- •Оглавление
- •Радиоситемы управления Общие замечания.
- •Цели и задачи радиоуправления (ру).
- •Обобщенная схема ру
- •Требования к траектории полета.
- •Основные виды управления.
- •Понятие о контуре управления.
- •Системы координат, используемых в ру.
- •Методы наведения управляемых снарядов.
- •Двухточечные методы наведения.
- •Наведение по кривой погони.
- •Метод прямого наведения.
- •Наведение с постоянным углом упреждения.
- •Построение кинематической траектории.
- •Трехточечные методы наведения.
- •Построение кинематической траектории для метода накрытия цели.
- •Визирование цели и радиоуправляемых снарядов.
- •Комплекс управляемого снаряда и радиосистемы.
- •Управляемый снаряд.
- •Автопилот (ап).
- •Датчики.
- •Контур стабилизации крена.
- •Контур стабилизации летательного аппарата по курсу.
- •Эквивалентная структурная схема звена автопилот-снаряд
- •Частотные характеристики звена ас
- •Особенности систем радиоуправления как замкнутых следящих систем.
- •Особенности контуров радиоуправления.
- •Основные методы анализа контуров радиоуправления.
- •Радиотеленаведение.
- •Система наведения в радиолуче.
- •Передающая часть радиолинии управления по радиолучу.
- •Приемная часть радиолинии управления по радиолучу.
- •Понятие угловой чувствительности антенны.
- •Ошибки управления.
- •Структурная схема контура управления.
- •Система управления по радиозоне.
- •Вариант построения приемного устройства.
- •Система управления в плоскости равных запаздываний.
- •Ошибки управления определяемые радиозвеном.
- •Влияние собственных шумов радиоприемников на ошибку управления.
- •Самонаведение.
- •Начальные этапы управления.
- •Минимальная необходимая дальность самонаведения.
- •Импульсные радиовизиры со сканирующей антенной.
- •Радиовизиры с непрерывным излучением.
- •Головка самонаведения с радиовизиром с непрерывным излучением.
- •Естественные помехи в каналах самонаведения.
- •Угловые шумы.
- •Амплитудные шумы.
- •Принцип действия моноимпульсного радиовизира.
- •Принцип действия фазовых моноимпульсных радиовизиров.
- •Пример выполнения фазового моноимпульсного радиовизира.
- •Головки самонаведения. Головки самонаведения для обстрела медленных целей.
- •Головки самонаведения, реализующие наведение по методу кривой погони.
- •Система наведения с силовым флюгером.
- •Головки самонаведения для быстро движущихся целей.
- •Головка самонаведения со следящим гироприводом.
- •Структурная схема кинематического звена.
- •Пассивные тепловые визиры.
- •Изучение внешней среды.
- •Обобщенная схема оптико-электронных систем самонаведения.
- •Оптические системы головок самонаведения.
- •Анализаторы изображений оптико-электронных приборов.
- •Простейший модулирующий диск.
- •Анализатор с переносом изображения.
- •Моделирующий диск с подавлением фона.
- •Пример выполнение теплового радиовизира или головки.
- •Командное радиоуправление.
- •Аналоговые командные радиолинии.
- •Командная радиолиния шим-чм-ам.
- •Радиолиния вим-ивк-ам.
- •Структурная схема приемника вим-ивк-ам.
- •Цифровые командные радиолинии. Вводные замечания.
- •Обобщенная структурная схема цифровой радиолинии.
- •Обобщенная структурная схема приемной части радиолинии.
- •Обобщенные сведения о построении назначении системы синхронизации.
- •Спектры сигналов со сложными видами модуляции.
- •Спектр сигнала ким-ам.
- •Демодуляция сигнала ким-фм.
- •Сигналы ким-чМн-фм.
- •Сигнал ким-чим-фм.
- •Сигнал ким-ам-фм.
- •Сигнал ким-фМн-фм.
- •Обратная работа фазового детектора.
- •Относительная фазовая манипуляция.
- •Методы приема сигнала с относительной фазовой манипуляцией. Когерентный метод приема
- •Автокорреляционный метод приема.
- •Приемное устройство сигналов с дофм (когерентный приемник)
- •Оптимальные приемники дискретных сигналов.
- •Оптимальный прием дискретных сигналов. Оптимальный прием сигналов с пассивной паузой.
- •Оптимальные приемники сигналов с активной паузой.
- •Реализация согласованных приемников на основе согласованных фильтров.
- •Некогерентный прием простых аМн сигналов.
- •Некогерентный прием простых чМн сигналов
- •Основы применения шумоподобных сигналов в системах передачи цифровой информации.
- •Помехоустойчивость шпс.
- •Использование сложных сигналов для борьбы с многолучевостью.
- •Измерение координат подвижных объектов.
- •Кодовое разделение абонентов.
- •Основные типы шпс.
- •Кодовые последовательности.
- •Уплотнение элементарных импульсов м-последовательностей.
- •Оптимальный приемник шпс.
- •Когерентный поэлементный приём шпс.
- •Когерентная обработка элемента шпс и некогерентное накопление.
- •Синхронизация в цифровых радиолиниях.
- •Формирование когерентной опорной несущей.
- •Посимвольная синхронизация в цифровых радиолиниях. (Тактовая синхронизация).
- •Методы получения сигналов с посимвольной синхронизацией.
- •Резонансное устройство синхронизации.
- •Устройства посимвольной синхронизации с непосредственным воздействием на местный генератор.
- •Устройство синхронизации без непосредственного воздействия на местный генератор.
- •Синхронизация кадров в командных радиолиниях.
- •Формирование тактовой частоты в цифровой радиолинии с широкополосными сигналами.
- •Когерентная система слежения за задержкой.
- •Оптимальный квазикогерентный приемник сигналов шпс.
- •Влияние нестабильности системы синхронизации на передачу цифровых сообщений.
- •Согласованные линейные фильтры. Согласованный фильтр для фм-сигнала на многоотводных линиях задержки.
- •Реализация согласовывающих фильтров.
- •Дискретно-аналоговые согласованные фильтры.
- •Дискретные согласованные фильтры.
- •Основные погрешности, возникающие при передаче цифровых сообщений. Межсимвольные искажения
- •Многолучевое растяжение сигнала.
- •Доплеровское растяжение спектра сигнала.
- •Разнесение сигналов.
- •Основные методы разнесенного приема.
- •Додетекторные устройства объединения ветвей.
- •Разнесенный прием с использованием автовыбора лучшей ветви.
- •Разнесенный прием с линейным сложением ветвей.
- •Разнесенный прием с оптимальным линейным сложением ветвей.
- •Последетекторные устройства объединения ветвей.
- •Разнесенны прием с дискретным сложением.
Метод прямого наведения.
Организуется, когда на цель направлена продольная ось ракеты. В качестве рассогласования используется угол ε.
Цель
ε
Основное достоинство – это простота аппаратурной реализации (нет следящих систем).
Недостаток – большие поперечные ускорения, которые испытывает снаряд при подлете к неподвижной цели.
Наведение с постоянным углом упреждения.
Этот метод применяется при наведении на движущиеся, но не маневрирующие цели. Параметры рассогласования определяются от момента начала наведения до встречи.
Из этих двух равенств, следует,
что
.
Решая это уравнение относительно β,
получаем:
.
Из этой формулы следует, что при упреждении
в определенную точку необходимо измерять
и
и угол полета. Что на практике практически
нереализуемо.
Такой метод можно использовать только при активном самонаведении, должность, которого весьма ограниченна.
При идеальном наведении с постоянным углом упреждения по маневрирующей цели, снаряд будет двигаться по прямой.
- параметр рассогласования.
- оценка.
При наведении на маневрирующую цель можно перейти к наведению в мгновенно упрежденную точку. На практике поступают следящим образом.
Нормальная составляющая
вектора скорости цели ровна нормальной
составляющей вектора скорости снаряда.
При выполнении этого условия линия
визирования перемещается параллельно
самой себе – это метод параллельного
сближения, условие которого можно
записать
.
Параллельное рассогласование – это значение угловой скорости линии визирования.
Построение кинематической траектории.
Метод пропорционального сближения определяется формулой I<0,2I0.
Из написанных формул следует, что:
Означает
неизменное направление вектора скорости
снаряда.
При маневрирующей цели этого не может быть. Поэтому на практике используют метод пропорционального сближения.
Навигационная постоянная пропорциональна угловой скорости вращения цели.
Трехточечные методы наведения.
Имеется командный пункт, на
котором можно измерять не только
координаты цели и снаряда, но и определять
их скорости. Существует несколько
методов, позволяющих осуществить
наведение в этой ситуации. Самый простой
– метод накрытия цели.
Он заключается в том, что снаряд должен
все время находится на прямой, которая
соединяет командный пункт с целью.
Параметр рассогласования – угол
.
То есть необходимо все время измерять
значение этого угла.
Построение кинематической траектории для метода накрытия цели.
Проведенный анализ показывает, что радиус кривизны кинематической траектории методом совмещения мал только на не очень больших удалениях от пункта управления. На больших удалениях радиус кривизны резко увеличивается. Поэтому на больших удалениях используют комбинированное наведение.
На первом этапе – метод совмещения, на втором – метод наведения мгновенного упреждения в точку.
Визирование цели и радиоуправляемых снарядов.
Визирование цели и снарядного устройства, которое обеспечивает измерение параметров цели и снаряда, в частном случае может отдать необходимость либо в визире снаряда (при двухточечном наведении), либо в визире цели.
Визиры, предназначенные для визирования своих управляемых снарядов, обычно используют установленный на борту ответчик. Такая система называется активной с активным ответом.
Ее недостаток: требуется канал запроса. На борту управляемого снаряда может устанавливаться и радиомаяк. Достоинства: не нужен канал запроса.
Применение ответчиков или радиомаяков существенно повышает дальность и точность определение параметров движения. Для повышения помехозащищенности открывается возможность организации проверочной ОС. Радиовизиры цели делятся на 4 группы:
Радиовизиры цели, которые работают в миллиметровом, сантиметровом, дециметровом и коротковолной части метрового диапазона.
Использование этого диапазона волн связано со стремлением получить более высокие точности, а они обеспечиваются за счет более узких ДН антенн. На более длинных волнах точность измерения координат существенно уменьшается. Здесь возникает отражение от ионосферы, слоев атмосферы с различной плотностью, что приводит к дополнительным помехам. С другой стороны возможно загоризонтная радиолокация.
Радиотехнические визиры, которые используются в системах РУ, обычно измеряют параметры цели в сферической СК. При этом измеряют угловые координаты, а также их производные.
Инфракрасные (тепловые) визиры.
Они используют энергию нагретых тел, то есть летательных аппаратов, в диапазоне волн порядка 1-15 мкм. Такие визиры не позволяют определить дальность, но позволяют определить координаты цели относительно ракеты с очень высокой точностью.
Недостаток: зависимость от погодных условий и времени суток, ограниченная дальность действия.
Оптические (активные, лазерные) устройства.
Источник электромагнитной энергии – лазерный генератор. Дальность действия не превышает десятков километров.
Недостаток: зависит от погоды и времени суток, работа в условиях прямой видимости.
Телевизионные визиры.
Они могут устанавливаться и на командном пункте, и на борту снаряда.
Достоинства: открывается возможность смысловой селекции цели.
Визирующие устройства комплексов управления можно разделить на:
работающие в режиме поиска;
работающие в режиме обнаружения;
работающие в режиме сопровождения.
Часто одна и та же система работает сначала в режиме поиска и обнаружения, а потом – сопровождение.
