Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем (1985) (1186205), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Сч — оператор, описывающий сложное радиозвено системы радиоуправления. В данном случае под сложным радиозвеном понимаем все радиосистемы, обеспечивающие получение оценки е=е(1) параметра рассогласования в=в(г) на входе, на основе которого вырабатываются команды управления ЛА. Сз — оператор, описывающий работу системы радиоразведки (СРР): з=з(Г) — раэведываемые радиосигналы; з=з(1) — оценка параметров радиосигнала на выходе. Сз — оператор, описывающий работу системы радиопротиводействия (СРП): з=з(1) — оцениваемые СРР параметры радиосигналов работающих радиосистем (Входные фазовые переменные) ' лно=ппо(1, Хп) сформированные системой РПД организованные помехи.
К вЂ” оператор, описывающий кинематические связи, складывающиеся при взаимном перемещении цели и управляемого ЛА, а также пунктов передачи и приема полезных и мешающих сигналов: входные фазовые переменные А„(1)=(хш, хмь хзч) — вектор-Функция текущих координат цели (траектория цели); А„„(1) = (х л„, х „, х „) — траектория летательного ап парата; выходная фазовая переменная е(1) =(еь е,)— параметр рассогласования между фактической и требуемой траекториями движения ЛА.
6 — оператор, описывающий работу автопилота, обеопечивающего выработку необходимых команд для управления движением летательного аппарата: в= =(зь зз) — оценка параметра рассогласования; т= =(т,) (1=1, 2, ..., А) — сигналы обратных связей, 28 устанавливаемых для стабилизации движения ЛА; выходная фазовая переменная б=(бь бк бз, ...) — отклонения рулевых органов управления объекта от нейтрального положения; Ч' — оператор, описывающий динамику ЛА: %лх =(~,лд, ~зл„.
~зла) — вектор ускорения ЛА; $— внешние силы, действующие на корпус ЛА; т=(вн) (1=1, 2, ..., А) — сигналы обратных связей, характеризующие перемещение ЛА в пространстве. флд — оператор, описывающий динамическое звено ЛА: %лх =%лд(1) — вектор-функция ускорения; А =А „(1)— вектор-функция текущих координат летательного аппарата. ф„— оператор, описывающий динамическое звено цели: %„=%„(1) — вектор-функция ускорения цели; А„=А„(г) — вектор-функция текущих координат цели. О~ — оператор, описывающий работу ЭВМ, входящей в состав комплекса радиоуправления: ч=(чь чв ...,ч,)— множество исходных данных, вводимых в ЭВМ; 1х= =(Иь Иь -, 1ь ) — множество результатов вычисления.
Таким образом, для описания комплекса радиосистем управления ЛА базис операторов содержит следующие основные операторы: К,=(С1, С, С С4 С~ С, К, 6, йг Флл' фю 0~). Этот базис можно использовать для построения формальной схемы и формального описания различных комплексов радиосистем.
При формальном описании комплексов радиосистем с помощью операторов базиса К1 вводятся следующие основные допущения: функции каждого оператора определены однозначно; внутренняя структура каждого элемента, описываемого соответствующим оператором, неизвестна, таким образом, каждый блок формальной схемы комплекса представляется «черным ящиком», входные и выходные фазовые переменные которого заданы; на основании информационного описания комплекса установлены функциональные связи между его элементами, которые заданы фазовыми переменными, внешними и внутренними параметрами; 29 при составлении формального описания комплекса радиосистем используются введенные выше правила действий над операторами.
Пример 2.2. Типичная си. туация использовании комплекса полуактивного самонаведения показана на рис. 2.3 [3]. В его состав входят следующие радиосистемы: РЛСЦ вЂ” радиолокационная система поиска и захвата це. Рис. 2.3. ли на сопровождение; СПИ!, СПИ2 — системы передачи данных целеуказания; РЛСП вЂ” радиолокационная система подсвета пели; РЛГС вЂ” радйолокационная головка самонаведения; СРП— система радиопротиводействия, предназначенная для создания организованных помех радиосистемам комплекса. Требуется сопоставить формальное описание комплекса для оценки его эффективности по помехозащнщеиности в отношении орта. низаванных помех. В соответствии с (1.16) для оценки эффективности принимаем следующий критерий: Э,-Р-(В) =Ц Р",'„,1 (В;), (2.4) (=1 где Рнез) е, (В;) — эффективность работы комплекса на Е-м агапе при условии, что на (Š— 1)-и этапе задача была выполнена с вероятностью Р, Для составления формального описания комплекса необходимо воспользоваться внеденнымн выше операторамк (табл.
2.1). Работу комплекса целесообразно разбить па ряд этапов и оценивать его эффективность по результатам моделирования на каждом этапе. Так, эффективность работы комплекса па этапе поиска н захвата цели на сопровождение РЛСЦ (рис. 2.3) можно оценивать вероятностью Э,л=Р1 (В~), эффективность работы комплекса на этапе подсвета цели — вероятностью Эел Рнч(В,)Р,(Ве), на этапе поиска и захвата цели на сопровождение — вероятностью Э,л Риз(Вв) Х ХРгп(Вз)Р1(В~), Если прн моделировании комплекса радноуправ. ления нас интересует только этап наведения ЛА на цель, т. е.
эффективность работы всех радиосистем комплекса, обеспечивающих управление ЛА, то для оценки эффективности работы комплекса можно воспользоваться критерием Э, Рва[[в(Е) )ч Ь], (2.5) где Ь(Е) — мгновенный промах; в общем случае 1г(Е)=[е(Е)] [34], В терминальных системах, которая в данном случае рассматриваетСя, Ь(Е) Ь(Тч) (ГдЕ 1=Та) — МОМЕНТ ВетрЕЧН, КОГда раССтОяНИЕ ЛА — цель г(Е)=ппп.
В этом случае Э1 Р[[Ь(Тв) ) ~А] пь/АЕ. (2,6) 30 Рнс. 2.4. Гдв [И(ТВ)) = В(Е))Е Г Р(Е), оч Е ~ Т,; АŠ— ВЫбарКа НЗ апсамбля реализаций пусков ЛА на цель )Ь(Е) ], полученная с по. мощью моделирования комплекса иа ЭВМ; нл — число пусков, в которых было удовлетворено условие )Ь(Тя) [ч-А. Следовательно, для оценки эффективности комплекса на рассматриваемом этайе его работы необходимо располагать реализациями мгновенного промаха Ь(Е) (0(Е~Тв). Формальное описание комплекса для получения реализаций Ь(Е) можно найти с помощью схемы на рис. 2.4. С учетом введенных выше правил формального описания сложных систем имеем Ач Фнтрч: ля=Флх%лд, е=)Г[Аю Ала], (2.7) вюэФ[е; Пс, П,; Пгь], где Ф=С4 (табл.
2.1), Ь=П[е, ш] Тглл еР[Ь, 1], ш=зР,[Ь, 1]. (2.9) Уравнения (2.7) описывают динамические и кинематическне звенья, уравнение (2.8) — сложное радиозвено, а (2.9) — звено автопилот— корпус ЛА. Чтобы получить формальное описание комплекса по критерию (2.5), необходимо составить операторное уравнение для параметра рассогласования в(Е). Из (2.7) — (2.9) непосредственно получаем е = Е(„(Фнчйен, Флд [еР [(в, ш); 1(Е)И], (2.10) где в Ф[е, П., П.м П,]. (2.! 1) Соотношения (2.11) и (2.7) составляют формальное описание комплекса радиоуправлення по критерию вероятности того, что промах Ь(Т,) не превысит порога.
Для формирования математической модели комплекса на основе формального описания все операторы необходимо описать соответствующими математическими соотношениями. Математические модели радиосистем, используемые прн моделировании комплексов радиоуправлеиия, рассмотрены в гл, б и 7, Табаипа Е.Е 2.4. ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ РАДИОСИСТЕМ НА УРОВНЕ РАДИОКАНАЛОВ При системотехническом проектировании комплекса радиосистем на этапе формулировки требований к выходным параметрам входящих в него радиосистем необходимо детализировать оператор Ф в (2.11). Это достигается формальным описанием каждой радиосистемы, входящей в состав комплекса, своим оператором С; (1=1, 2, ..., /г) (табл.
2.1). Следующим этапом декомпозиции комплекса нли отдельной радиосистемы является их рассмотрение на уровне радиоканала, В этом случае базис операторов С1=(РЬ 01), 1=1, 2, ..., 1; 1=1+1, ..., 7., где Р1 — операторы, описывающие работу различных радиоканалов; О; — операторы, описывающие различные нврадиотехнические элементы, входящие в состав радиосистем. Все используемые в радиосистемах радиоканалы можно разделить по их функциональному назначению на восемь категорий: 1) поиска сигнала з=г(1, Х), 2) слежения за параметрами сигнала, 3) измерения параметров сигнала, 4) сопровождения цели по координатам Х= = (Хь Х2, Хз), 5),передачи информации, 6) измерения координат цели, 7) радиоразведки параметров сигнала, 8) радиопротиводействия перечисленным выше каналам.
В соответствии с этой классификацией в табл. 2.2 приведены формальные схемы элементов (операторов) для описания различных радиосистем на уровне радио каналов. Р, — оператор, описывающий радиоканалы поиска в ЗаХВата радИОСИГНаЛа ЗР З(1, )1)1 Пп,(П„1(1)) (1'= =1, 2, ..., и) и Ппп=(ппо1(1, 21п)) (1=1, 2, ..., т) — мно жество естественных н организованных помех, сопро. вождающих работу радиоканала; е=е(1))Ео — выход ная фазовая переменная (Еп — некоторый порог, превы.
шение которого может свидетельствовать о наличия сигнала). В зависимости от назначения оператор Р1 мо, 32 жет описывать радиоканалы поиска сигнала по мощности, частоте, дальности и угловым координатам. Р, — оператор, описывающий работу радиоканалов слежения за параметрами~сигнала з=з(1, Х, а), где а =(а1, ам ..., ап) — ПаРаМЕтРЫ СИГНаЛа, За КОТОРЫМИ осущест1вляется слежение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
