Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 121
Текст из файла (страница 121)
Если стартовая установка и радиолокатор относятся к самолетному типу, то старт должен произойти в напоавлении полета самолета-носителя. К моменту, когда снаряд будет иметь достаточную скорость для наведения по лучу, самолет-носитель должен находиться в таком месте, чтобы снаряд и цель оказались внутри луча; он должен поддерживать такое состояние до тех пор, пока не произойдет попадание снаряда в цель. Снаряд для наведен ия по лучу.
На рис. 16.29 показана блок-схема, содержащая основные элементы наводимого по лучу снаряда. Прием информации от луча производится при помощи обращенной назад хвостовой антенны; затем эта информация проходит через приемник и координатный детектор, который выделяет сигналы, соответствующие азимуту и углу места. Э~и сигналы усиливаются и приводят в действие рулевые машинки, которые поворачивают рули высоты и направления с таким расчетом, чтобы заставить снаряд возвратиться к оси луча. 1гл. 16 622 системы упРАВления снАРядлми Может быть, на первый взгляд не очевидно, что система управления представляет собой замкнутую следящую систему.
Возможно, что это легче объяснить словами, чем прн помощи блок-схемы. Величина сигналов ошибки, принятых антенной, будет зависеть от положения ан!енны относительно оси луча. Сигналы ошибки, происходящие от этого рассогласования, вызывают движение рулей, которые изменяют направление полета снаряда таким образом, что он стремится приблизиться к осн луча. Это движение снаряда с закрепленной на нем антенной вызывает уменьшение сигнала ошибки, потому что антенна приближается к лучу. Следовательно, .РУЛА нопраиллноя 1 > г ! ! ! ! ! Рум ~ дмг 7/глl Рнс 16.29.
Управляемый снаряд для наведения по лучу. мы имеем замкнутый контур, в котором вход есть информация о координатах, получаемая от луча, а выход изменяет направление движения снаряда таким образом, чтобы уменьшить величину сигнала ошибки. Так как этн движения происходят в пространстве, существует одно дополнительное обстоягельство. Вследствие обтекания воздухом, переходных процессов н шумов в электрических цепях управления снаряд может совершать движение по крену.
Если величина крена достигает 90', рули высоты и направления меняются местами, а сигнал, который должен был бы изменять угол тангажа, теперь будет изменять угол рысканья. Следовательно, снаряд должен быть стабилнзнрован по крену. Одно из возможных устройств такой стабнлнзацни показано на рис. 16.30. Выход гироскопа усиливается и приводит в действие элероны снаряда, которые парируют тенденцию к возникновению крена.
Если характеристики снаряда таковы, ччо он имеет постоянную тенденцию к крену, это компенсируется прн помощи триммера. Однако удовлетворительная траектория может быть получена н в том случае, если снаряд намеренно вводится в крен. Это потре- 16.4] систвмы нлвядвния по лячя 623 бует введения некоторых переключателей в систему управления и существования в течение всего времени управления некоторой системы отсчета, общей для радиолокатора и снаряда; тогда разложение сигнала ошибки внутри снаряда будет всегда выполнено верно. Так, немцы применяли стабилизацию снаряда вращением вокруг продольной оси.
Прежде чем применять такой метод, необходимо установить, не появятся ли при этом дополнительнме усложнения в системе управления. Це л и. Цель для любого управляемого снаряда должна иметь некоторый отличительный признак. Часто таким признаком является большая способность цели отражать излучение-поасравнению с окружающими предметами. Например, самолет, летящий в свободном 1 ь Рнс. 16ЛО.
Стабилизация снаряда по крену пространстве, имеет высокую отражательную способность для радиоволн по. сравнению с его окрестностями и потому является для радиолокатора хорошей целью. Управляющая информация при наведении по лучу. Выше уже было указано, что луч должен содержать в себе информацию о положении в нем снаряда, которую можно было бы использовать для управления. Мы рассмотрим некоторые методы получения такой информации в луче и некоторые методы ее детектирования. Управляющая информация должна позволить снаряду использовать две величины: амплитуду ошибки и ее направление. Имея эти данные, снаряд сможет исправить свое положение относительно оси луча, конечно, в пределах точности управляющих устройств. Рассмотрим обыкновенный радиолокационный луч с коническим сканированием (рис.
16.31). Ось сканирующего лепестка образует некоторый угол с осью сканирования; лепесток вращается вокруг оси сканирования так, что за каждый цикл сканирования его ось описывает круглый конус, а каждая его точка — круг. Если поместить некоторый приемник на оси сканирования, то принятый сигнал будет оставаться постоянным в течение всего цикла сканирования. Если несколько сместить приемник с оси сканирования, амплитуда 624 [гл.
!6 СИСТВМЫ УПРАВЛЕНИЯ СНАРЯДАМИ принимаемого сигнала будет молулнрована с частотой сканирования. На рис. 16.32 показано изменение амплитудной модуляции, происходящее от перемены места приемной антенны внутри луча, для трех различных ее положений относительно оси сканирования. Когда приемная антенна находится в точке а, наблюдается синусообразная модуляция с такой фазой, что максимальная амплитуда получается на 90'. Соответственно, когда приемная антенна помещена в точке Ь, амплитуда модуляции становится меньше, а фаза ,йъ дг~онораваноя 'ЬУУ ~ераю~ая Рис.
16.3!. Коническое сканирование. такова, что максимальная амплитуда получается при 180'. В точке с, когда приемная антенна находится на осн сканирования, сигнал пе модулирован и сохраняет постоянную величину. Зависимость между глубиной модуляции сигнала и величиной смещения приемной антенны относительнр оси сканирования показана на рис. 16.33. Мы замечаем, что при малых смещениях относительно оси сканирования зта зависимость близка к линейной, но затем отклоняется от линейности. Это означает, что если приемная антенна удерживается вблизи оси сканирования, то глубина модуляции пропорциональна угловому отклонению приемной антенны от оси сканирования.
Используя зту глубину модуляции, приемник на снаряде получает меру величины своего собственного смещения относительно оси сканирования. Однако знания только одного модуля отклонения недостаточно. На рис. 16.32 приведен опорный сигнал, представляющий собой также результат некоторой модуляции на частоте сканирования, причем максимальная амплитуда соответствует 0 . Сравнивая фазу сигнала ошибки с фавой опорного сигнала, получаем направление ошибки, 16. 41 системы илвядвиия по лтчт 626 Опорный сигнал должен быть сиихроиизироваи со скаиироваиием радиолокатора и передан иа сиаряд. Это можно сделать миогими способами.
Поскольку сам радиолокатор использует генератор опориого напряжения для той же самой цели (получить опорный сигнал, который мог бы быть использовав для определения ошибки сопровождения в полярных координатах), естествеиио испольэовать тот же генератор и для выработки опорного сигнала, который затем может быть передан иа снаряд. Для передачи пригоден любой способ, если только ои позволяет легко отделить сигнал ошибки от опорного сигнала.
На рис. 16.34 в сильио упрощенной форме по- а каэаио разделение опораа науауанан йруг гяаннраяаннн ьнаанм~ аагнан гяя яуя яяя Рис. 16.32. Сигнал ошибки и опорный сигнал. мого сигнала и сигнала ошибки с последующим преобразоваиием координат. После того, когда сигиэлы разделены, оии проходят амплитудный детектор и детектор опорного сигнала. Выход амплитудного детектора есть напряжение, пропорциональное смещеиию приемной антенны относительно оси сканирования луча. Выход ! детектора опорного сигнала есть напряжение, пропорциональное поляриому углу приемной антенны в луче, отсчитанному от иекоторого произвольного неподвижного качала.
Эти два напряжения представляют ошибку положения приемной аитеииы, или, что то же самое, снаряда относительно оси сканирования, выраженную в поляриых координатах. Для использования этой информации при узравлеиии снарядом по углу таигажа и углу рыскания ее необходимо преобразовать к прямоугольным коордииатам.
Это преобразование выполняется при помощи указанного иа схеме вычислительпого 40 эаж еаза. Д с. лона 1гл. 16 626 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СНАРЯДАМИ устройства путем умножения величины ошибки на з1п О н сов 6. После этого информация, полученная от луча, пригодна для непосредственного управления снарядом. Некоторые тактические соображения. Бортовая управляющая аппаратура снаряда в случае наведения по лучу проще, чем в большинстве других систем управления.
Она заметно проще, чем у снарядов, несущих на себе и приемник н передатчик. Простота бортовой аппаратуры / есть фактор, повышающий надежность системы, ,й Луч радиолокатора, сопровождающий цель и наводящий снаряд, в течение всего полета снаряда должен быть направлен на цель. В случае системы класса воздух †' воздух это требованне ограничивает маневрирование самолета-носителя. Траектория самолета-носителя в идеальном случае должна быть такой, чтобы вызывать наименьшее поперечное движение Рнс. 16.33.
Глубина модуля- снаряда. Однако самолет-носитель, не ции как функция отклонения следующий по идеальной траектории, также может наводить снаряд. Для этого должно выполняться лишь условие, чтобы после захвата снаряда лучом в течение всего времени полета снаряда цель н снаряд вместе находились в луче. ля Яма", уф/УЩЖ' ль ным алгав Рис. 16.34.
Координатный детектор. Для каждой цели, которую необходимо атаковать, требуется свой радиолокатор, но по лучу одного радиолокатора могут наводиться несколько снарядов. Радиолокатор остается занятым с момента захвата снаряда лучом вплоть до момента накрытия цели. Если на небольшой площади должны быть использовзны несколько сходных радиолокаторов, то может возникнуть взаимная интерференния; вследствие этого точность сопровождения, а следовательно, и вероятность выполнения снарядом своей задачи могут очень сильно упасть. 16.6) 627 использования инвгции и огивнтнгов !6 6. Системы управления с использованием инерции, земных и астрономических ориентиров Инерционно-гравитационная система. Под инерционной системой управления мы понимаем систему, не использующую никакой внешней информации, кроме той, которую может доставить гравитационное поле Земли.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
