8.3. Системы самонаведения
8.3.1. Принципы построения систем самонаведения
При самонаведении (СН) информация об отклонениях ЛА от траектории движения извлекается с помощью бортовой аппаратуры и преобразуется в управляющее воздействие, изменяющее направление полета ЛА. Различают активное, полуактивное и пассивное самонаведение. Бортовая аппаратура включает головку самонаведения (ГСН), которая строится по принципу радио-, тепло- или оптической локации. Пассивные методы реализуются в системах с тепловыми и радиолокационными ГСН, работающими по излучениям цели. Полуактивные методы предполагают наличие станции подсвета, расположенной обычно в месте старта летательного аппарата. Активные ГСН используются как в радио-, так и в оптическом диапазонах.
Главное преимущество СН - независимость от пункта управления и повышение помехоустойчивости по мере приближения ЛА к цели (если отсутствуют искусственно созданные "уводящие" помехи).
Бортовая
аппаратура ЛА включает координатор,
которым является ГСН, и устройства
стабилизации и управления рулями
(автопилот). Информация о цели X
извлекается с помощью ГСН, информация
о координатах ЛА Х0
вырабатывается
нерадиотехническими датчиками
(гироскопами). Обычно сразу измеряется
рассогласование Д
(например, угол между продольной осью
ЛА
и направлением на цель). Схема, приведенная
на рис. 8.5, показывает циркуляцию
информации при самонаведении.
Вычислительное устройство (ВУс)
вырабатывает напряжение команды
по данным ГСН
и датчиков (Дат).
Рис. 8.5. Прохождение информации при самонаведении
Наиболее простая конструкция ГСН реализуется при прямом или флюгерном самонаведении. Антенна ГСН жестко закрепляется на корпусе ЛА (неподвижное относительно корпуса ЛА, равносигнальное направление) или с подвижным равносигнальным направлением, обеспечивающим слежение за целью (антенная платформа в этом случае связана с корпусом ЛА и не стабилизирована).
При самонаведении в упрежденную точку команда ик формируется на основании измерения угловой скорости линии визирования р = d0цQ/dt. В этом случае используются ГСН с автоследящей антенной, устанавливаемой на гиростабилизированной платформе, или ГСН со следящим гироприводом.
Схема ГСН с автоследящей антенной приведена на рис. 8.6. Стабилизированная платформа (СПл) включает гироскоп (Гир), потенциометр (Пт) и исполнительное устройство (ИспУ) для смещения равносигнального направления (оси хa) относительно платформы. Контур
Рис. 8.6. Схема ГСН с автоследящей антенной
разгрузки гироскопа (КРГ) содержит усилитель и двигатель разгрузки (Дв), разворачивающий СПл так, чтобы координатные оси платформы х, у совпадали с хг, уг. Антенна следит за целью в инерциальной системе координат. Выходное напряжение ивых(t), пропорциональное угловой скорости d0цQ/dt, подается в устройство формирования команд. В режиме слежения обеспечивается выполнение равенств: = 0; d/dt = 0.
Схема ГСН со следящим гироприводом показана на рис. 8.7. Она включает гироскоп, который одновременно выполняет функции исполнительного устройства и стабилизации. Для систем с легкими антеннами применяется схема без разгрузки гироскопа. Антенна жестко закреплена на оси гироскопа, оси хг и ха, совпадают. Выходное напряжение
Рис 8.7. Схема ГСН со следящим гироприводом
радиовизира цели (РВЦ) uвых (t) поступает в устройство формирования команд и является также управляющим для гироскопа (УГир). Оно создает момент, вызывающий прецессию оси хг (см. рис. 8.6) относительно начального инерциального положения xtн. Скорость прецессии d/dt пропорциональна напряжению u вых (t). В режиме слежения г = а оц и выходное напряжение uвых (t) ки d/dt, где ки - коэффициент передачи гироскопа как исполнительного устройства.