4) Система 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.

В системах КРУ-II визир цели размещается на борту управляемого объекта.

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 4.

ЦЕЛЬ

КП

Канал связи

Канал контроля цели

РАКЕТА

Канал управления (командная радиолиния)

Рисунок 4 - 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.

5)Проектирование командной радиолинии вим-ам

Управление по радио подвижными объектами сводится к передаче команд по одному и тому же каналу связи на одной несущей частоте с помощью командной радиолинии. Существуют различные принципы построения командных радиолиний, предназначенных для управления моделями.

ПРД

Дешиф-ратор

Деко-дер

ПРМ

Шиф-ратор

Кодер

··· ···

К_У1К_У2 К_Уn К₁К₂ К_n

Рисунок 5.1- Командная радиолиния

В аналоговой радиолинии ВИМ (ИВС)-АМ применяется импульсный режим излучения сигнала. На рис.5.2 изображена функцио­нальная схема передающего и приемного трактов радиолинии. Времен­ные диаграммы, поясняющие формирование модулирующего сигнала показаны на рис 5.3. Обозначение а, б, в на рис 5.3 соответ­ствуют аналогичным обозначениям в схеме рис.5.2. Для передачи команд в каждом из каналов радиолинии используется время-импульсная модуляция (ВИМ) поднесущего колебания. При этом значение передаваемой команды определяется положением рабочего импульса (РИ) относительно тактового импульса (ТИ) (рис. 5.3 а, б, в). Следовательно, имеет место преобразование командного сообщения в соотношение временных интервалов . Рабочий импельс, который вырабатывается на выходе формирующего каскада, соответствует границе временных интервалов и .

В рассматриваемой радиолинии возможны различные способы уплотнения каналов и соответственно, различные структуры модулирующего сигнала. Наибольшее применение находит способ структурно-временного уплотнения каналов с использованием импульсно-временных сигналов (ИВС), которые формируются с помощью шифра­торов. Параметрами ИВС являются число импульсов в кодовой группе, образующей данный сигнал ), длительность импульсов ) и величина интервалов между отдельными импульсами (рис. 5.2).

При структурно-временном уплотнении каналов применяют три различных ИВС. Тактовый сигнал (ТС) является синхронизирующим и предназначен для создания отметок времени, которые используются в качестве начала отсчета временных интервалов. При непрерывной передаче команд тактовые сигналы образуют периодическую последовательность с периодом . Рабочие сигналы первого и второго каналов ( и ) служат для передачи значений соответствующих временных интервалов.

При структурно временном уплотнении каналов рабочий сигнал первого канала может перемещаться в пределах одной половины периода , а рабочий сигнал второго канала – в пределах другой половины этого периода. Тем самым исключается перекрытие рабочих сигналов во времени и, следовательно, устраняются междуканальные помехи.

Рисунок 5.2 – Функциональная схема передающего и приемного трактов радиолинии ВИМ(ИВС) – АМ.

При использовании структурного уплотнения каналов (т. е. уп­лотнения по форме сигналов) сигнал каждого канала перемещается в пределах полного периода Т_мн. В этом случае необходимо применять сигналы, которые обеспечивают незначительное взаимное влияние каналов с учетом возможности перекрытия сигналов различных ка­налов по времени и при наличии помех. В качестве таких сигналов возможно использовать, например, частотно-временные сигналы .

При временном уплотнении каналов в приемном тракте исполь­зуются стробирующие сигналы, поэтому с точки зрения разделения каналов применение рабочих импульсно-временных сигналов стано­вится необязательным. Однако с помощью таких сигналов обеспечивается повышение помехозащищенности КРЛ за счет снижения веро­ятности образования ложных команд в паузе под действием помех.

Рисунок 5.3 – Формирование модулирующего сигнала в радиолинии ВИМ(ИВС) – АМ.

В радиолинии ВИМ(ИВС)-АМ несущее колебание модулируется по амплитуде импульсным сигналом U_м(t), который образуется на вы­ходе сумматора в результате объединения тактовых и рабочих сиг­налов.

В приемном устройстве производится амплитудное детектирова­ние несущего колебания. Для разделения тактовых и рабочих импульс­но-временных сигналов используются соответствующие дешифраторы. На вход дешифраторов поступают импульсы стандартной формы, ко­торые вырабатываются из принятого сигнала с помощью формирую­щего каскада. Эти импульсы нормированы по амплитуде и по длитель­ности; тем самым уменьшается влияние различных искажений приня­того сигнала, возникающих под действием помех.

С выхода дешифраторов снимаются тактовые и рабочие импульсы (ТИ, РИ_I РИ_II), которые осуществляют запуск триггеров соответ­ствующих каналов. На выходе триггеров вырабатываются сигналы с широтно-импульсной модуляцией, которые преобразуются затем в непрерывные командные сигналы (U_кI и U_кII ). Эта часть приемного

тракта представляет собой демодулятор ШИМ. При передаче нулевых значений команд (X_КI = Xк_II = 0) должно выполняться условие

U_кI = U_кII = 0. Поэтому формирование сигналов U_кI и U_кII про­изводится с учетом способа уплотнения каналов КРЛ. При структур­но-временном и временном уплотнении каналов используются несим­метричные временные интервалы (Т₁ = Т₂ при Xк = 0). Соответст­венно изменяется постоянная составляющая выходного напряжения фильтра, включенного после триггера, по сравнению с методом пере­дачи команд, когда при Хк = 0 выполняется условие Т₁ = Т₂. Для компенсации этих изменений можно предусмотреть, например, несим­метричную первоначальную балансировку демодуляторов ШИМ. В этом случае коэффициент передачи приемного тракта уменьшается в два раза по сравнению с КРЛ, в которой рабочий сигнал каждого канала может перемещаться в пределах полного периода Т_мн.