книги из ГПНТБ / Преснухин, Леонид Николаевич. Основы теории и проектирования приборов управления учебное пособие для машиностроительных и энергетических вузов

цели в /3 м, то на вход в нормальный режим работы прибора управ­

живающего устройства ПУАЗО должно быть меньше полученно­

го времени ts.

Пусть продолжительность обстрела зенитной цели получилась

состоять из п = —орудий. Все приведенные расчеты относятся к

случаю, когда цель летит примерно на батарею и на малой высо­ те. Если же ее траектория проходит в стороне от батареи или она летит на большой высоте, то допустимые времена на обнаруже­ ние цели, целеуказание, поимку и вход прибора в нормальный ре­ жим работы несколько увеличатся, а продолжительность обстре­

ла уменьшится.

Для обеспечения нужной точности и быстроты целеуказания система приборов управления стрельбой должна быть снабжена параллаксерами — приборами, автоматически учитывающими от­ стояние радиолокатора обнаружения от станций орудийной на­ водки, и системой синхронной передачи дальнего действия.

§ 9. Системы координат

Положение цели в пространстве (при зенитной стрельбе) или на плоскости (при наводной или наземной стрельбе) можно опре­

делить при помощи ряда координат: Д, d, Н, е, (3 и др. Однако

при решении той или иной задачи нет необходимости иметь дело со всеми перечисленными выше координатами.

динат, полностью определяющих положение цели в пространстве,

или двух координат, определяющих положение цели на плоскости, называется системой координат.

В практике проектирования зенитных приборов наиболее ча­

1)полярная (3 и d;

2)прямоугольная X и У.

Кроме того, в тех случаях, когда артиллерийская система,

для которой проектируются при­ боры управления, установлена на движущемся объекте, нача­ ло перечисленных систем коор­ динат может быть связано с некоторой неподвижной точкой

на земной поверхности (абсо­

танке (относительные системы).

В последнем случае в свою очередь могут быть два варианта: а) углы отсчитываются от меридиана и горизонтальной плос­

кости (стабилизированные системы) и

б) отсчет углов производят от диаметральной плоскости объ­ екта и его платформы, например палубы корабля (нестабилизированные системы).

.Рассмотрим подробнее преимущества и недостатки каждой

системы координат, с которыми приходится сталкиваться при ре­ шении отдельных задач, стоящих перед приборами управления стрельбой.

Система е, 0 и Д получила название сферической вследствие

того, что положение цели А в пространстве в этом случае опреде­

борамиИз линейных координат как оптические, так и радиодаль­

номеры могут измерять только наклонную дальность Д. Кроме

того, существующие оптические визиры и радиолокаторы имеют

22 Глава II. Текущие координаты цели и ввод их в прибор

рять азимут и угол места цели. Другие координаты, входящие в коническую, цилиндрическую и прямоугольную системы, могут быть получены только путем математических вычислений по ко­ ординатам сферической системы. Следовательно, вторая задача ПУАО — определение текущих координат цели — обычно решает­

ся в сферической системе.

Еще одна положительная черта сферической системы коорди­

ную дальность качка корабля не оказывает влияния. Две угловые координаты можно пересчитывать с помощью сферического пост­ роителя или путем решения несложных аналитических выражений.

Преобразование,,связанное со смещением начала координат, в сферической системе решается очень сложно и требует использо­ вания пространственного построителя или аналитического реше­ ния весьма громоздких математических уравнений.

Четвертая задача, решаемая ПУАО, сводится к измерению скоростей или ускорений координат. Для того чтобы судить о воз­ можностях измерения производных координат, входящих в сфери­ ческую систему, выведем закон изменения во времени каждой из этих координат для наиболее часто встречающегося движения цели. Таким движением является прямолинейный, равномерный и горизонтальный полет. На фиг. 9 изображена траектория ММ движения цели А, ее горизонтальная проекция mm и точка О стояния прибора, измеряющего координаты цели. Указанный за­ кон, движения цели будем характеризовать неизменными во вре­ мени величинами: р — горизонтальным параметром, Н— высотой

и V— скоростью движения цели.

Текущее время t обычно отсчитывают от момента, когда цель находится на наикратчайшем расстоянии от прибора (на курсо­

вом параметре), т. е. в точке С. Отрезок СО (наикратчайшеерас­

стояние до цели) называется наклонным параметром курса цели

24 Глава II. Текущие координаты цели и ввод их в прибор

Из графиков, полученных в предположении, что цель летит по наиболее часто встречающейся траектории — прямолинейной, горизонтальной и с постоянной скоростью, видно, что все три коор-

Фиг. 12. График изменения угла места цели от времени.

динаты, входящие в сферическую систему, и их производные не­ прерывно изменяются во времени по достаточно сложным зако­ нам.

26 Глава II. Текущие координаты цели и ввод их в прибор

можно учесть, но это приведет к существенному усложнению при­

бора.

Таким образом, сферическая система координат весьма удобна при измерении координат цели, учете качки корабля и вычисле­ нии баллистических величин и поправок. Ею нецелесообразно пользоваться при учете отстояния прибора от артиллерийской си­ стемы, при вычислении параметров движения цели, при решении

задачи встречи и учете сноса снаряда ветром.

В конической системе координат (Н, р, е) положение цели А в пространстве определяется как точка пересечения трех поверх­

Наличие в этой системе в качестве линейной координаты вы­ соты Н придает ей то положительное качество, что ошибки в ли­ нейной координате могут быть уменьшены путем усреднения. Это

преимущество имеет существенное значение в том случае, когда наклонная дальность измеряется оптическими дальномерами, об­ ладающими большой ошибкой измерения. На практике наиболее вероятно постоянство высоты полета цели, поэтому всякого рода колебания в вычисленном значении высоты относительно ее сред­ ней величины могут происходить главным образом вследствие ошибок дальномера, и в связи с этим они не должны учитываться при последующих расчетах.

Учет качки корабля в этой системе координат значительно усложняется по сравнению со сферической системой, так как здесь требуется исправлять все три координаты.

Измерение скоростей изменения координат цели, вычисление параметров движения, решение задачи встречи и учет отстояния

прибора и сноса снаряда ветром в конической системе несколько упрощаются в части, касающейся линейной координаты (высо­

ты), но остаются столь же сложными, требующими решения про­

цели.

Решение остальных задач в этой системе координат обладает той же сложностью, что и в сферической системе.

одна координата—азимут—измеряется непосредственно. Высота Н и горизон­ тальная дальность d вычисляются ана­

литически. Если переход к цилиндриче­ ской системе координат осуществляется от сферической, то должны быть реше­

случае имеет примерно ту же сложность, что и в конической си­ стеме. Закон изменения горизонтальной дальности во времени при равномерном прямолинейном и горизонтальном полете цели может быть выведен из фиг. 9, где отрезок Оа равен горизонталь­ ной дальности d.

Продифференцировав это выражение, получим

сделать вывод, что законы изменения наклонной и горизонталь­

ной дальностей аналогичны. Отличаются они лишь тем, что закон изменения Д входит наклонный параметр P—VН2-\-р2у

28 Глава II. Текущие координаты цели и ввод их в прибор

а в закон изменения горизонтальной дальности — горизонтальный

времени при прямолинейном и равномерном движении цели не изменяются.

При пользовании цилиндрической системой координат сущест­ венное упрощение получается при решении задач, связанных с учетом отстояния приборов от артиллерийских орудий, при вычи­ слении параметров движения цели, при решении задачи встречи

и при учете сноса снаряда ветром.

Во всех этих случаях пространствен­ ные задачи распадаются каждая на две: линейную (скалярную) задачу для вы­ соты и плоскую (векторную) задачу для азимута и горизонтальной дальности.

Этого нельзя было сделать в конической

системе, так как азимут и угол места цели не лежат в одной плоскости.

Решение баллистических задач в ци­

линдрической системе координат может

быть выполнено с той же степенью сложности, что и во всех предыдущих системах.

В последней — прямоугольной систе­ ме (фиг. 18)—-все три координаты: Н, X, У—линейные, и ни одна из них не может быть непосредственно

измерена. Их можно получить только в результате расчета по коор­ динатам предыдущих систем. Если координаты X и У вычисляются по координатам цилиндрической системы, то должны быть решены два уравнения:

Два уравнения, но более сложные, необходимо также решать

при переходе от конической системы:

Х=Н ctgscos Р, |

(16)

K=/7ctgssin р. j