Лысенко Л.Н. Наведение и навигация баллистических ракет (2007) (1242426), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Коррекцию программ управления можно рассматривать как формирование в полете новой программной траектории, обеспечивающей требуемую точность стрельбы. Для этой траектории коэффициенты управляющей функции и ее программное значение, вычисленные по номинальной траектории, будут неоптимальными. Поэтому для ее реализации необходимо задавать в бортовую ЭВМ лишь числа )сг, уы При параметрической коррекции программ управления одна из фазовых координат будет близка к номинальному значению.
Однако все остальные имеют ббльшие отклонения по сравнению с некорректируемымн траекториями. Это приводит к существенному влиянию нелинейной составляющей отклонения дальности, которая не полностью компенсируется за счет коррекции управляющей функции вида (14.19). В зависимости от глубины коррекции программ управления, уровня и характера действующих возмущений возможны следующие варианты компенсации этого отклонения, которые и определяют сущность еще одного вида коррекции управляющей функции: 1) коррекция в полете коэффициентов линейной управляющей функции и ее программного значения в зависимости от отклонения параметра Ь )Ц т,); 2) коррекция в полете только управляющей функции а зависимости от б)г( т„).
Первый вид коррекции наиболее универсален и применяется при существенной деформации траектории в условиях действия возмущений, вызывающих большие отклонения элементов движения центра масс БР. При коррекции программ управления с использованием линейной управляющей функции с коррекцией вида (14.19) отклонение дальности ЬЕ* можно оценить по формуле компенсацию отклонения ЛЛ* целесообразно проводить за счет коррекции в полете компонент матрицы управляющей функции и ее программного значения Фяр.
При реализации этого способа коррекции управляющей функции поправки в компоненты матрицы К можно записать в виде ЬК' = С' бр.( т„), (14.22) где С" = (ри) — матрица (1 х т) корректирующих коэффициентов. Отклонение дальности, скомпенсированное за счет коррекции коэффициентов в соответствии с (14.20), составит дЬ БК' Ац,,„р. дФ (14.23) Отклонение дальности 114.20) по аналогии с зависимостью (14.18)можно представить в виде (14.24) (14.25) Сравнение выражений (14.25) и (14.23) показывает, что коррекция коэффициентов управляющей функции позволяет скомпенсировать нелинейную составляющую отклонения дальности, которая является определяющей в условиях возмущений и коррекции про- грамм.
Описанные подходы, разработанные в основном для БР оперативно-тахтического назначения, могут быть распространены и на БР дальнего действия, правда, с несколько меньшей эффективностью. Для вариантов оснащения БР однорежимными ТДУ с незначительными разбросами параметров топлива отклонение дальности, вызванное коррекцией программ управления, также будет значительно меньшим. В этом случае коррекцию управляющей функции 545 где Ч' = В" ЯВ; Е* = Я*В; В = К„сА'В.„+ В.(!ь); 1счсА'В.„— матрица, характеризующая отклонение дальности за счет коррекции программы управления и программного значения управляющей функции; В.(1я) — матрица, полученная из В.(!) при условии ! = !ы Тогда для отклонения дальности вследствие коррекции коэффициентов управляющей функции можно записать можно проводить при помощи введения поправки в ее программное значение.
Отклонение дальности за счет коррекции программ управления в этом случае записывается в виде ~2 = з(БН). (14.26) Для получения выражения (14.26) проводят расчеты для дискретных значений эквивалентного возмущения е, и аппроксимацию некоторой зависимостью в функции б Н. Соответственно и корректирующую поправку в программное значение управляющей функции можно записать 2!Фвр — — !оН(т„)+г(БН (т,), (! 4.27) где 1, д — коэффициенты, полученные при аппроксимации ЛЬ = з'( ЬН) ' БН = Н( т ) — Н"; Н" — постоянноедлявсехдальностей число. Коррекция программного значения управляющей функции проводится в полете согласно выражению (14.27), для ее реализации необходимо задать два числа в ПЗ (9! ).
14.3. Коррекция движения с использованием эталонов местности 546 Коррекция движения по эталонам местности проводится путем корреляционно-экстремального сравнения эталонного изображения местности с текущим при известном расположении цели относительно характерной точки эталона. Математические основы алгоритмизации обзорно-сравнительного метода при наведении по эталонам местности были достаточно подробно рассмотрены в гл. !! н 13. Здесь мы сосредоточим внимание на примерах конкретной технической реализации подхода, ориентируясь на опыт разработок, выполненных в США [114].
На рис. ! 4.9 приведена схема полета ГЧ МБР, оснащенной мною- лучевым радиовысотомером (МРВ) в канале коррекции. Коррекция движения может осуществляться несколько раз, причем цель первого сеанса измерений — уточнение направлений визирования. СУ определяет время начала сеансов по результатам решения навигационной задачи, обеспечивает условия для нормальной работы СК и выдает в БЦВК текущие данные о пространственном и угловом положении Рне. 14.9.
Схема полета ГЧ МБР, оснащенной МРВ ГЧ на каждый цикл измерений. Полученная информация сравнивается с эталонными данными. По результатам сравнения вычисляют координаты ГЧ и поправки к траектории (главным образом курсовые), которые отрабатываю~ с помощью СУ. Каждый сеанс коррекции юстирует пространственное положение ГЧ таким образом, чтобы минимизировать отклонение точки падения от цели. Радиолокаторы с синтезированной апертурой (РСА) антенны применяют в радиотехнических СК с коррекцией по радиояркостным картам местности.
Данный тип датчика внешней информации (ДВИ) предназначен для получения текущей радиояркостной карты в виде цифровой голограммы, представляющей последовательность пар квадратурных составляющих отраженного сигнала. В состав аппаратуры входят антенно-фидерная система, радиопередающее и радиоприемное устройства. Радио~ехнические датчики типа МРВ и РСА хорошо освоены в производственно-техническом отношении. Научно-технический уровень их разработки удовлетворяет современным требованиям применения в составе СУ ЛА со сложными динамическими условиями полета 1114). Системы коррекции на основе МРВ и РСА имеют достоинства и недостатки, отраженные в табл.
14.!. Если не исключить полностью, то существенно ослабить отмеченные недостатки можно путем создания комбинированных радиотехнических СК (КСК), включающих одновременно рельефометрический и радиояркостный каналы 547 Таблица (41 Качественное сравнение рельефометрическил н радиояркостныя систем коррекнии Нелостатки Тип СК достоинства Малая пространственная выраженнасть (информативность) поля высот рельефа дая ряда типов ландшафтов Рельефометрическая на базе МРВ Высокая стабильность во времени используемого паля рельефа Малая зависимость измеряемых параметров поля от сезонно- погодных условий Отработанность методов и технологии получения эталонной информации с использованием штатных цифровьм карт местности Высокая раэрегпающая способность в аэимугальном направлении Высокая степень скрытности функционирования, обеспечиваемая малои иэлучасмои мощностью, крат«овремениостью функционирования, а также геометрией визирования Радиояркостная на базе РСА Зависимость измеряемых параметров поля от сеэоннопопгдных условий Сравнительная сложность реализации обработки, обусловленная кагерентностью РЛС, большими скоростями движения УБ(; стабилизационными колебаниями и ограниченными размерами антенны 548 измерения.
Наличие в КСК таких каналов расширяет их корректируюшие возможности, обусловленные ландшафтными особенностями участков земной поверхности, и позволяет в 2 — 3 раза повысить точность определения местоположения управляемою боевого блока (УББ). Датчиками внешней информации в КСК служат комбинированный многолучевой радиовысотометр (КМРВ) и комбинированный радиолокационный визир (КРЛВ). Датчик КМРВ представляет некогерентную трех-, пяти- или семилучевую радиолокационную систему большей частью миллиметрового диапазона, обеспечивающую измерение наклонной дальности и радияркости по каждому лучу. Антенна датчика обычно двухзеркальная с управлением плоскостью поляризации лучей.