Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Если на снаряде возможно создание стабилизированной платформы, то подобная координатная система может быть реализована путем соответствующей подвески гироскопов. Общее устройство инерционно-гравитационной системы управления. На рис. 16.38 в виде блок-схемы показано общее устройство инерционно-гравитационной системы управления. Направление силы веса или мгновенное положение вертикали в течение полета снаряда измеряется при помощи элемента, Начало опчечепча угла альноечпи догдучаиая егоооечпь уе,нег Аж~ол- иве Еаенача пваввеиая венечного паапа Ниуавалрл угла давьиоеьча о аача вечаеаль Наплае- леное Неадое чув ечпвртдаа апоалчена еавнвеьа ольиаепча Йипию-яеачачва ' овжаге чпглонеиа еиаояда Ночпуе очьмчуа а авпчвпав ааль веем Навана- Индайапчоеиая пачийе ее ач пигаль в вчняевий Рнс.
16.38. Инерционно-гравитационная система управления. чувствительного к направлению вертикали. Первым выходом этого чувствительного элемента является вертикаль дальности, т. е. мгновенное положение вертикали, иамеряемое в плоскости сближения. Это направление через счетно-решающий прибор сравнивается в индикаторе угла дальности с направлением вертикали в месте цели. Совпадение этих двух направлений означает, что снаряд находится у цели или на заданном расстоянии от нее, если предусматривается отдельная система управления на конечном этапе полета. В последнем случае зта отлельная система управления включается индикатором угла дальности.
Вторым выходом из элемента, чувствительного к направлению вертикали, является ошибка сближения, представляющая собой поперечное отклонение снаряда от плоскости сближения. Эта ошибка 1гл. 16 632 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СНАРЯДАМИ используется в счетно-решающем приборе вместе с данными о воздушной скорости и ветре для выработки поправок траектории полета снаряда. Если ошибка сближения существует, счетно-решающий прибор через автопилот вызывает соответствующую поправку. Автопилот вместе с корпусом снаряда находится в цепи обратной связи элемента, чувствительного к направлению веря тикали. На схеме покааан также высотомер, заставляющий снаряд лететь на заданной постоянной высоте. Отклонение от заданной высоты, измеряемое высотомером, является входным сигналом автопилота, который и выдерживает заданную высоту полета.
В элемент, чувствительный к направлению вертикали, может быть введена коррекция на вращение Земли и, в частности, на ускорение Кориолиса, как это указывалось в главе 3. Тактическое применение инерционно-гравитационной системы управления. Сложность системы зависит от дальности действия снаряда. Для снарядов, преднааначенных на короткие дистанции, могут быть сделаны некоторые упрощения. Например, можно учесть ветер и внести ааранее соответствующие Ф поправки. Для снарядов дальнего действия этого, вероятно, сделать нельзя. Главное преимущество инерционно-гравитационной системы управления состоит в оперативной свободе, которую она предоставляет.
Такая система не зависит ни от каких излучений цели или наличия специальных источников излучения. Она не подвержена влиянию условий погоды и может применяться как днем, так и ночью. Она не подвержена намеренным помехам. Однако величина ее ошибок возрастает с увеличением времени полета снаряда. Кроме того, локальные гравитационные аномалии (см. гл. 3) могут вызвать вариации в направлении вертикали, которые нельзя точно предсказать. Цели, по которым можно применять эту систему, должны оставаться неподвижными относительно Земли в течение времени полета снаряда. Инерционно-астрономическая система управлен и я. Система управления, в которой соответственно оборудованный снаряд может следовать по заданному пути, используя для этого положение снаряда относительно некоторых заранее выбранных светил, называется инерционно-астрономичесной системой управления ').
Инерционно-астрономическую систему управления можно рассматривать как инерционно-гравитационную, в которой неподвижные звезды образуют систему отсчета. Некоторые основные положения, уже рассмотренные в этом параграфе и относящиеся к инерционно-гравитационной системе, могут быть в равной мере применены к инерционно-астрономической системе. Поэтому ниже мы рассмотрим 1) См.
сноску 1) на стр. 627, 16. 6) использования ннввцин н огипнтигоз 633 только те положения, которые являются специфическими для инерционно-астрономической системы. Геометрические соотношения в инерционно-астрономической системе. В инерционно-астрономической системе управления, так же как и в инерционно-гравитационной, необходимо определять направление вертикали. Главная разница между двумя системами состоит в способе, которым земные (подвижные) координаты связываются с неподвижными. В инерционно-астрономической системе управления линии, соединяющие снаряд со светилами, вместе с астрономическими данными об этих светилах определяют внутри снаряда некоторую систему отсчета, с которой можно сравнивать дюарое гт евепуаю ~, Лапая 6 "чде вое гуаппя 1 ' вигаровавая Ф Меепю Фг Геограрауепбое с т падлвде ~/У мееюп в овею /еаграоуауеегое мееюа первого евепюла Наблюдаемь угол для вюораго овею Наблюдаемыб угол с ля первого евеупала друг репарат высою вгпорого еввюала дуг равпьу.т еюу первого евеюала Рис 16.39.
Геометрические соотношения в инерционио-астрономи- ческой системе управления. направление вертикали, извлекая из этого сравнения управляющую информацию. В главе 3 мы рассматривали навигацию при помощи астрономических средств. Для нашей настоящей задачи мы сделаем предположение, что производятся наблюдения двух светил. Геометрические соотношения для этого случая показаны на рис.
16.39. Мы измеряем углы между местной вертикалью с направлениями на две неподвижные звезды. Для каждой из этих неподвижных звезд наше наблюдение определяет позиционную линию, в каждой точке которой измеренный угол должен иметь одно и то же значение. Две такие позиционные линии вообще пересекаются в двух точках, одна из которых сразу исключается, если известно приближенное место снаряда. Оставшаяся точка пересечения определяет астрономическую широту и долготу точки наблюдения.
Та точка на поверхности Земли, в которой вертикаль параллельна направлению на СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СНАРЯДАМИ !гл. !6 звеаду, называется географическим местом звезды; географические места звезд приводятся в астрономических таблицах в виде функций времени в зависимости от астрономических координат звезды. Е астрономии принято именовать широту склонением, долготу— часовым углом. Направление на звезды всегда остается неподвижным вследствие огромных расстояний до них. Поэтому при помощи астрономических 1аблиц можно перейти от неподвижных координат, связанных со звездами, к подвижным географическим координатам. Направления на 'звезду, проведенные из ее географического места и из мгновенного места снаряда, параллельны между собой благодаря огромной величине расстояний до звезд.
Расстояние в морских милях от географического места звезды до места снаряда равно углу между местной вертикалью и направлением на звезду, измеренному в минутах. Этот угол называется зенитным расстоянием звезды. Таким образом, очевидно, что место на земной поверхности может бы1ь получено из астрономических наблюдений. Остае1ся задача провести снаряд из одной точки в другую: от точки старта и до цели. функции, определяющие сигнал ошибки и испольауемые для управления снарядом, а также для определения момента прибы1ия снаряда к цели, могут бы" ь получены прн помощи способов, аналогичных описанным для случая инерционно-гравигационной системы. Основное различие между этими двумя системами состоит в способе создания стабилизированной пла формы.
Если она может быть устроена 1ак, чтобы осгазаться непрерывно перпендикулярной к вертикалям желаемой траек|ории, то угол между направлением на звезду (или звезды) и платформой будет давагь истинную высоту звезды вдоль желаемой траектории. Если, кроме того, в течение полета измеряегся угол между направлением на звезду и вертикалью по прибору, установленному на снаряде, то мы получим данные о действительной высоте звевды. Если теперь сравнить эти два результата, то получится сигнал ошибки, при помощи которого можно изменить курс снаряда таким образом, чтобы заставить его лететь по желаемой траектории.
Другой прибор, измеряющий направление вертикали, может быть применен для измерения угла дальности, как зто было в инерционно-гравитационной системе, и таким образом указывать расстояние до цели. При наблюдении двух звезд одновременно, как показано выше, двойственности траектории снаряда существовать не может. Если в дополнение к аппаратуре, следящей за звевдами, на стабилизированной платформе установлены еще гиросюэпы, то система сможет удовлетворительно работать как инерционно-гравитационная в течение тех промежутков времени, когда сопровождение звезд почему-либо невозможно. .Если, кроме высоты. измеряется еще и азимут светила (т.