Аранович Г.П., Михайлин Д.А. Управление и наведение самолетов и ракет (2013) (1245235)
Текст из файла
Московский авиационный институт(национальный исследовательский университет)Аранович Г.П., Михайлин Д.А.Научно-популярный материал«Управление и наведение самолетов и ракет»Москва 2013 г.ОглавлениеПредисловие………………………………………………………………………………… 3Введение…………………………………………………………………………………....... 4Проблема наведения………………………………………………………………. 4Примеры систем наведения………………………………………………………. 4Краткая история систем наведения………………………………………………. 5Глава 1. Классификация летательных аппаратов………………………………………… 71.1. Классификация по назначению ЛА………………………………………… 71.2. Классификация ракет с оперативно-тактической точки зрения………….. 71.3.
Классификация по способу образования команд управления…………… 81.4. Классификация по методам наведения……………...………........................ 18Глава 2. Общие требования, предъявляемые к системам наведения……………………. 202.1. Точность наведения ракеты на цель……………………………………….. 202.2. Разрешающая способность систем наведения…………………………….. 242.3. Вес боевого заряда и характер его действия………………………………. 242.4. Эффективность взрывателя………………………………………………… 252.5. Надежность действия аппаратуры при отсутствии помех………………... 252.6.
Надежность защиты аппаратуры от помех………………………………… 252.7. Тип цели качество его броневой защиты………………………………….. 272.8. Огневое противодействие противника…………………………………….. 27Заключение…………………………………………………………………………………. 27Литература………………………………………………………………………………….. 272ПредисловиеДанный материал «Управление и наведение самолетов и ракет» написан наосновании лекций, читаемых на кафедре «Системы автоматического и интеллектуальногоуправления» МАИ. Материал посвящен системам наведения, управлению с помощьютелеуправляемых и самонаводящихся систем.Материал состоит из нескольких частей, здесь представлено содержание первойчасти.
Главы 1, 2 написаны доцентом, к.т.н. Арановичем Г.П. и к.т.н. Михайлиным Д.А.3ВведениеПроблема наведенияНаведение – это процесс изменения траектории управляемой ракеты,направленный на уменьшение расстояния между ней и целью [1]. Минимальноерасстояние при пересечении траекторий цели и ракеты характеризует точность наведенияи называется пролѐтом. В процессе наведения ракеты сигналы управления строятся поразному, но в последнее время управление строится на базе прогнозированного значениятекущего пролѐта — точности наведения, построенного с учѐтом гипотезы о движениицели. В предположении прямолинейности движения цели текущий пролѐт есть вектор,перпендикулярный касательной к траектории ракеты относительно цели и равный помодулю расстоянию от цели до касательной.
Отличие поведения цели от еѐ поведения попринятой гипотезе и возмущения, действующие непосредственно на ракету и мешающиеточному воспроизведению заданного управления, приводят к необходимости построениязамкнутой системы автоматического управления, использующей текущий пролѐт вкачестве ошибки регулирования. Случайные ошибки измерения текущего пролѐтазаставляют строить систему наведения как систему статистического оценивания. Такимобразом, процесс наведения состоит в измерении относительных координат ракеты ицели, статистическом оценивании текущего пролѐта, формировании по нему заданногоуправления и воспроизведении последнего ракетой. На практике оценивание текущегопролѐта удобно заменять оцениванием некоторых величин, связанных с ним линейнымоператором, например, оцениванием угловой скорости движения линии ракета — цель,линейного рассогласования и т. д.Примеры систем наведенияРазличают системы автономного наведения, само- и теленаведения.
Системыавтономного наведения отличаются тем, что координаты цели определяются заранее и впроцессе наведения для компенсации начальных ошибок и текущих возмущенийиспользуются только измерения абсолютных координат ракеты. В системахсамонаведения относительные координаты цели измеряются устройством, установленнымнепосредственно на борту ракеты — головкой самонаведения. В системах теленаведенияабсолютные или относительные координаты ракеты и цели измеряются с некоторойвынесенной точки (наземного командного пункта, борта самолѐта, корабля и т.
д.), по нимоценивается текущий пролѐт и формируется сигнал, который передаѐтся через линиюсвязи в качестве заданного управления на ракету.Принципы автономного наведения применяются в баллистических и крылатыхракетах, предназначенных для поражения заранее выбранных целей. Здесь для измерениякоординат ракеты применяются инерциальные системы, корректируемые в случаебольших дальности и времени полѐта измерениями скорости с помощью доплеровскогоизмерителя или линейных координат сопоставлением, например, высоты полѐта с картойместности (крылатая ракета Боинг AGM-86B, США).Самонаведение используется в большинстве ракет, предназначенных дляпоражения подвижных целей (самолѐтов, кораблей), а также излучающих объектов(например, ракеты «Сайдуиндер», США; «Экзосет», Франция).Теленаведение, применяется главным образом для зенитных ракет, так как на самолѐтетрудно разместить радиолокационную станцию, обеспечивающую достаточную точностьнаведения авиационной ракеты.
Теленаведение применяется и в случае включения вконтур наведения человека-оператора (например, ракета «Булпап», США).Указанные выше три типа систем наведения в ряде случаев комбинируют. Так,объединение автономного наведения и самонаведения используется в случае применения4полуактивных головок самонаведения непрерывного излучения, способных захватыватьцель только после удаления ракеты от радиолокационной станции, осуществляющейподсвет цели (например, ракеты «Спарроу», «Феникс», США). В зенитном комплексеконца 80-х — начала 90-х гг. «Патриот» (США) наземная система осуществляетсовместную обработку измеренных наземной станцией абсолютных и полученных наборту ракеты относительных координат цели с передачей команд ракете по радиоканалу.В ракете класса «воздух — воздух» AMRAAM (США) используется сложнаякомбинированная система, включающая систему инерциальной навигации, измеряющуюкоординаты ракеты и осуществляющую автономное наведение ракеты попрогнозируемым данным о движении цели; систему измерения текущих координат цели ипередачи их на борт ракеты для коррекции инерциальной системы; системусамонаведения, корректирующую инерциальную систему на конечном участке полѐта [2].Краткая история систем наведенияУправляемые снаряды-ракеты впервые появились в период 1940-45 годов.
Связаноэто с появлением ракет ФАУ-1, 2. В этот же период началась разработка управляемыхснарядов-ракет «воздух – море», наводившихся на корабли. Первые же примененияуправляемых снарядов-ракет выявили их основные преимущества:- высокая точность при больших дальностях пуска;- высокая скорость полета ракет с хорошими маневренными характеристиками натраектории, а отсюда малая уязвимость ракет;- способность доставлять к цели заряды огромной разрушительной силы;- и, наконец, самое главное – ракеты обладают очень высокой вероятностью пораженияцели.Начавшееся развитие ракет продолжается во всевозрастающих масштабах.Существует большое разнообразие ракет: по типу, назначению, виду управления и т.д.Чтобы иметь возможность быстро ориентироваться среди этого многообразия, займемсяизучением существующей классификации ракет.Прежде всего, возможно разделить все виды летательных аппаратов (ЛА) на«крылатые ЛА» и «бескрылые ЛА». Эти две группы, как видно из названий, отличаютсявидом ЛА – под видом в данном случае подразумевается, прежде всего, различия вматематическом описании ЛА, который является объектом управления.Надежный перехват современных высокоманевренных воздушных целей мог бытьобеспечен только качественно новым оружием, способным поразить цель на большомрасстоянии с высокой точностью и надежностью.
Таким оружием стали принятые навооружение в ряде стран управляемые ракеты воздушного боя. Появление их сталовозможным на основании бурного развития электроники, радиолокации, создания новыхматериалов и технологий, теории управления и, конечно, самой ракетной техники.Первые успехи в создании таких ракет относятся к началу 40-х годов. Так, в СССРуже имелся определенный опыт создания и боевого применения реактивных снарядов, втом числе и с дистанционным управлением. Заметный вклад в процесс создания в рядестран первых управляемых ракет класса ―воздух-воздух‖ внесли немецкие разработкипериода второй мировой войны. В 1942-1944 гг.
немецкими фирмами ―Хеншель‖ и―Русталь‖ было создано несколько вариантов противосамолетных ракет с команднойсистемой управления (по проводам) – Hs-298, X-4, X-7. Наиболее отработанная из них –ракета X-7 – проходила летные испытания с запусками с самолетов Fw-190.С учетом уже имеющегося опыта первые послевоенные ракеты этого классаделались радиоуправляемыми с самолета-носителя. В СССР это была ракета РС-1У и еемодификации, в США – первый вариант ―Спарроу‖, в Англии – ―Файрфлеш‖, во Франции– ―Норд 5103‖.
Однако уже скоро стало очевидным, что телеуправление не являетсяперспективным для ракет этого класса, так как эта система управления вносит строгие5ограничения на траекторию движения атакующего самолета после запуска ракеты иотвлекает летчика от пилотирования.В связи с этим следующим этапом в развитии ракет воздушного боя сталоприменение головок самонаведения различного типа (радиолокационных, тепловых,оптических). Чаще всего на этом этапе применялись полуактивные радиолокационные ипассивные тепловые (инфракрасные) головки самонаведения. К таким ракетам можноотнести отечественные ракеты Р-8, Р-9, Р-3с, Р-3р, американские ―Спарроу-I‖ AAM-N-2,―Сайдуиндер‖, ―Фолкон‖ (GAR-1, GAR-A, GAR-1D), английские – ―Файерстрик‖ и ―РедТоп‖, французскую ―Матра R510‖.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
