Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 118
Текст из файла (страница 118)
гироскопа (или гироскопов) с системой отсчета, принятой для управляющей станции; или, если время полета очень невелико, просто аэродинамической устойчивостью снаряда. Обычно такая отметка вводится на снаряд путем предварительного согласования его гироскопов, которые, таким образом, становятся элементами контура управления и стабилизации снаряда. Состояние автопилотной техники заметно продвинулась вперед и не требует подробного рассмотрения в этой книге. Управляющая информация передается на снаряд в виде модуляции несущей; на снаряде она демодулируется. Из этой информации вырабатываются величина, скорость 1 Г ла лааилал~ и стааалиаииал ! 1 Рис.
16. 20. Общее устройство систем управления с помощью команд. и направление необходимой поправки траектории снаряда. Так как управляющая информация — электрического типа, она должна быть преобразована в механические перемещения органов управления снарядом. Поэтому контур управления и стабилизации (автопилотный контур) в принципе должен состоять из приемника-демодулятора, рулевых машинок, корпуса снаряда и обратной связи через автопилот, осуществляющий стабилизацию и обеспечение опорных отметок. Этот контур входит в качестве звена в полную систему управления; его характеристики частично предписаны типом траектории, которая в свою очередь определяется тактическими соображениями и такими летными свойствами снаряда, как его скорость и отклик на возмущение').
1) В подлиннике скорость названа епостояинойь, что. конечно, не имеет места з действительности. (Принс перев.) 609 16. 31 системы упРлзлеиия пРи пОмОщи комлид В системе управления необходимо устройство, сопровождающее снаряд для определения его положения и элементов движения. Этим устройством в системах класса поверхность — воздух является обыкновенный радиолокатор, работающий в режиме сопровождения снаряда.
Он должен выдавать счетно-решающему прибору дальность снаряда, угловые координаты и их производную по времени. Обычно еще до поступления этих данных в счетно-решающий прибор выполняется преобразование координат. Подобные же данные необходимо иметь и для цели. Естественные свойства цели и характер ее движенияг определяют тип устройства, обладающего способностью ощущать цель. Для целей на поверхности Земли, у которых скорость движения невелика, это может быть простейшее визирное устройство. Если цель неподвижна, непрерывное наблюдение за нею вообще может оказаться ненужным.
Такая цель, как самолет, требует непрерывного наблюдения, обычно осуществляемого сопровождающим радиолокатором. При этом нормальной последовательностью операций являются обнаружение, захват и сопровождение. Обнаружение, кроме того, можно разделить на поиск, опознание, целеуказание и затем захват цели средствами системы управления. Более подробно об этом будет сказано ниже, при рассмотрении конкретных систем. Для вычислений в счетно- решающем приборе необходимо, чтобы координаты сиаряда и цели задавались в одной и той же системе отсчета; эта система координат, общая для снаряда и цели, определяется характером системы управления.
Назначением счетно-решающего прибора является выработка управляющих команд, которые в идеальном случае обеспечивали бы прямое попадание снаряда в цель. Входная информация счетно- решающего прибора используется для выработки передаваемого по радио сигнала, зависящего от ошибки сиаряда относительно желаемой траектории полета. Поскольку геометрические соотношения в большинстве систем сходны, требования к счетно-решающему прибору также будут близкими. Счетно-решающий прибор получает информацию о координатах и скоростях (вместе с шумами), предсказывает наивыгоднейшую точку встречи и вырабатывает управляющие команды, которые должны заставить снаряд сближаться с целью заданным образом. Типичное требование, выставляемое во многих системах к счетно- решающему прибору, состоит в том, чтобы по результатам сопровождения снаряда и цели он вычислял угловую скорость линии снаряд в цель.
Если снаряд управляется таким образом, что угловая скорость линии снаряд в цель равна нулю, мы имеем параллельное сближение. В этом случае команды управления стремятся свести к минимуму вращение линии снаряд в цель. Это, конечно, только один из бесконечного множества способов сближения. Кроме выработки управляющей команды, счетно-решающий прибор может иметь 39 з . юю.
л. с. л 1гл. 16 610 систвмы гпглвлания снлгядами еще много других назначений, например, управление положением стартовой установки до момента старта, баллистические расчеты н учет параллаксов или выработка последовательности во времени всех операций, предшествующих старту. Таким образом, счетно- решающее устройство может иметь равные варианты, заметно отличающиеся по сложности; его характеристики определяются специфическими свойствами данного комплекса управляемого снаряда. Передача управляющей информации на снаряд обычно осуществляется при помощи специальной радиолинии.
По-видимому, это наиболее легкая часть проекта системы управления. Требования к полосе пропускания, числу каналов, несущей частоте, мощности и т. п. совершенно ясны, не содержат в себе ничего невыполнимого с точки зрения современного состояния радиотехники и не вызывают необходимости в новой технике. С другой стороны, линия передачи команд есть существенный элемент системы управления и не настолько проста, чтобы ее проект мог быть взят готовым из архива. Линия передачи команд. Таким образом, каждая система управления при помощи команд требует некоторой линии связи между управляющей станцией н снарядом.
Эта линия служит для передачи снаряду управляющих команд и, если нужно, других приказов. Практически осуществление линии связи ограничено применением радио или проводной связи. Для сверхзвуковых снарядов применение проводной линии связи наталкивается, естественно, на серьезные трудности, поэтому здесь остается возможной только радиосвязь. При проектировании линии связи нужно учитывать следующие важные факторы: требования к количеству и скорости преобразования информации, к точности воспроизведения, а также дальность, надежность, помехпзащищенность, несущую частоту,мощность, габарит, вес. Преобразование информации. В дополнение к управляющей информации может потребоваться передача на снаряд и других приказов. Эти последние определяются специфическими особенностями данного комплекса и могут состоять, например, во взведении взрыватели, установке усиления приемника, взрыве боевой части снаряда вблизи цели, самоликвидации в случае угрозы со стороны снаряда силам наших друзей и т.
п. Прежде всего необходимо выяснить требования к типу управления (да — нет или пропорциональный), количеству, скорости и точности преобразования информации. После этого можно определить число необходимых каналов, временное разделение команд и требуемую полосу пропускания. Метод кодирования временного разделения и модуляции несущей для передатчика, а также методы демодуляции временного разделения и декодирования для приемника являются вытекающими отсюда конструктивными подробностями. Дальность, несущая частота и мощность.
Выбор несущей частоты и мощности на практике определяется заданной 16.3) системы тпглвлвния пви помощи команд 611 дальностью действия системы управления, а также высотой передатчика и приемника над поверхн стью Земли. Габариты отдельных блоков системы управления вообще уменьшаются с увеличением частоты, поэтому несущую частоту нужно выбирать достаточно высокой. Таким образом, несущая частота и мощность вависят от проектной дальности действия системы управления, от характера пути радиоволн между передатчиком и приемником и от размеров отсеков, которые могут быть отведены под аппаратуру внутри снаряда. 1 /Я7ЛРГ 17 „т~ А7 7У 7,ЯУ мольногтл и мооояог молях /Лят/ Рис. 16 21, Дальность радиогоризонта 1с = 1,24 (~ Н + Г' Йт) для очень высоких — ультравысоких частот в зависимостй от высоты приемника Н(высота передатчика Нт=100 футов).
Полосы частот, представляющие для нас интерес, относятся к высоким частотам (3 — 30 мггц), очень высоким частотам (30 †3 ятггц) и ультравысокнм частотам (300 †30 лтггц). Передача на частотах примерно выше 50 мггц возможна только по прямой без отражений от ионизированных слоев атмосферы; поэтому дальность передачи ограничивается длиной прямой линии от передатчика к приемнику.
На рнс. 16.21 представлена приближенная кривая дальности для частот выше 50 мггц в зависимости от. высоты приемника в том случае, если иысота передатчика равна 100 футов ( 30 м). График на рис. 16.21 получен по приближенной формуле К = 1,24 Я Н+ ~Нд ), (16.11т) т) Сть форцулу (46) для опррделення дальяности в уставиыб миляхя Ве 1гл. 16 612 СИСТЕМЫ УПРЛВЛЕНИЯ СНЛРЯДЛМИ где Я вЂ дальнос в морских милях, Ут' †высо одной станции (передающей или приемной) в футах, Н, †высо другой станции в футах. Отсюда видно, что частота не ограничивает возможной дальности, если одна или обе станции расположены достаточно высоко.
В качестве примера ограничений дальности, накладываемых выбором высокой несущей частоты при небольших высотах станций, возьмем высоту передатчика в 50 футов и приемника (снаряда) в 100 футов. Тогда й = 1,24(ф' 100 + ~/ 60) = 21,2 морской мили. Конечно, кроме влияния несущей частоты дальность определяется мощностью передатчика, направленностью и размером приемной и передающей антенны, чувствительностью бортового приемника снаряда, уровнем шумов приемника и условиями распространения радиоволн от передатчика к приемнику.
Надежность. Однако эти .данные получены нами просто из общих требований к системе управления и не могут рассматриваться независимо от степени надежности, с которой они достижимы при современном состоянии радиотехники. Таким образом, необходимо определить степень надежности, при которой система управления может работать удовлетворительно. Если для работы системы необходима непрерывная передача управляющих команд, то это требует от линии передачи ббльшей надежности, чем в случае управления прерывистыми командами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
