Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Это подтверждает целесообразность применения существенно более простого способа оценивания дальности Д„с помощью программного зкстраполятора, а не специального измерителя дальности. Отметим, что особенно сильно угломеры влияют на флуктуационную составляющую ошибки Аа,р. Следует также отметить, что все выводы„полученные для вертикального (продольного) канала управления, будут справедливы н для горизонтального (бокового) канала.
18.3. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИВС РАКЕТЫ «ВОЗДУХ-ПОВЕРХНОСТЬ» К ТОЧНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПРИ ОПТИМАЛЬНОМ ТРЕХТОЧЕЧНОМ НАВЕДЕНИИ Как и в 918.2 чувствительность ИВС ракеты «в-п» с СКРУ к точности измерителей будет оцениваться по методике, изложенной в 98.5 146]. При этом будет считаться, что выполняются следующие условия: управление ракетой и ПУ осуществляется по закону (17.18) и (17.19), оптимальному по минимуму функционала (17.16); законы изменения углов е„, и ер, визирования цели и ракеты и их производных «7 и рзр„а также дальностей Д„и Д, до цели и ракеты являются детерминированными; угловые координаты цели и ракеты оцениваются угломером БРЛС, дальность до цели — дальномером БРЛС, а дальность до ракеты— с помощью активного ответчика; все используемые измерители имеют как динамические, так и флуктуационные погрешности; флуктуационные погрешности измерителей представляют собой независимые центрированные гауссовские процессы с известными дисперсиями; каналы управления ПУ и ракетой в различных плоскостях независимы и не влияют друг на друга.
Последнее утверждение дает возможность проводить анализ только для одного канала, например, вертикального. Принимая во внимание (17.9) и (17.12), преобразуем (17.18) н (17.19) к виду: Арв + " в«в ерв)+ (юав озрв) )рв~ Др1С,1 Др(С11 33 2 — ! 878 ~~-~М,М-~М ~,, ) Дц)сзз ДцДр "зз ( цв рв) Зпув» дцдр~зз более удобному для дальнейшего анализа. Сопоставляя полученные соотношения с (8.4) (46) можно прийти к заключению, что х,=к, хз=к „хз=еуп„хв»п еу „хз=)вр„хе=да, ху =др, хв =)ч,. Тогда на основании (8.8) и (8.9) можно получить 1 чу!+ Чзз 8~ б )+ чзз (~ дщ ) ьрв 1 ".; цв ра ца рв р ! р !! лп!рв ((цв в в)+ (ш цв ш рв) ЛДр (18.4) Дз) „ц' "' Дз1 „ ~Ф.-л)» Ф.-ц,)„1„ Дц1сзг ДцДр)сзз (Ьвбвр)цр(ЛшЛш) (дц-д,) „ Д„Др)сзз + -з (ецв врв)+ з (шцв шрв) 4дц ц 22 ц 22 ц 22 бДр -4;а (18-б) ~~аура аура сура где !зе =в„,-е„„!Зв~, =е, -е „Жоп, =суп, -суп„ 4~в=де Дц, б!Цр=Др-Др 4рв =3рв-марв 4пув=)пув-Зпув — соответственно ошибки измерения (оценивания) углов визирования цели и 34 ракеты, их производных, дальностей до цели и ракеты и вертикальных ускорений ракеты и ПУ.
При детерминированном характере изменения используемых фазовых координат, опираясь на метод «замороженных» коэффициентов, можно получить выражения для установившихся значений динамических ошибок. Эти формулы получаются из (18.4) и (18.5) путем замены в них мгновенных ошибок Лап,, Аар,, Лев«,, Лавр, и АДп, ЛДр, А)р,, А)в, на их установившиесязначения Лаппо, Аар,ву, Лввпвву, Лавр „и ЬД,, ЛДрву, А)рпо, Н „ш. Анализ (18.4) и (18.5) дает возможность сделать следующие заключения.
Чувствительность ИВС ракеты «в-п» к точности измерителей при оптимальном трехточечном наведении на наземную цель зависит не только от ошибок оценивания используемых фазовых координат, но и от требований к точности и экономичности, предъявляемых к СКРУ, и условий ее применения, обусловливающих значения Д„, Д и а арв е'пв 'орв ' Чем выше требования к экономичности процесса управления, определяемые в (17.18) и (17.19) значениями коэффициентов штрафов кп и йкь тем менее чувствительна ИВС к ошибкам оценивания Лап,, Лар„ Ьсв«в Леврв и АДп, АДр . Высокоточные системы наведения, характеРизУемые большими значениами коэффициентов Чм, Чм и Чзз, более чувствительны к точности оценивания фазовых координат.
В (18.4) и (18.5) можно выделить три группы ошибок: Ьрв Ьрвв Ьрвп Ьрву в ~Ьпув ~Ьпувв + ~.~Ьпувд + ~Ьпуву в обусловленных влиянием различных типов измерителей. Первая из них (18.6) определяется автономными датчиками (акселерометрами). Вторая— ььрвп = [Чзз(кпв Врв)+Чзз(Ш«в шрв)~-в-Р- ( 8 7) Д„) 36 АЬпувц=- - [(ДрЧЗг+ЧЗ2)(оцв-Врв)+ЧЗЗ(щцв-Шрв) = —"— Д )с22 Дц (18.8) Др с 2 +Ч32 (кцв врв)+Чзз(юцв шрв) Д„ зависит от точности дальномерного канала. Третья группа: Гвдрву " [(ДрЧ3$+Ч32)($~цв ййрв)+Чзз((шцв ~гозрв)11 ( 8'9) Д 1с„ — [(ДрЧ3!+Ч32$цв — врв)+Чзз(Ма — 2)ГОрв)) (18 10) (Дц — Д )гг. Др Дц1с22 г! Ошибка (18.10) по мере приближения ракеты к цели стремится к нулю. Следует отметить, что при использовании одного угломера для оЦениваниЯ Углов визиРованиЯ с, ср, и Угловых скоРостей цзв„дзр, в общем слУчае не УдаетсЯ обеспечить Равенства !де =двср, и !згд =2вгар, ошибок оценнвания из-за разного характера изменения положения линии визирования малоподвижной наземной цели и движущейся с высокой скоростью ракеты.
Поскольку флуктуационные составляющие погрешностей измерителей представляют собой центрированные процессы, то математические ожидания флуктуационных компонент ошибок (! 8 4) и (18 5) будут равны нулю. Дисперсии Рд„и Рд этих компонент могут быть вычис- обусловлена ошибками угломерного канала БРЛС. При этом необходимо отметить, что ошибки (18.6) остаются неизменными в течении всего времени наведения, в то время как составлягощие (18,7), (18.8) и (18.9), (18.10) существенно зависят от условий применения. Ошибки (18.7) и (18.8), обусловленные дальномерным каналом, при изменении Др и Д„ велуг себя по-разному. В то время как 3ддр, уменьшается по мере увеличения времени наведения (увеличения Д ), Ь~ изменяется сложным образом по мере приближения ПУ к цели. Ошибка (18.9) уменьшается по мере увеличения Др, стремясь к величине: лены по формуле (8.12).
Ввиду громоздкости выражений формулы для дисперсий не приводятся. Предельно возможные ошибки формирования параметров рассогласования можно рассчитать по формуле (8.14) [46]. В заключение отметим, что все выводы, полученные в процессе оценки чувствительности вертикального канала ИВС, имеют смысл и для горизонтального канала. 18.4.
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИВС К ТОЧНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ПРИ КОМАНДНОМ РАДИОУПРАВЛЕНИИ САМОЛЕТАМИ При оценке чувствительности ИВС, используемой при командном радиоуправлении самолетами, применим методику, рассмотренную в З8.5 [46). Будем также считать, что измерители, входящие в состав ИВС, имеют лишь динамические и флуктуационные погрешности, причем последние являются центрнрованными гауссовскими шумами.
Чувствительность ИВС к точности измерителей рассмотрим на примере формирования параметра рассогласования по курсу для метода перехвата. Аналогичный подход будет справедлив и для других каналов управления самолетами, а также для каналов целеуказания БРЛС по угловым координатам и дальности. При оценке чувствительности для большей наглядности воспользуемся динамическими структурными схемами наземной и бортовой измерительно-вычислительных подсистем, образующих в совокупности формирователь параметра рассогласования. Такие схемы получаются на основе уравнений, определяющих требуемый курс у, при заданном методе наведения, а также формул, по которым рассчитываются прямоугольные координаты х„, х„г„, х„курс цели щ„и параметр рассогласования Ау при ручном управлении, либо А„х, при директорном и автоматическом управлении самолетом.
Кроме того, в этих схемах учитываются передаточные функции измерителей Д„, у„, Д„, гр, и у. Обобщенная динамическая схема формирователя параметра рассогласования Ау совместно с КРУ показана на рис. 18.5, где передаточные функции Ф (р), Ф„„(р), Фм(р), Ф, (р), Ф (р) характеризуют динамические свойства измерителей Д„, у„, Д„ф, и у.
На выходах этих измерителей образуются измеренные (оцененные) значения дальности Дц до цели, азимута ф„цели, дальности Д, до самолета, его азимута ф„измеряемые относительно пункта управления, и курса ф. Вычислителем требуемого курса у, формируется его оценочное значение ф, . При получении структурной схемы предполагалось, что КРУ имеет передаточную функцию, равную единице, и вносит лишь дополнитель- 37 иую ошибку Ь!Р„в оценку Ч4, угла 4Р,.
Вычитающим устройством на борту самолета образуется значение Лф параметра рассогласования Ь4!4. Если применяется директорное или автоматическое управление самолетом, то динамическая структурная схема на рис. 18.5 формирователя параметра рассогласования дополняется схемой, отображающей процесс преобразования параметра рассогласования 648 в требуемое значение 7, Угла кРена и фоРмиРованиЯ паРаметРа РассогласованиЯ Ь„ц, (п. 7.3.3).
Из рис. 18.5 слелует, что ошибка Лс,„определения Ь4у равна: ~ач ~!Р + 4Р«4Рч (18.11) Здесь Л4!4, и Ь!!4,„— ошибки формирования требуемого 4у, и фактического курсов самолета, а съ!!4„— ошибка, вносимая КРУ. Параметр 4Р, является нелинейной функцией измеряемых параметров движения цели и наводимого на нее самолета, поскольку наземная измерительно-вычислительная подсистема чаще всего представляет собой нелинейный преобразователь Д !вц, Д, и !!1, В связи с этим при нахождении Л4Р, приходится прибегать к линеаризации уравнений, связывающих Ь!Р, с измеряемыми координатами Д 4!!ц, 2~ и ср,. На основании формул (8.6)-(8.9) и (18.11) можно получить соотношение ссцц 7!444Рц+узс44Рс+73444Рц+74!4Дц+узссДс 47444 с ц+утсс с с+Мс 444Рю (18.12) в котором 7! (1 = 1,7 ) — коэффициенты чувствительности. Анализ (18.12) в реальном диапазоне всех дальностей, скоростей и углов, проведенный с Учетом достаточно гРомоздких выРажений длх уь позволЯет пРийти к следующим заключениям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
