Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Этим объясняется то обстоятельство, что описание точности БР совокупностью двух величин дЕа и ЬВа получило широкое расиростраие. иис ца практике. С эстлкэльзнйке рпггенаппля о Р Прн сценке и анализе характеристик рассешшния БР важно установить вклад той или иной группы воэмущщощих факторов или отдельной функциональной подсистемы РК (в частности, системы управления) в рассеивание БР. С этой целью суммарные характеристик рассеивания разделяют иа составляющие.
Теоретической прелпосылкой лля такого разделения служит гипотез о независимом влиянии рассматриваемых групп возмущающи факторов на рассеивание. вследствие чего суммарные характеристик. рассеивания могут быть разделены на независимые составляющие. В дальнейшем выделяемые для анализа при ищы рассеивания определяющие действие конкретных групп возмущающих факторов, также влияние иа рассеивание основных функциональных и обеспечива!с щих систем РК, будем называть фаигорамн рассеивавия. Итак, предполо жим, что рассматривается У факторов, которые в совокупност! охватывают все возможные причины рассеивания БР. В соответствщ с этим случайные отклонения йЕ и йВ могут быть представлены в вид следующих сумм, образованных составляющими отклонений: Ю /г йЕ = 5' йЕ, йВ = ~йВ, / ! /* ! (!.! 24) где отклонения йЕ и йВ вызваны действием/ьго фактора рассеивания Гипотеза о независимости рассматриваемых факторов означает, чтс случайные величины йЕ- в сумме йЕ (как и случайные величины йВ/т сумме йВ) также взаиыйо независимы, вследс!вне чего дисперсии ь математические ожидания суммарных отклонений йЕ и йВ выражаютс! как суммы дисперсий и математических ожиданий соответствующих слагаемых в формулах(!.(25); з з з г о« = Е'о«/, оя = Е'ов/, /*! / ° ! (!.
! 25) // л « = Е щ«/ л,з = Е л/ / ! / ° ! (!. ! 2б) йЕ„' - ).'й/, йВ,' = ~лйВ,'. „/! /'! (!. )27) 150 'Здесь через а/,, од/, и а«д шв; обозначены СКО и математические ожилачия слу !аййых величий йЕ. и йВ (отметим, что выражения (!. ! 26) / справедливы. как известно, и для взаимно зависимых величин йЕ и йВ~. Из формул (!. ! 25) вытекают аналог!и!и! !е формулы дяя предельных отклонений: Рассеивание БР Техническое р ассака амие БР Па~решиаати системы управления Погрешности моделей ОЗЭ ц гоопотепциада Погрешности системы прицеливания Погрешности геалезической подготовки БСП Погрешности системы разведения н отделения боевых блоков Погрешности системы наземной навягалнн (для мобильных РК) Лтыссфсриое рассеивание боевых блоков По1решиасти задания каорлпядт целей Рмо 1.38.
Соатасдмощмо рассемааммм БР Таким образом, выражения (!.!26) н (!.!27) показывают, что суммарные характеристики рассеивания разделены на составляющие по числу анализируемых факторов рассеивания, причем вклад)-го фактора в суммарное рассеивание оценивается предельнымн отклонениями ЬЕа) н Лба, а также математическими ожиданиями лгг;щд, которые в общей случае для отдельных составляющих могут быть отличными от нуля. Разделение характеристик рассеивания на составляющие имеет большое практическое значение, так как позволяет оценить влияние на точность попадания БР каждого фактора в отдельности н на основе этого разработать наиболее рациональные меры по уменьшению рассеиваю<я и повышению точности попадания БР.
Глубина н степень детализации факторов рассеивания определяются задачами проводимых исследований. Например, на этапе априорного оценнвання характеристик точности используются наиболее полные модели возмущенного полста БР н ГЧ, наиболее полные модели функционирования системы управления и других систем РК, поэтому количество отдельно рассматрнваел~ых факторов рассеивания может достигать нескольких сотен.
На этапе апостернорного оценнвання характеристик точности по результатам экспериментальных пусков ракет глубина такой детализации значнтель- но меньше н определяется главным образом задачей оценк соответствия реальных харакгерист>гк точности их требуемых< значения> заданным лля РК данного типа.
Приведенная выше схема составляющих рассеивания (см. рис.!.3$ отражает первый, наименее детализированный уровень выделенн факторов рассеивания. Проведем краткий анап»з этих факторов; соответствующих им составляющих рассеивания, Как видно из данной схемы, суммарные характеристики рассеиванн принято подразделять на две основные составляющие, зависящие о действия двух групп физически разнородных и независимых факторов Первая составляющая, называеь<ая техническил< рассеиванием, тесн< связана с конструктивно-технологическили> особенностями построени: БР и отражает влияние на рассеивание всей совокупности внешних > внутренних воэл>уща>ощих факторов, сопровождающих полет БР и Гс (ББ) и функционирование всех ее систем и агрегатов.
При дальнсйще( детализации техническое рассеивание разделяют на четыре составляю щие, соответствующие четырем относительно независимым фактораь рассеивания. Этими фалтораьщ являются (см. рис. 1.38): ° погрешности системы управления БР, ° погрешности системы прицеливания, . погрешности системы развелеиля и отделения ББ, атмосферное рассеивание ББ. Среди перечисленных фалторов основной вклад в рассеивание вносяэ погрешности системы управления, которые принято подразделять на инструментальные и л<етодические погрешности.
Соответственно, рассеивание, обусловленное погрешностями снстел<ы управления, разделяют иа ииструл<снтальную и методическую составляющие. К инструментальным погрешностям СУ БР относятся погрешности комплексов нэк>еритсльнь>х приборов ииерциалы<о-навигационной системы, включающие погрешности получения первичной навигацион- ной информации с помощью датчиков ННС, погрешности привязки измерительного базиса ННС к осям навигационной системы координат, обусловленные погрешностями иачальиог< выставки измерителей ИНС и погрешиостяк>и, вызванными неконтролируемым дрейфом ГСП в полете вследствие уходов гироблоков системы стабилизации ГСП, погрешности предстартовых калибровок измерителей ИНС и целый ряд других погрешностей.
Методическими называют погрешности, обусловленные особенно- стями методов и алгоритмов управления, реализуемых СУ БР. Основны- лщ источниками методических погрешностей являются допускаемые на этапе разработки алгоритк>ов управления упрощения математических людслей полета БР и ГЧ и моделей внешних возмущающих воздействий, 152 упрощения самих алгоритмов управления в системах наведения и дебилизации, погрешности алгоритмов численного решения навигационной задачи. На величину методической погрешности оказывают влияние характеристики применяемой БЦВМ (производительность, разрядность.
объем памяти). Следует отмстить, что разделение рассеивания БР. вызванного погрешностями системы управления, иа инструментальную и л~етодическую составляющие несколько условно, так как некоторые методические погрешности управления косвенным образом зависят от инструментальных погрешносгей. Например, как это видно из матсриала гл.
3.4, методическая погрешность управления отделением ГЧ в функциональном методе наведения определяется не только видом баллистической управляющей функции, но и точностью системы стабилизации, которая, в свою очередь, зависит от инстр) ментальных погрешностей датчиков ИНС, Тем не менее в целом на фоне всей совокупности первичных факторов рассеивания инструментальная и методическая составляющие рассеивания могут считаться приблизительно независимыми. Оценка и анализ этих составляющих рассеивания позволяют обоснованно судить о степени качества программно-алгоритмического обеспечения процессов управления полетом БР и ГЧ и о качестве инструментально-измерительной части СУ.
В табл. 1.2 приведены данные, иллюстрирующие относительный вклад отдельных составляющих в суммарное техническое рассеивание БР. Эти данные приближенно соответствуют характеристикам рассеивания ракеты СШЛ МХ при пусках на дальность 10 тыс. км. Величины отклонений (в метрах) для каждого рассматриваемого фактора рассеивания даны здесь на уровне предельных отклонений по дальности и в боковом направлении. Характеристики суммарного технического рассеивания в соответствии с выражениями (1.127) получены по формулам: (!.128) тащича лз Просуммировав данные, соответствующие инструментальной ~ методической погрешности СУ, получим величины предельньп отклонений, характеризующие точность системы управления: Ы ~ = 221 м, ЬВ'т = 162 и. Как видим, погрешности системы управления вносят основной вклат и техническое рассеивание БР.