Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Указанное обстоятельство определяет целесообразность построения навигационно-измерительной 124 системы БР иа основе принципа инерциальиой навигации, состоящего в получении всей необхолимой первичной информации о движении объектауправлеиияспомощьюинсрциальныхдатчиков игироскопических приборов с последующим решением основного уравнения инерциальной навигации с целью определения координат и абсолютной скорости объекта управления. Инерциальные навигационные системы (ИНС) получили в иастояшес время широкое распространение и применяются на подвижных обьектах различного назначения (морскис суда, подводные лодки, самолеты, крылатыс ракеты большой дальности)„ однако только в сочетании с навигационными системами других типов, что позволяет осуществлять периодическую коррекцию ииерциальиой навигационной информации.
Необходимость такой коррекции вызвана тем, что погрешности инерциальной навигации, образующиеся в результате решения упомянутого выше основного уравнения инерциальной навигации, быстро возрастают с течением времени. Кроме того, при длительном периоде функшюинрования системы существенное влияние иа точность навигации оказывает неконтролируемый дрейф(уход) гироскопических устройств, предназначенных для поддержания заданной пространственной ориентации осей чувствительности измерителей ИНС.
На баллистических ракетах управляемое движение, как было отмечено выше, относительно непродолжительно, поэтому именно на БР удается реализовать принцип инерциальной навигации в чистом виде без привлечения вспомогательных или дублирующих навигационных систем. Целесообразность применения инерциальных навигационных систем на баллистических ракетах определяется следующими положительными качествамн ИНС: ° высокая точность навигационных определений иа небольших интервалах времени,достаточных для решения задач управления полетом БР; ° полная независимость (автономиость) от условий внешней среды и внешних источников информации; скрытность работы вследствие отсутствия каких-либо излучений; .
высокая помехозащищенность от средств воздействия противника; высокая надежность при продолжительном ресурсе работы; ° малый вес и габариты, малое энергопотребление. В литературе системы управления ракет, в которых реализован принцип ииерциальиой навигации, получили название ниерцияльиых СУ, Наряду с этим широкое распространение имеет тернии автономные ииерииальиые СУ или, коротко, автономные СУ, отражающий упомянутое свойство независимости функционирования инерциальных навигационных систем от условий внешней среды и от внешних !25 источников информации. Соответственно, неавтономными называют~ такие СУ, в которых реализованы другие принципы навигации их инерциальная навигационная система применяется в сочетании сдругиь системалш, предназначенными для коррекции инерцнальной навнгацио~ ной информации !Раднокорректирусмые инерциальные СУ, астроинерц~ альные СУ и др.).
Дальнейший более подробный анализ принципа инерциально навигации, сведения об инерциальных навигационных системах алгоритмах решения задачи инерциальной навигации содержится разделе П, Система наведения и принципы ее лостроеяия Системой наведения называется функциональная подсистема СУД предназначенная для формирования программ управления движение~ центра масс БР на АУТ и выработки разовых команд управления и условия достижения конечной цели управления движением БР . выведсннс моноблочной ГЧ или боевых блоков РГЧ на попалающн траектории, проходящие через заданные точки прицеливания. В качестве дополнительных или промежуточных целей, достиженн которых может оыть возложено на систему наведения, являются построение заданных боевых порядков боевых блоков и КСП ПРО совершение баллистической ракетой защитного противоракетиогс маневра иа АУТ, обеспечение падения отработавших ракетных блоков головного обтекателя и других сбрасываемых элементов конструкции ракеты в заданные районы отчуждения н др.
Система наведения, являясь составной частью системы управления движением, связана каналами передачи информации и кол1анд управле. иия как со смежными подсистелсами СУД, так и непосредственно с исполнительными устройствами ракеты, Входной информацией для системы наведения служат данные о параметрах движения ракеты, подучасл1ые в полете от навигационно-измерительной системы, а также даипыс полетного задания на пуск, содержащие формализованную информацию о координатах точки пуска, координатах точек целей и другие сведения, необходимыедля решения задач наведения и настройки ашшратуры СН.
Выходом системы наведения являются сфорлшрованные ею программы управления движением ракеты и разовые команды управления, в состав которых входят команды на отделение от последней ступени ракеты нли от ступени разведения средств ее боевого оснащения (моноблочной ГЧ, боевых блоков РГЧ, элементов КСП ПРО), команды иа разделсннс ступеней, запуск и выключение двигательных установок, команды на отделение сбрасываемых элементов конструкции и т.д.
Г!Рограммы управления движением являются входной хомандной информацией для системы стабилизации и играют по отношению к этой системс роль входных задающих воздействий, необходимых для последующей выработки системой стабилизации команд управления, подаваемых через исполнительные устройства иа с рганы управления ракетой. Разовые команды управления подаются непосредственно иа исполнительные устройства, приводящие в действие узлы запуска и выключения ДУ, а также механизмы разделения ступеней ракеты, отделения элементов ее боевого оснащения и сбрасываемых элементов конструкции, В качестве исполнительных устройств однократного действия применяются элементы иироавтоматики (иирозаиалы, пирозамки, пироотсекатели), а в качестве устройств многократного действия, необходимых, например, для обеспечения повторных включений и выключений двигательной установки ступени разведения, — элементы злектроплевмоавтоматики.
Разовые команды управления на отделение моноблочной ГЧ или босвых блоков РГЧ, которые должны быть выведены на своп попадающие траектории с высокой точностью, формируются с использованием информации о текущих параметрах ракеты и с1упени разведения и являются командамн замкнутого управления, т.е. управления ио принципу обратной связи. Программы управления движением ракеты могут форьщроваться как ио принципу разомкнутого управлещин так и по принципу обратной связи. Это определяется тем, какой принцип программирования движения положен в основу задания программ управления. В теории управления движением БР принято различать даа основных принципа программирования движения- принцип предварнтегг ного и приищщ текущего программирования движения. Принцип предварительного программирования двнжсииа заключает.
ся в том, что программы управления определяются до момента пуска ракеты, вводятся в аппаратуру СУ в составе данных полеглого задания на пуск и в процессе полета ракегы на АУТ не изменяются и нс корректируются. Таким образом, данные программы являются в соответствии со способом своего задания программами разомкнутого управления. Функция системы наведения при управлении движением БР ио заранее заданным программам сводится к выдаче упомянутых иьиис Разовых команд управления. Данный принцип программирования движения аи1роко применялся иа ракетах ряда поколений, втоц числе иа самых ранних образцах ракет с СУ, построеннь<х иа чисто аналоговых элементах без применена бортовой !!ВМ. Функция системы наведения состояла в выла~ единственной команды на отделение моноолочной ГЧ по признак обнуления текущего промаха от точки прицеливания, оцениваемого п направлению линии естественной дальности.
По этой причине з системой наведения на этих ракетах закрепился термин автома управления дальностью (ЛУД). В настоящее время данный термн является устаревшим и к СУ ракет последних поколений он неприк<ениь Првнцвн текущего про<рая<л<нроваиия движения (называемый таях< принципом непрерывного программирования) состоит в том, чт программы управленияопределяются иепосредственновпроцессеполет ив основе информации и текущих параметрах движения ракеты и данны полетного з«дания.
содержащих информацию о координатах точки пуск и координатах точек прицеливания. Данные программы являютс программамн замкнутого управления, так как формируются по при< шшу обратной связи. Сопоставительный анализ на <ванных принципов программнровани движения, прнведенньш далее в разделе!!1, показывает, что обои< принципам присчши свои достоинства и недостатки, поэтому вывод безусловных преимушествах одного из этих принципов передлругим бы бы неправомерен. Важным достоинством принципа предваригельног программирования движения является то обстоятельство, что ег применение позволяет сравнительно просто учесть многочисленны ограничения на допустиь<ые параметры движения ракеты на атлюсфер ном участке траектории и на участках разделения ступеней, а такж сформировать программы оптимального управления (например программы максимальной дальности полста).