Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 119
Текст из файла (страница 119)
Не рассматривая пока чувствительность приемника, мы можем сказать, что главным параметром, определяющим надежность передачи, является уровень отношения сигнал — шум у приемной станции. Этот уровень в свою очередь определяется мощностью передатчика, направленностью антенны, условиями распространения и дальностью. За исключением условий распространения (возникновение ингерференции и шумов), все эти факторы находятся в руках конструктора и отчасги определяются требуемой степенью надежности системы.
Защита от п о м е х. Обеспечение защищенности линии передачи от помех должно занимать при проек ировании |ервое месго. Обычно линия передачи является наиболее уязвимым местом сис емы с точки зрения намеренных помех. Введение нового оружия немедленно вызывает у противника стремление к его уничтожению или, в случае управляемого снаряда, к разработке мер про иводействия управлению. Поэтому можно предполага.ь, что про'паник будет пытаться принимать и анализировать команды управления и постарается подави1ь или спутать их. Конструктор линии передачи поэтому должен стараться насколько возможно за руднить прием и анализ команд управления.
На легкость приема команд про намиком влияют направленность сигнала, его длительность и амплитуда, 16.31 систвмы япвлвлвния пги помощи команд 6!3 Габарит и вес. Габарит и вес бортового приемника снаряда и ограничения по мощности совершенно твердо определяются диаметром корпуса снаряда и размерами отсеков, отводимых на нем под аппаратуру. Габарит и вес поэтому являются главными факторами, определяющими конструкцию бортовой аппаратуры. Совершенно очевидно, что для передающей стороны вопрос о габарите стоит не столь остро, как для приемной. Поэтому нужно стараться сосредоточить все, что практически возможно, на стороне передатчика.
г —— ! ! 1 ! а/ ф Рис. 16.22. Системы управления с одним радиолокатором длл случая по- движной цели. Дальность действия снаряда и сложность команды управления принятые для какой-нибудь системы управления, часто находятся вне сферы влияния конструктора линии передачи. Они скорее относятся к области системы в целом, а для линии передачи представляют твердое задание, которое просто необходимо выполнять. В качестве способов уменьшения габарита приемника можно указать временнбе разделение команд, которое может быть применено в пределах ограничений, накладываемых требованиями к непрерывности команд.
Кроме того, можно рименять одновременную передачу различных команд на нескольких поднесущих. Система управления с одним сопровождающим радиолокатором. 1. Случай подвижной цели. На рис. 16.22, а представлена блок-схема системы управления с одним сопровождающим радиолокатором.
В этом случае радиолока,ор определяег только положение и элементы движения цели; положение и элементы движения снаряда не определяются из прямого эксперимента, но предсказываю-.ся на основании статистики баллистических характеристик снаряда. Так как большинство факторов, определяющих движение снаряда, на управляющей станции известно, относительное положение снаряда и цели все же может быть определено [гл. 16 614 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СНАРЯДАМИ более или менее точно.
Наиболее важными из этих факторов являются скорость, снос (ветер), направление старта и время. Имея эти данные, можно непрерывно вычислять, хотя и не особенно точно, траекторию снаряда. Вычисленную таким образом баллистическую траекторию можно сличить с данными, полученными от сопровождения цели. Отклонение цели от ее предсказанного будущего положения может быть обнаружено и передано на снаряд в виде команды, исправляющей траекторию. Очевидно, что некоторая неопределенность положения снаряда вносит в решение задачй встречи ошибку, эквивалентную той, которая получается в навигации по счислению пути. На рис. 16.22, б представлена система управления с одним сопровождающим радиолокатором, причем на снаряд поставлен ответчик для того, чтобы сделать возможным одновременное определение радиолокатором элементов движения и цели и снаряда. Один Рис. !6.23.
Система управления с одним радиолокатором в случае неподвижной цели. и тот же относительно узкий луч должен подсвечивать и снаряд и цель. Управляющие команды будут заставлять снаряд лететь по такой траектории, когда он все время остается иа линии снаряд †це. Такая система и задача ее разработки аналогичны системе наведения снаряда по лучу.
Старт, разгон, захват и тип траектории в обеих системах весьма сходны. Некоторым недостатком по сравнению с наведением по лучу является то, что в рассматриваемом случае на снаряде должен быть не только ответчик, но и приемник команд. Вычисление ошибки траектории, производимое вне снаряда, осуществляется более сложными средствами и будет, по-видимому, менее точным. Сопровождающий радиолокатор должен иметь два приемника для снаряда и цвли порознь; практически в каждом луче может находиться только один снаряд, 2.
Случай нс пода и жной цели. На .рис, 16.23 показана простейшая блокесхема системы управления с одним радиолокато* 11ом1 э которой элементы движения спарила непрерывно оппелва 16.31 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ КОМАНД 616 ляются при помощи радиолокатора; относительно положения цели предполагается, что оно неизменно и заранее известно.
При помощи этих данных определяется отклонение снаряда от траектории, обеспечивающей попадание в цель, и через радиолинию на снаряд передаются поправочные команды. Эта система относительно проста; в ней существует некоторая принципиальная неопределенность положения цели относительно управляющей станции. Чтобы проводить необходимые для управления снарядом расчеты, относительное положение этих двух точек должно быть точно известно. Если цель не наблюдавма из точки управления, относительное положение цели приходится оценивать каким-то другим способом, и возможная точность управления снарядом уменьшается благодаря погрешностям втой оценки. Рис. 16.24. Система управления с двумя радиолокаторами.
Система управления с двумя радиолокаторами. На рис. 16.24 представлена упрощенная блок-схема системы управления с двумя радиолокаторами. Главными элементами системы являются снаряд, радиолокатор, сопровождающий цель, радиолокатор, сопровождающий снаряд, счетно-решающий прибор и линия передачи. Система с двумя радиолокаторами является более гибкой н для подвижных целей более точной, чем система с одним радиолокатором. По сравнению с предыдущей системой принципиально новым является непрерывное раздельное наблюдение движений снаряда и цели. Конструктивные проблемы сходны у обеих систем.
Система управления с оптическим сопровожден нем. В этих системах относительное расположение снаряда и цели непрерывно определяется человеком, который посылает на снаряд по радио команды, направляющие его в цель. Очевидно, что дальность таких систем ограничена пределами видимости. Свойства системы управления здесь отчасти определяются свойствами человека [гл.
16 616 систвмы упРАВлкния снАРядАми как звена в контуре управления. С точки зрения конструктора системы, самым неопределенным звеном в контуре управления является именно человек. Устройство системы с оптическим сопровождением и описанной выше системы с одним радиолокатором аналогично. На рис.
16.26 представлен контур управления системы с оптическим сопровождением. Оператор измеряет элементы относительного движения снаряда и цели оптическим путем из некоторой точки, которая сама может быть подвижной (например, в случае пуска снаряда с воздуха). Мысленное предсказание наиболее выгодного пути снаряда Рис. 16.25. Система управления с оптическим со- провождением. в этой сложной динамической задаче лежит за пределами способностей человека. Более легко осуществимый способ управления состоит в том, чтобы непрерывно удерживать снаряд на линии оператор — цель.
В этом случае оператор наблюдает отклонения снаряда от линии визирования и через радиолинию передает команды, корректирующие траекторию снаряда в двух направлениях. Бортовой контур управления снарядом остается примерно таким же, как и в других системах управления при помощи команд.
Область применения систем с оптическим сопровождением ограничена требованием, чтобы и цель и снаряд были видимы одновременно и чтобы относительная угловая скорость линий оператор— цель и оператор в снаряд была невелика. Таким обр.зом, применение системы ограничено небольшой дальностью и условиями хорошей видимости и, кроме того, дополнительно ограничено способностями оператора. Невыгодность этих ограничений несколько уравновешивается тем преимуществом, что система получается конструктивно простой. Если мы предположим, что оператор хорошо 16.3] системы упРАВления пРи помощи команд 617 натренирован, то сложность (и стоимость) контура управления сводятся к минимально возможным, за счет чего несколько повышается надежность системы.
Этим объясняется применение подобных систем немцами во время второй мировой войны. Система управления с оптическим сопровождением и наблюдением цели иа снаряда. Эта система является частным случаем системы с оптическим сопровождением. Она переносит элемент, ощущающий цель (а иногда видящий цель), из места, где находится оператор, на снаряд. На рис. 16.26 представлена блок-схема этой системы.