45

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

__________________________________________________________________

Проектирование командных систем радиоуправления летательными аппаратами

Методические указания к курсовому проектированию

Санкт-Петербург

2010

Составитель Л.А.Кулыгина

Рецензент - кандидат технических наук, доцент, декан факультета радиотехники и связи СПбГУАП А.Р. Бестугин

Методические указания содержат общие требования к курсовому проекту по дисциплине федерального цикла «Радиосистемы управления», основные методы проектирования и расчета тактико-технических характеристик командных систем радиоуправления, рекомендации по оформлению пояснительной записки, бланк задания.

Указания предназначены для студентов специальности 210304 (201600) «Радиоэлектронные системы» дневной формы обучения.

Подготовлены к публикации кафедрой медицинской радиоэлектроники по рекомендации методической комиссии факультета «Радиотехники, электроники и связи» Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения (ГУАП).

Редактор

Компьютерная верстка

Подписано к печати

Усл. печ. л.

Редакционно-издательский отдел

Отдел электронных публикаций и библиографии библиотеки

Отдел оперативной полиграфии

ГУАП

190000, Санкт-Петербург, ул. Б.Морская, 67

© ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный университет

аэрокосмического приборостроения »,

2010

Введение

Настоящие методические указания предназначены студентам 5-го курса специальности 210304 (201600) «Радиоэлектронные системы» для выполнения курсовой работы по дисциплине «Радиосистемы управления».

Целью дисциплины «Радиосистемы управления» является изложение назначения, принципов построения и основ проектирования систем радиоуправления и входящих в их состав радиосредств.

Задачи дисциплины состоят в изучении общих положений теории радиоуправления различными системами и процессами, структурных и функциональных схем радиосистем управления, их показателей качества, основ анализа и синтеза.

Задачей курсового проектирования является ознакомление студентов с

методами проектирования и расчета тактико-технических характеристик командных систем радиоуправления, закрепление теоретического лекционного материала.

1. Методические указания по проектированию систем командного радиоуправления

В системах командного радиоуправления (КРУ) [1,2] команды вырабатываются на пункте управления и передаются на управляемый объект, например, летательный аппарат (ЛА), по командной радиолинии.

В системах командного управления летательными аппаратами с помощью радиокоманд обеспечивается:

- наведение снаряда по заданной траектории;

• необходимое исправление траектории полета;

• выполнение разовых операций (перевод снаряда в режим самонаведения, аварийный подрыв, включение и выключение бортовой аппаратуры и т.п.);

• коррекция управления движением центра масс при управлении

космическим аппаратом;

• управление работой различной бортовой аппаратуры.

Командная радиолиния (КРЛ) обычно включает в себя как минимум два канала для управления движением в двух плоскостях. Лишь в некоторых случаях требуется изменение не пространственного отклонения, а лишь одной из компонент. Так например, при управлении ракетами дальнего действия непрерывно может производиться лишь азимутальная радиокорректировка, т.е. измерение и устранение отклонений ракеты по азимуту от плоскости стрельбы (от вертикальной плоскости, проходящей через пункт выстрела и цель).

Различают следующие системы командного радиоуправления: КРУ-I, КРУ-II и КРУ-III [1,2]. В системах КРУ-I визир цели размещается на пункте управления, в системах КРУ-II на борту управляемого объекта. Принцип управления в системе КРУ-I (принцип телеуправления первого вида) – с непосредственным контролем цели – показан на рисунке 1.1.

ЦЕЛЬ

Канал контроля цели

КП

РАКЕТА

Канал контроля ракеты

Канал управления (командная радиолиния)

Рисунок 1.1- Принцип телеуправления первого вида

На КП производится наблюдение за целью (по каналу контроля цели) и за ракетой (по каналу контроля ракеты). На основе сопоставления данных о цели и ракете определяется отклонение ракеты от правильного полета к цели и вырабатываются соответствующие команды на рули ракеты, устраняющие эти отклонения (по каналу управления).

Средства визирования цели, которые применяются в системах КРУ-I и КРУ-II, могут существенно отличаться друг от друга. В системах КРУ-I основным типом визира цели является активная РЛС. В системах КРУ-II в качестве визира цели можно использовать радиолокационные, телевизионные, оптические и тепловые (инфракрасные) устройства.

Принцип телеуправления второго вида (КРУ-II) – с контролем цели с помощью бортовой аппаратуры - показан на рисунке 1.2.

ЦЕЛЬ

КП

Канал связи

Канал контроля цели

РАКЕТА

Канал управления (командная радиолиния)

Рисунок 1.2 - Принцип телеуправления второго вида

В этом случае отклонение ракеты от правильного полета на цель обнаруживаются измерительной аппаратурой, установленной на ракете (канал контроля цели), и передаются с ракеты на КП по каналу связи. Контроль за полетом ракеты на цель осуществляется не непосредственно, а через аппаратуру, установленную на ракете. Как правило, КРУ-II - полуавтоматические системы. В их работе участвует оператор. Как уже отмечалось, результаты визирования цели на борту снаряда по специальной радиолинии передаются на пункт управления. Наблюдая за экраном визира, оператор вырабатывает команду управления, которая передается обратно на борт снаряда по КРЛ.

КРУ-III – частный случай КРУ- I, когда цель совмещена с местоположением радиовизира управляемого объекта (наведение «на себя»). Такое управление применяется, например, в системах слепой посадки самолетов.

В системах КРУ-I и КРУ-III средства визирования ЛА размещаются на

пункте управления (ПУ). Эти средства работают с использованием сигналов

активного ответа, что повышает дальность действия таких визиров и точность измерения координат ЛА. Системы КРУ-II и КРУ-III отличает простота бортовой аппаратуры: на борту располагается лишь ПРМ командной радиолинии (КРЛ) и маломощный ответчик, обеспечивающий работу радиовизира снаряда ПУ.

Для определения координат космических аппаратов используются

различные системы траекторных измерений.