Лысенко Л.Н. Наведение и навигация баллистических ракет (2007) (1242426), страница 103
Текст из файла (страница 103)
В качестве последних могут выступать достаточно подробно рассмотренные выше спутниковые навигационные системы, корреляционно-экстремальные навигационные системы коррекции курса БР (отделяемых управляемых головных частей или боевых блоков) либо бортовые координаторы цели, осуществляющие самонаведение по образу цели и ее окрестности. Уменьшение исходной области рассеивания баллистического участка БРДД при этом направлено на обеспечение гарантированного захвата цели координатором, начинающим функционировать последовательно (по времени) по отношению к некорректируемой СУ.
Корректируемые СУ, являющиеся, как отмечалось, по определению комплексированными системами, строятся по принципу аппаратурно и (или) функционально избыточных систем, т. е. управление движением ОТР и ГЧ БРДД должно осуществляться непосредственно с использованием СУ, скорректированной от внешних источников информации, в том числе, и на участке непосредственного наведения. Системы управления, использующие в своем составе систему самонаведения (ССН) на цель, реализуют (см.
гл.!О) метод квазинепрерывного визирования цели и управления полетом практически до момента попадания ОТР или ГЧ в цель. Процесс функционирования ССН, обладающей функциями искусственного интеллекта, состоит из двух этапов. На первом решается задача распознавания цели, заключающаяся в получении датчиком внешней информации (ДВИ) текущего изображения, сравнении текущего и эталонного изображений и определении местоположения аппарата. На втором этапе реализуется задача автосопровождения цели. Задача первого этапа решается так же, как и в корреляционно-экстремальных системах, с тем 567 отличием, что постоянное изменение условий требует многократного визирования цели и уточнения местоположения ОТР нли ГЧ с коррекцией эталона в зависимости от характеристик ДВИ и степени изменения масштаба портрета цели. Решение задачи сводится к уточнению углового положения цели в системе координат, связанной с ДВИ, и формированию управления. Эталонное изображение в этом случае представляет шаблон, повторяющий конфигурацию цели.
В качестве внешней информации могут использоваться излучательные и отражательные характеристики цели и окружающей местности, фиксируемые ДВИ в видимом (0,4... 0,7 мкм), инфракрасном (8... ! 2 мкм) и миллиметровом (3,2; 8,6 мкм) диапазонах длин волн.
Выбор варианта построения н режима работы ССН определяется конкретными возможностями ее размещения на борту, габаритно- массовыми характеристиками аппаратуры и типами поражаемых целей. При проектировании систем самонаведения с функциями ИИ приходится учитывать тот факт, что по мере приближения к цели меняется ее масштаб по отношению к ДВИ, повышается разрешающая способность и уменьшается поле обзора (зрения) датчика.
Поэтому тонким проблемным вопросом для ССН является правильное формирование эталонного изображения. Оптимальным счи~ается эталон, подготовленный под заданный ракурс визирования в фиксированной координатной сетке с минимально возможным размером дискрета. Текущее изображение строится как проекция полученного с помощью ДВИ изображения на эту сетку с учетом текущих значений ориентации датчика и его разрешения. Наиболее проработанными для применения в СУ ГЧ БРДД являются радиометрические ССН, использующие миллиметровый диапазон длин волн.
Используя внешнюю информацию о радиотепловом поле ( Х = 8 мкм), такие ССН способны [! )4] обнаруживать и классифицировать отдельные корабли и корабельные соединения, искусственные бетонные и металлические сооружения, в том числе заглубленные асфальтобетонные поверхности дорожных сетей и т. и. Системы самонаведения, использующие оптический и инфракрасный диапазоны длин волн, обладают более высокими точностными характеристиками по сравнению с радиотехническими, но обладают рядом функциональных ограничений по применению.
Отображение обстановки, адекватное информации, снимаемой с выходов ДВИ, предполагает ее последующую обработку. Особое место среди других типов отображающей информации ДВИ отводится 568 видеоинформации. Несмотря на определенные сложности обработки информации соответствующего типа, данный подход считается перспективным. ССН БР, включающие средства видеонаблюдения, будем в дальнейшем называть средствами видеонаведения (СВН). Задача, стоящая перед СВН, формулируется следующим образом. На нисходящем участке баллистической траектории требуется: ° обнаружить объект (цель или совокупность целей) заданного класса (классов); ° при обнаружении совокупности целей выбрать в качестве поражаемого объекта цель, обладающую приоритетом среди обнаруженных; ° обеспечить процесс наведения на выбранную цель с учетом динамических свойств аппарата и цели.
Отметим, что основными факторами, ограничивающими применение перспективных инфракрасных ССН на ГЧ БРДД, движущимися со скоростями более 900 м/с на участке функционирования ССН, являются недостаточно высокие тепловые и прочностные свойства существующих в настоящее время оптических обтекателей и большой температурный градиент, возникающий из-за сильного разогрева конструкции аппарата при его перемещении в атмосфере и влияющий на нормальную работу бортового координатора. 15.3.
Применение систем видеонаведенин и условия их эксплуатации* Итак, булсм исходить из того, что в общем случае комплсксная СУ, выполняющая совмсстныс функции коррекции — самонавсдсния, прсдназначсна для рсшсния двух залач (79): ° автоматичоского обнаружения обьсктов по видсоизображснию при коррекции движения (сужсния возможной области исопрсдслснности положения) и обнаружсния (распознавания) орали них цели (ОРЦ); ° навсдсния ББ на выбранную приоритетную цель. При этом первая задача (подзадача ОРЦ) можст быть поставлена слсдующим образом: 1.
На основной вход системы поступает пакет изображений. В частных случаях пакст можст состоять из одиночного изображения, набора одномоментных спектральных изображений, послсдоватсльности таких изображений или их наборов, полученных через равные промсжутки времени. * При написании п. 15.3 — 15.7 использованы материалы, любезно прсдостаалснныс проф. М.Ф. Яфраковым. 569 Кроме того, в систему может поступать дополнительная информация двух типов: ° изобразительная (например, маскирующая заведомо неинформативные области); ° неизобразительная (навигационная, масштабная и пр.).
Поступление дополнительной информации может быть как однократным (например, перед началом работы), так и регулярным (с частотой, равной поступлению основной информации или меньшей). 2. Используя поступившую к данному моменту информацию, система должна автоматически обнаружить и классифицировать (распознать) объекты с заданными характеристиками (принадлежащие заданным классам) в зависимости от предусмотренных настроек системы. При обнаружении более одного объекта необходимо ранжировать их в соответствии с заданными приоритетами и выбрать один, являющийся целью (например, наиболее ценный или опасный среди достижимых).
3. Выходом системы считают координаты обнаруженной цели в системе координат видеоприемника (экранной). Подсистема наведения, получив информацию от подсистемы ОРЦ, должна: ) ) вычислить реальные координаты цели; 2) спрогнозировать траекторию относительного перемещения цели и ее пространственное положение относительно БР с учетом программы полета; 3) рассчитать (скорректировать) программу управления ББ для попадания в цель. К особенностям решаемой задачи, в значительной мере определяющим облик создаваемой системы, можно отнести следующие моменты.
Необходимо обеслечить выделение и распознавание цюей нри нечетко и задании их образов в широком диапазоне изменения таких параметров, как: масштаб изображения; раскраска (яркость) цели; характеристики подстилающей поверхности; атмосферные условия; ракурс цели. Требование осуществить наведение ББ определяет необзодщии ть решать задачу обнаружения цели в крайне сжатые сраки. Эти сроки определяются отрезком полетного времени ББ с момента реализации условий возможности обнаружения и до встречи с целью (составляющим десятки, а иногда и единицы секунд), а также динамическими свойствами ББ или ОТР.
Таким образом, требуется решить в реальном времени задачу обнаружения целей по образам при нечетком задании самих образов и сильноветвящемся логическом дереве принятия решения. Способ описания целей (классов целей) в значительной мере определяет качество решения поставленной задачи. Традиционно классификация целей представляет собой многоступенчатую иерархическую процедуру. Так, например, цели делятся на классы, классы, в свою очередь, — на типы и т.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
