Воронов Е. М. Методы оптимизации управления ММС на основе стабильно-эффективных игровых решений (2001) (1264203), страница 88
Текст из файла (страница 88)
и элементов СТЭК. Часть IV490На изменение условий противодействия в пользу перехвата влияеттакже увеличение начальной дальности на встречном курсе и уменьшениеее на догонном курсе (см. табл. 10.10б).Замена субоптимального наведения ракеты на пропорциональное присубоптимальном наведении носителя изменяет результат субоптимального противодействия незначительно, что повышает практическую ценностьметода.Исследование противодействия ЗУР и ЛА-цели. Моделированиепротиводействия зенитной управляемой ракеты (ЗУР) и высокоскоростного самолета (ЛА-цели) проведено с помощью программной системы «Гарантия-М» (см.
п. 9.2.1) по следующему сценарию. ЗУР стартует с земнойповерхности и разгоняется до максимальной скорости. Время разгона(время работы двигателя ЗУР) составляет 5 секунд. Задержка начала наведения (время неуправляемого полета) при старте с пусковой установки составляет 2 секунды. Моделирование проведено для встречных, поперечных и догонных курсов ЛА-цели относительно начальной позиции ЗУР.Параметры математических моделей ЛА приведены в табл. 10.12. Начальные позиции ЛА даны в табл. 10.13.
В качестве методов наведения ЗУРрассматривались: штатный метод наведения с упреждением, субоптимальный ПКЗУ, оптимальный ПКЗУ. Движение ЛА-цели моделировалось вдвух вариантах: прямолинейное движение и оптимальный ПКЗУ приуклонении. Результаты моделирования сведены в табл. 10.14. ТраекторииЛА изображены на рис. 10.44 – 10.46.Та блица 10 .12П арам е тры мо де ле й ЛАОбъектnmaxV, м/сТакт выработки управления, сP (ЗУР)200 – 7000,01E (ЛА-цель)84000,1Та блица 10 .13Н ач а ль ные поз иции ЛАЛАPEPEPEКурсX g, мYg , мZg, мΘ , градΨ, градВ0250000300004000010000010000010000010000– 1000080008507507500– 175010085ДПКурс: В – встречный, П – поперечный, Д – догонный.Глава 10.
Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭКР ез ульт а ты мо д елиро ва нияПоперечныйДогонныйВстречныйКурсKh , мT, сnmax7,84,64,116,48,16,00,10,80,48,61,20,61,92,51,719,84,73,515,315,215,014,815,215,010,510,410,311,211,111,010,010,19,98,78,99,12,71020202020172020202020182020202020491Та блица 10 .14Закон управления(вид движения)PШтатныйСубопт.Оптимал.ШтатныйСубопт.Оптимал.ШтатныйСубопт.Оптимал.ШтатныйСубопт.Оптимал.ШтатныйСубопт.Оптимал.ШтатныйСубопт.Оптимал.EПрямол.Прямол.Прямол.Оптимал.Оптимал.Оптимал.Прямол.Прямол.Прямол.Оптимал.Оптимал.Оптимал.Прямол.Прямол.Прямол.Оптимал.Оптимал.Оптимал.Анализ некоторых результатов моделирования с иллюстрацией субоптимального (P) и оптимального (E) противодействия на рис.
10.44 – 10.46позволяет сделать следующие выводы.Наибольшей эффективностью при оптимальном уклонении ЛА-целиобладает оптимальный ПКЗУ. Достаточно близок к нему по конечному результату субоптимальный ПКЗУ. В обоих случаях удается «удержать» конечный промах в пределах 5 метров.
При использовании ЗУР штатногометода наведения конечный промах возрастает. Применение оптимальногоПКЗУ при уклонении позволяет избежать перехвата при штатном наведении ЗУР на встречном и поперечном курсе.Если ЛА-цель движется прямолинейно, то достигаемые конечные промахи приблизительно одинаковы для сравниваемых методов наведения.Максимальные перегрузки при оптимальном и субоптимальном ПКЗУ ЗУРвыше, чем при штатном наведении, так как преследователь в каждый момент времени «ожидает», что ЛА-цель применит маневр по уклонению отперехвата, и стремится перекрыть область достижимости цели своей ОД.Время перехвата незначительно отличается при различных методахнаведения. В основном оно зависит от маневрирования ЛА-цели.По характеру траекторий видно, что при использовании обоими ЛА оптимальных ПКЗУ сохраняется относительное постоянство движения.
Каждый ЛА направляет свое движение в точку экстремального прицеливания,которая сохраняет свое положение в пространстве на всем временном интервале противодействия. При этом для встречных и догонных курсов ЗУР492Исследование стабильности, эффект. и элементов СТЭК. Часть IVв начале перехвата осуществляет разворот по траектории максимальнойкривизны. Затем траектория ЗУР спрямляется, что соответствует управлению с особым участком (рис. 10.44, 10.45). ЛА-цель на такте ПКЗУ движется с постоянным углом крена и максимальной перегрузкой. На поперечном курсе ЗУР и ЛА-цель применяют закон управления с точкой переключения, и траектории обоих ЛА имеют «S»-образный вид (рис. 10.46).Отклонение ЗУР от оптимального наведения дает возможность ЛА-целиосуществлять дополнительное маневрирование (рис. 10.44 – 10.46), темсамым увеличивая конечный промах.Таким образом, результаты моделирования противодействия зенитнойуправляемой ракеты и высокоскоростного самолета подтверждает высокую эффективность и практическую значимость ПКЗУ для проектирования и исследования систем управления ЛА.Рис.
10.44. Встречный курсРис. 10.45. Догонный курсГлава 10. Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭК493Рис. 10.46. Поперечный курсЗамечание 10.2. В п.7.5.3 рассмотрена прикладная задача противодействия ЛА, которая расширяет результаты п. 10.3.1. Кроме антагонистического ядра – конечного промаха, в 7.5.3 введен вектор показателей каждойстороны с дополнительным показателем энергетических затрат для перехватчика и дополнительным показателем времени достижения конечногопромаха для цели.
Параметрическая коррекция оптимальных и субоптимальных ПКЗУ преследования и уклонения при приоритете конечногопромаха позволяет получить новое качество в полученном неантагонистическом противодействии. С позиции ЛА-цели появляется дополнительнаявозможность увеличить на 30–40% время достижения конечного промаха,что важно для организации поддержки ЛА-цели звеном ЛА. С позицииЛА-перехватчика некоторое увеличение промаха от 1–5 м до 8–10 м позволяют понизить на 20% потребную перегрузку. В п. 7.5.3 получено развернутое исследование при одновременном и неодновременном уходе отантагонизма.10.3.2. Исследование эффективности оптимальногопротиводействия РЛС–ДИИ и СУПРР на основефильтрации и управления с учетом аддитивныхи мультипликативных помех,промежуточных координат кинематических связейи прототипа ПРР (типа «Стандарт»)В данном разделе рассматривается применение методов, изложенных вгл.
8.Первая часть посвящена исследованию возможной эффективностиуклонения от РЛС с помощью ДИИ оптимально сближающегося ПРР сРГСН. ДИИ равномерно вращается вокруг РЛС с угловой скоростью, лежащей в полосе пропускания контура наведения ПРР, и работает в режимепостоянного маскирования РЛС (постоянно опережающий запуск ДИИ).494Исследование стабильности, эффект. и элементов СТЭК. Часть IVВо второй части (см. [54]) рассматривается эффективность защиты РЛСс помощью неподвижного ДИИ, который функционирует совместно с РЛСв режиме попеременного маскирования друг друга с частотой, лежащей вполосе пропускания контура наведения ПРР (попеременно опережающийзапуск ДИИ и РЛС). В обоих случаях имеется в виду, что РГСН ПРР работает с селекцией импульсов излучения по переднему фронту. Поэтомупредполагается, что при маскирующем и квазимаскирующем режимах работы ДИИ РГСН не «видит» РЛС.
При исследовании обоих вариантов восновном изложении используется функционал ограничений Е(2) 2 , основанный на «прототипе» (см. гл. 8). Это обусловлено тем, что для рассматриваемых режимов работы ДИИ сигналы наведения ПРР являются периодическими (гармоническими или меандровыми). Поэтому демпфированиеколебательных свойств контура наведения ПРР, которое может иметь место при использовании функционала сложности E2(1) , приводит к искажению физической картины противодействия.Оценка эффективности ДИИ, равномерно вращающегося вокругРЛС. Рассматривается конечный участок траектории наведения ПРР.Начальная дальность r ( t0 ) , исходя из условия разрешения РГСН двухточечных источников с базой L = 2 ⋅ R = 400 [м] (см. рис.
10.47), принятаравной 2600 м.В качестве «прототипа» использована «простая» модель ПРР, описанная в [26, 143]. В этой модели опущены нелинейности и по методу замороженных коэффициентов найдены для трех моментов времени=t 0,5=[c] , t 3=[c] , t 5 [c] МИПФ прототипа. После аппроксимации коэффициентов найденных МИПФ подходящими функциями получены следующие выражения:k ∆П22 (=t , t) k ∆П33 (=t , t)= ( δ(t )e α( t ) t sin( ω(t ) t + β(t )) + χ(t )e γ ( t ) t ) [км/с 2 ];(10.77)k ∆П11 (=t , t ) k ∆П12 (=t , t ) k ∆П21 (=t , t ) k ∆П13 ( t=, t)= k ∆П31 (=t , t ) k ∆П23 (=t , t ) k ∆П32 (=t , t ) 0;δ (t ) =1,6 t ;α (t ) =−0,035 ( t − 5) − 0,345;2ω(t ) =−0,065t + 0,7;β (t ) =0,056 ( t − 5) ;χ (t ) =−0,34t + 1,7;γ (t ) =0,042t − 0,39.(10.78)2Опорная траектория ПРР x po ( t ) во всех экспериментах для сокращения вычислительных затрат задается явно; координаты x q ( t ) и x p ( t )всюду сферические (см.
8.1.2); λ q =1 , Ω ( τ, θ ) =E ; аддитивная помехаГлава 10. Исследование конфликтной ситуации на основе СТЭК495стационарна; мультипликативная помеха (стационарный «белый» шумфлюктуации центра источника) учтена ниже.Анализ эффективности при одноканальной модели ПРР. В данномслучае полагалось, что опорная траектория ПРР прямолинейна и направлена в точку О (см. рис. 10.47):; c 30 =; β 0;Vp0 == 500 [м c ] ;=tk 5,0 [с ] =( t ) constt −tα∆33 ( tk , t ) =k[c/км].tkV p0(10.79)Рис. 10.47. Структура взаимодействия системДля погружения задачи в схему (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
