно значений Д, и Ч,е, на момент выполнения условия (25.6). Анализ обнаруженного сигнала на его принадлежность цели, земле илн постановщику помех может осуществляться по тем же правилам, которые были рассмотрены в п. 25.2.2.
25.6.2. ФУнкпиониговлние квлзиоптимлльной ИВС В РЕЖИМАХ САМОНАВЕДЕНИЯ И ЦЕЛЕУКАЗАНИЯ Функциональные связи ИВС в режиме самонаведения иллюстрируются структурной схемой, показанной на рис. 25.9. В этом режиме параметр рассогласования в большинстве случаев формируется по правилу (7.67), (7.68). При этом Д, определяется значением Д, захвата цели, поступающим из комплексного многоконтурного автоселектора дальности АСД. Оценка Ч,е = Ч„формируется в фильтре комплексного многоконтурного автоселектора скорости АСС при условии замены в (10.85) а, на ) . Оценки дальности, скоростей и ускорений в АСД и АСС вырабатываются на основе напряжений (10.25), (10.26) временного и частотного дискриминаторов и акселерометра, измеряющего собст- 204 венное ускорение ракеты ) .
В свою очередь, сигналы дискриминаторов получаются в процессе обработки сигнала нг суммарного канала приемника ПРМ. Напомним, что корректирующие сигналы 1 =а, предот- вращают срыв сопровождения цели по дальности и скорости при пуске ракеты с расстояния Д„<Д, по цели, захваченной на подвеске (рис. 10.8 и 10.9). Оценка 1 получается в АСД и АСС на основе измерений),„ акселерометром, размещенным на гироплатформе и соориентированным по РСН, практически совпадающим с направлением на цель.
Необходимо подчеркнуть, что многоконтурные автоселекторы дальности и скорости одновременно решают задачи селекции сигналов цели по времени запаздывания и доплеровскай частоте. Следует отметить, что при использовании в АРГС квазинепрерывного сигнала подсвета цели в ИВС может быть использована модификация АСД без устранения неоднозначности отсчета дальности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
