Выводы 43 Список сокращений 44 Список использованной литературы 45 (стр. 2 из 9)

Принцип селекции цели по дальности и скорости зависит от характера излучения, которое может быть импульсным или непрерывным.

При импульсном излучении селекция цели осуществляется, как правило, по дальности с помощью стробирующих импульсов, открывающих приемник головки самонаведения в момент прихода сигналов от цели.

Рис. 2. Радиолокационная полуактивная система самонаведения

При непрерывном излучении сравнительно просто осуществить селекцию цели по скорости. Для сопровождения цели по скорости используется эффект Доплера. Величина доплеровского смещения частоты сигнала, отраженного от цели, пропорциональна при активном самонаведении относительной скорости сближения ракеты с целью, а при полуактивном самонаведении — радиальной составляющей скорости цели относительно наземного радиолокатора облучения и относительной скорости сближения ракеты с целью. Для выделения доплеровского смещения при полуактивном самонаведении на ракете после захвата цели необходимо произвести сравнение сигналов, принятых радиолокатором облучения и головкой самонаведения. Настроенные фильтры приемника головки самонаведения пропускают в канал изменения угла только те сигналы, которые отразились от цели, движущейся с определенной скоростью относительно ракеты.

Схема полуактивной радиолокационной системы самонаведения показана на рисунке. Применительно к зенитному ракетному комплексу типа "Хок" она включает радиолокатор облучения (подсвета) цели, полуактивную головку самонаведения, зенитную управляемую ракету и др.

Задачей радиолокатора облучения (подсвета) цели является непрерывное облучение цели электромагнитной энергией. В радиолокационной станции используется направленное излучение электромагнитной энергии, что требует непрерывного сопровождения цели по угловым координатам. Для решения других задач обеспечивается также сопровождение цели по дальности и скорости. Таким образом, наземная часть системы полуактивного самонаведения представляет собой радиолокационную станцию с непрерывным автоматическим сопровождением цели.

Полуактивная головка самонаведения устанавливается на ракете и включает координатор и счетно-решающий прибор. Она обеспечивает захват и сопровождение цели по угловым координатам, дальности или скорости (или по всем четырем координатам), определение параметра рассогласования и выработку команд управления.

На борту зенитной управляемой ракеты устанавливается автопилот, решающий те же задачи, что и в командных системах телеуправления.

В состав зенитного ракетного комплекса, использующего систему самонаведения или комбинированную систему управления, входят также оборудование и аппаратура, обеспечивающие подготовку и пуск ракет, наведение радиолокатора облучения на цель и т. п.

Инфракрасные (тепловые) системы самонаведения зенитных ракет используют диапазон волн, как правило, от 1 до 5 мкм. В этом диапазоне находится максимум теплового излучения большинства воздушных целей. Возможность применения пассивного способа самонаведения — основное преимущество инфракрасных систем. Система делается более простой, а ее действие скрытым от противника. До пуска ЗУР воздушному противнику труднее обнаружить такую систему, а после пуска ракеты создать ей активную помеху. Приемник инфракрасной системы конструктивно может быть выполнен значительно проще приемника радиолокационной ГСН.

Недостаток системы — зависимость дальности действия от метеорологических условий. Тепловые лучи сильно затухают при дожде, в тумане, в облаках. Дальность действия такой системы также зависит от ориентации цели относительно приемника энергии (от направления приема). Лучистый поток из сопла реактивного двигателя самолета значительно превышает лучистый поток его фюзеляжа.

Тепловые головки самонаведения получили широкое распространение в зенитных ракетах ближнего боя и малой дальности.

Световые системы самонаведения основаны на том, что большинство воздушных целей отражает солнечный или лунный свет значительно сильнее, чем окружающий их фон. Это позволяет выделить цель на данном фоне и навести на нее зенитную ракету с помощью ГСН, осуществляющей прием сигнала в диапазоне видимой части спектра электромагнитных волн. Достоинства данной системы определяется возможностью применения пассивного способа самонаведения. Ее существенный недостаток — сильная зависимость дальности действия от метеорологических условий. При хороших метеорологических условиях световое самонаведение невозможно также в направлениях, с которых в поле зрения угломера системы попадает мешающая энергия Солнца или Луны.

Система управления полетом. Основные понятия.

Система управления полетом представляет собой совокупность наземных и бортовых устройств, обеспечивающих выработку команд управления и наведения ракеты на цель на основе взаимного положения цели и ракеты.

При выборе траектории одним из критериев оптимальности является крутизна траектории — чем меньше крутизна, тем лучше.

СУП в любой момент времени должна иметь информацию о координатах и параметрах движения цели и ракеты, задавать характер связи между этими параметрами, определять меру нарушения этих связей и на основе этого вырабатывать команды управления, обеспечивающие движение ракеты по требуемой траектории.

Основные требования к СУП:

- высокая точность наведения ракеты на цель

- выбор траектории полета в пределах допустимых перегрузок

- непрерывность управления полетом ракеты до ее встречи с целью

Функциональный состав СУП зависит от способа наведения. В случае самонаведения СУП должна включать следующие элементы:

- РЛС подсвета цели

а) в случае активного самонаведения — на ракете

б) в случае полуактивного — на земле

в) в случае пассивного — отсутствует

- ГСН — головка самонаведения — осуществляет прием сигнала от цели и вычисляет направление на цель

- Вычислительный прибор — для определения траектории дальнейшего движения, для стабилизации ракеты в пространстве

- Механизмы управления рулями ракеты

Принципы построения систем управления полетом

Контур управления. Система автоматического управления.

Система наведения ЗУР является замкнутой системой автоматического управления. Она решает две основные задачи: на основе информации о координатах и параметрах движения цели определяет траекторию движения центра масс ракеты и обеспечивает ее полет по этой траектории путем изменения величины нормальных управляющих сил. В контур этой системы (в контур управления) в качестве одного из звеньев входит система стабилизации, предназначенная для сохранения требуемого углового положения или установившегося углового движения ракеты. Объектом управления системы стабилизации и системы наведения в целом является ракета. Контур управления замыкается через так называемое кинематическое звено, устанавливающее связь между движением ракеты и движением цели.

Структурная схема кинематического звена определяется выбранным методом наведения и параметром рассогласования.

Структурная схема и параметры контура управления должны обеспечивать заданную точность наведения ракеты на цель при условии, когда входные сигналы кроме регулярных воздействий, обусловленных движением цели, а также продольным движением ракеты, имеют в своем составе относительно высокий уровень случайных возмущений.

Для получения требуемой точности наведения ракеты на цель необходимо обеспечить следующие условия:

1. Устойчивость движения ракеты как объекта управления на всех этапах полета.

Под устойчивостью системы автоматического управления понимается ее свойство переходить к установившемуся состоянию после прекращения действия возмущения, которое вывело систему из этого состояния, т. е. система управления с затухающим, переходным процессом называется устойчивой, а с незатухающим (расходящимся) — неустойчивой.

Применительно к нашему случаю контур управления должен обеспечить движение ракеты по кинематической траектории и затухание колебаний ракеты около этой траектории при воздействии на ее вход как регулярных, так и случайных возмущений.

Об устойчивости замкнутой автоматической системы обычно судят по частотным характеристикам разомкнутого контура этой системы, которые определяют реакцию системы на гармоническое воздействие. На вход системы подается синусоидальное колебание

.

На выходе системы оно будет иметь другую амплитуду и отставание по фазе:

Подавая на вход колебания разных частот, можно для каждой из них определить на выходе величину усиления амплитуды

и сдвига фазы , т. е. получить амплитудную и фазовую характеристики системы.

Система автоматического управления должна иметь определенные запасы устойчивости, которые обычно характеризуются двумя величинами: запасом устойчивости по амплитуде (модулю) и запасом устойчивости по фазе.

Запасом устойчивости по амплитуде называется наименьшее число, показывающее, во сколько раз необходимо увеличить или уменьшить усиление разомкнутого контура для того, чтобы система стала неустойчивой.