Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами (1991) (1152000), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Поэтому с достаточной степенью точности флюктуационные ошибки наведения телеуправляемой ракеты на цель можно считать пропорциональными флюктуационным ошибкам сопровождения цели в первую очередь по угловым координатам ~фл ' у(фл~~сопР. фл где пф,-средняя квадратическая флюктуационная ошибка наведения ракеты в рассматриваемой плоскости управления; псодр. фл средняя квадратическая ошибка сопровождения цели по угловой координате, обусловленная флюктуациями принятого сигнала; Кф, — коэффициент пропорциональности (трансформации). Флюктуационную ошибку углового сопровождения цели и коэффициент трансформации достаточно просто определить экспериментально. Величина флюктуационной ошибки наведения в системах телеуправления зависит от типа и характера воздушной цели, способа сопровождения цели, координат и параметров движения цели, принятого метода наведения и параметра рассогласования системы.
Флюктуационные ошибки сопровождения групповой цели (группы самолетов, наблюдаемых на экране радиолокатора в виде одной отметки), как правило, больше флюктуациониых ошибок сопровождения одиночной цели. Особенностью работы радиолокационных устройств по низколетящим целям является наличие мешающего фона изза влияния земли и местных предметов.
Изрезанность диаграммы направленности, дробление отметки от цели, наличие помех от земли и местных предметов могут приводить к росту ошибок сопровождения по угловым координатам и дальности, а следовательно, и ошибок наведения ракеты на цель. Наличие флюктуационной составляющей ошибки в координатах цели неизбежно приводит к появлению таких же составляющих ошибки в производных координат.
При этом при многократном дифференцировании координат величина ошибки может оказаться соизмеримой с полученным результатом. Следовательно, простота вычисления параметра рассогласования системы непосредственно связана с уменьшением флюктуационной ошибки наведения ракеты. С этой точки зрения метод трех точек лучше методов спрямления траектории. Организованные радиоэлектронные помехи создаются для того, чтобы разорвать контур наведения ракеты (вызвагь срыв наведения ракеты) или увеличить ошибки наведения ракеты (снизить вероятность поражения цели). Помехи могут привести не только к возрастанию флюктуацнонныхошибок сопровождения цели, ио и к изменению преобразовательных свойств системы управления из-за ее перегрузки шумами. В системах самонаведения источниками флюктуационных ошибок также являются флюктуации отраженных от цели сигналов и внутренние шумы приемника головки самонаведения.
157, Наибольшее влияние на ошибки наведения оказывают флюнтуации сигнала по угловым координатам, наименьшее— флюктуации по амплитуде. Это объясняется тем, что в системах самонаведвння для сопровождения цели по угловым координатам, как правило, используются методы мгновенного равносигнального направления, а параметр рассогласования системы является функцией угловых координат или скоростей линии ракета — цель. Пеленгацнонные устройства с мгновенным равиосигнальным направлением теоретически нечувствительны к амплитудным флюктуациям отраженного от цели сигнала. Угловые флюктуации непосредственно влияют на точность определения параметра рассогласования, являясь основным источником флюитуационных ошибок. Внутренние шумы аппаратуры ГСН могут быть разделены на две основные группы: шумы приемника и шумы следящей системы.
Последние определяются конструктивными и технологическими характеристиками следящего координатора цели. Флюхтуационные ошибки систем телеуправления и самонаведения могут быть следствием н других случайных возмущений контура управления (турбулентности атмосферы, газодинамических факторов и др.). Флюктуационные ошибки, являясь по своему существу случайными, вызывают рассеивание траекторий ракет относительно цели. Для их характеристики необходимо знать величину средней квадратической ошибки оьа. Ее определение связано с оценкой реакции системы управления на возмущения, имеющие характер случайных процессов.
рн едем примеры инструментальной ошибки наведения ракеты, обусловленной причинами такого вида. Антенны пеленгационных устройств головок самонаведения ракет устанавливаются в головной части диопрозрачным колпаком-обтекателем [191. Стенки обтехате- Ц Р .ч. ис. Ля. К опредеаеиию поправки иа обтекатель Инструментальные ошибки наведеяня Инструментальной ошибкой называется ошибка, возникающая вследствие ограниченной точности и нестабильности работы аппаратуры комплекса.
Она состоит иэ инструментальных ошибои устройств измерения координат цели и ракеты, выработки и передачи команд управления, автопилота и других элементов контура. Величина инструментальных ошибок в значительной степени зависит от состояния техники, своевременности и качества проведения технического обслуживания на ней, точностя регулировки элементов и схем, выставки номинальных парамет ов аппаратуры. 'овокупность факторов, вызывающих появление инструментальных ошибок, условно можно разделить натри группы. Первая группа — допущения при конструктивном решении задач наведения, погрешности принятых методов измерения координат цели и ракеты, выработки параметра рассогласования н команд управления.
158 ля должны выдерживать значительные силовые и тепловые нагрузки. Они имеют с точки зрения влияния иа распространение радиоволн достаточную толщину. Форма обтекател возможно т еля по истин ак ости не должна ухудшать аэродинамических ха арантения р р еты. В вытянутом обтекателе величина прело луча зависит от величины угла между осью симметрии обтекателя н линией ракета — цель (угла пеленга цели). Зависимость угла смещения электрической оси антенны Л5 от угла пеленга цели $ называется статической пеленгационной характеристикой обтекателя.Внд втой характеристики показан на рнс. 4.12„6. Наличие ошибки Л3 в определении угловой координаты цели за счет влияния обтекателя приводит к тому, что стиви 9+ й1 На рнс. 4.12,а для неподвижной ракеты показаныдва положения цели и соответствующие углы перемещения антенНы головки дзмонаведения Дев и линии ракета — цель Ле.
Из рис. 4,12, а видно, что ЬзАчьЬе. Следовательно, угловая скорость поворота антенны не равна угловой скорости поворота линии ракета — цель. Измеренный параметр рассогласования не соответствует истинному. Влияние обтека тел я на величину угловой координаты цели приводит к тому, что контур управления оказывается охваченным дополнительной обратной связью. Эта обратная связь может принимать как отрицательные, так и положительные значения. При положительной обратной связи контур может терять устойчивость, резко возрастают ошибки самонаведения. Для повышения устойчивости контура и уменьшения ошибок наведения ракеты на цель в команду управления необходимо ввести компенсационную поправку на обтекатель, зависящую от углового упреждения цели относительно продольной оси ракеты.
Разброс характеристик обтекателей и необходимость обеспечения устойчивости контура приводят к тому, что эта поправка не исключает случайной и систематической составляющей ошибки наведения. Для ком а иди ы х с исте м телеуправления можно привести такой пример инструментальной ошибки рассматриваемого вида. Радиолокаторы визирования ракеты систем телеуправления, как правило, работают с активным ответом. Это означает, что запросный сигнал радиолокатора переизлучается приемопередатчиком ракеты. Использование активного ответа позволяет исключить влияние эффективной отражающей поверхности ракеты на дальность и устойчивость ее сопровождения. Для измерения угловых координат в радиолокационных станциях сопровождения ракеты и цели применяются различные методы угловой пеленгации: методы сканирования диаграммы направленности, методы амплитудного и фазового мгновенного сравнения сигналов, метод сканирования фазового центра и др.
При методах сканирования в разность угловых координат ракеты и пели может вноситься инструментальная ошибка, обусловленная тем, что на входе приемника радиолокатора сигнал цели дважды, а ракеты только один раз промодулирован по закону формы диаграммы направленности. Эта ошибка по своему существу является систематической и может быть учтена при формировании команд управления вводом соответствующей компенсационной поправки. К инструментальным ошибкам первой группы следует отнести также ошибки, причиной появления которых является погрешность компенсации скручивания систем координат при пространственном управлении ракетой и др. Вторая группа — конструктивные и схемные недостатки, производственные допуски и регулировочные погрешности гыстзвки номинальных значений параметров элементов контура наведения ракеты.
В систему управления входит большое количество элементов и схем, имеющих ограниченные точности своих номиналов. Их регулировка выполнена с определенными допусками. Кроме того, в процессе эксплуатации техники возможны разбалансировка схем, уход нулей и т. д. Инструментальные ошибки такого вида зависят от состояния техники, сроков ее эксплуатации, своевременности и качества профилактических работ на ней.
Третья группа--ограниченные возможности и ошибки человека-оператора, участвующего в работе контура наведения. Оператор вносит инструментальную ошибку наведения, если он участвует в определении координат цели или является звеном в контуре управления ракетой. Поэтому говорить об инструментальной ошибке такого вида имеет смысл только применительно к системам телеуправления. При участии человека в наведении ракеты большое внимание должно уделяться отбору и обучению оператора. Цель всякого отбора заключается в предсказании двух основных характеристик оператора: способности к освоению данной конкретной специальности и эффективности его действий в реальных условиях боевой работы.
Эффективность действий оператора в реальных условиях стрельбы зависит не только от его обученности, но и от целого ряда личностных качеств. Одна часть личностных качеств (чувство долга, ответственность, трудолюбие, настойчивость, решительность) более или менее легко поддаются целенаправленному воспитанию, а другая часть (реакция, уравновешенность, самообладание, способность к сосредоточению, психическая выносливость, распределение внимания и др.) являются более стойкими и праитически мало меняются при подготовке операторов.
Обеспечение надежности работы оператора в критических условиях предполагает изучение и учет ие только его наличных, но и потенциальных возможностей. Сложные условия не должны вызывать снижения надежности и точности работы оператора. В этих условиях он должен действовать более эффективно. В последние годы для оценки возможностей операторов все шире применяют так называемые тесты — набор четко сформулированных задач (устных, письменных, знаковых, двигательных и др.), предполагающих точные и краткие ответы.