Глава 3-4. ПрС/с «Выход на курс атаки»

База знаний (БЗ) БОСЭС

Первый иерархический уровень БЗ

ПрС/С №1 «Ожидание спутниковой группировки»

ПрС/С №2 «Выход на курс атаки»

ПрС/С №3 «Непосредственное применение оружия»

ПрС/С №4 «Повторный заход»

X1	X2	X3	X4	X5	X6	X7	X8	X9
-	есть	-	нет	-	-	да	-	много	1.1
-	нет	-	есть	-	-	нет	-	много	1.2
много	нет	-	да	да	много	-	выше ср	много	2.1
много	есть	-	да	да	много	-	средняя	много	2.2
мало	нет	да	да	да	средне	-	высокая	мало	2.3
мало	-	-	да	да	мало	да	высокая	мало	3.1
много	-	-	да	да	много	да	средняя	средне	3.2
много	-	-	да	да	много	да	ниже ср	много	3.3
много	есть	да	-	да	много	нет	средняя	много	4.1
мало	нет	-	-	да	мало	да	низкая	много	4.2
мало	нет	-	-	нет	много	да	средняя	много	4.3

Априорная информация по условиям протекания ПрС/С «Выход на курс атаки»

1. Координаты цели;

2. Курс выхода на цель;

3. Дальность выхода на курс атаки;

4. Координаты цели;

5. Курс захода на цель;

6. Ограничения по времени выхода;

7. Ограничение по перегрузке;

8. Ограничение по углу крена.

Рассмотрим ситуацию выхода самолета на курс атаки, когда его траектория не пересекает зону угроз.

Цель находится в точке (Х₀,Z₀), самолет – в точке (Х₃,Z₃).

Траектория движения самолета состоит из:

- прямолинейного участка от (Х₃,Z₃) до (Х₂,Z₂);

- разворота по дуге окружности радиуса R (минимальный радиус разворота) от (Х₂,Z₂) до (Х₁,Z₁);

- захода на цель.

Найдем координаты точек траектории:

1. Найдем угол ψ:

2. Найдем координаты точки (Х₂,Z₂):

3. Найдем координаты точки (Х₁,Z₁):

4. Заход на цель (Х₀,Z₀).

Рассмотренный вариант захода на цель применим для ситуации, когда текущий курс самолета совпадает с необходимым углом ψ. Однако в реальной боевой ситуации курс самолета может быть другим. Поэтому рассчитаем траекторию движения самолета при выходе на необходимый угол ψ.

Задача сводится к добавлению элемента в виде дуги окружности. Это позволяет выделить участок траектории, на котором самолет совершит разворот на необходимый курс.

Для удобства введем систему координат (X’,Z’), начало которой находится в точке (Х₃,Z₃). Нам известны координаты самолета (Х₅,Z₅), его курс θ’.

Траектория движения самолета состоит из:

- прямолинейного участка от (Х’₅,Z’₅) до (Х’₄,Z’₄);

- разворота по дуге окружности радиуса R (минимальный радиус разворота) от (Х’₄,Z’₄) до (Х’₃,Z’₃);

Найдем координаты точек траектории:

1. Найдем D₀

2. Найдем координаты точки (Х’₄,Z’₄):

3. Найдем координаты точки (Х’₃,Z’₃):

Решение данной задачи позволяет полностью охватить все возможные курсы полета самолета и его начальные положения путем изменения исходных данных.

БЦВМ-алгоритм конструирования траектории выхода на предпочтительный курс атаки (веер курсов)

Расчеты были произведены в программе, написанной на языке С/С++ в среде разработки VisualStudio 2010;

Представим код программы для каждого блока алгоритма:

1:

Vs = 250;

Xs = 20000;

Zs = 15000;

n = 2.5;

gamma = 30*Pi/180;

Dv = 5000;

2: //Вводим координаты цели и угол захода на нее

doubleXc = 15000;

doubleZc = 15000;

doublealph = 30;

//Строим систему координат, начало которой совпадает с положением цели, а угол захода с осью X

void DrawSK2 (double x0, double z0, double angle)

{

while (angle >= 2*Pi) angle -= 2*Pi;

doubleNew_Top_Z, New_Down_Z;

doubleNew_Left_X, New_Right_X;

x0 = MashtabX(x0);

z0 = MashtabZ(z0);

New_Top_Z = z0+tan(angle)*(Left_X-x0);

New_Down_Z = z0+tan(angle)*(Right_X-x0);

New_Left_X = x0+tan(angle)*(z0-Down_Z);

New_Right_X = x0+tan(angle)*(z0-Top_Z);

SelectObject(hdc, Brush_bl);

Ellipse (hdc, x0-4, z0-4, x0+4, z0+4);

if (angle == 90*Pi/180)

{

MoveToEx(hdc, x0 ,Top_Z, NULL );

LineTo(hdc, x0, Down_Z);

MoveToEx(hdc, Left_X ,z0, NULL );

LineTo(hdc, Right_X, z0);

}

elseif (angle == 270*Pi/180)

{

MoveToEx(hdc, x0 ,Down_Z, NULL );

LineTo(hdc, x0, Top_Z);

MoveToEx(hdc, Right_X ,z0, NULL );

LineTo(hdc, Left_X, z0);

}

else

{

MoveToEx(hdc, Left_X , New_Top_Z, NULL );

LineTo(hdc, Right_X, New_Down_Z );

MoveToEx(hdc, New_Left_X ,Down_Z, NULL );

LineTo(hdc, New_Right_X , Top_Z);

}

3:

//минимальный радиус разворота

R = Vs*Vs / (g*n);

// расчет положения начальной окружность разворота

R1= R;

Xr1= Xs - R1*sin(gamma);

Zr1= Zs - R1*cos(gamma);

// расчет положения финальной окружность разворота

R2= R;

Xr2= Dv;

Zr2= R2;

4:

// функция находит точки касания к двум окружностям

void Tangent (double Xr1, double Zr1, double R1, double Xr2, double Zr2,double R2, double *Xk1, double *Zk1, double *Xk2, double*Zk2, double *angle)

{

double alpha1 = asin ( (R1-R2)/ sqrt ( (Zr2-Zr1)*(Zr2-Zr1)+(Xr2-Xr1)*(Xr2-Xr1) ) );

double alpha2 = atan ( (Zr2-Zr1)/(Xr2-Xr1) );

double alpha = alpha1 + alpha2;

*Xk1 = Xr1 + R1 * sin (alpha);

*Zk1 = Zr1 - R1 * cos (alpha);

*Xk2 = Xr2 + R2 * sin (alpha);

*Zk2 = Zr2 - R2 * cos (alpha);

*angle = atan( (*Zk2-*Zk1) / (*Xk2-*Xk1) );

}

// поиск точек (Х2,Z2) и (Х3,Z3);

Tangent (Xr1, Zr1, R1, Xr2, Zr2, R2, &Xk1, &Zk1, &Xk2, &Zk2,&angle);

5,6,7:

//поиск точек (Х2,Z2) и (Х3,Z3);

Tangent (Xr2, Zr2, R2, Xzu, Zzu, Rzu, &Xk1, &Zk1, &Xk2, &Zk2,&angle);

// Точка пересечения касательной и линии траектории движения самолета

CrossPoint (Xk1, Zk1, Xk2, Zk2, Xs,Zs,Xs+3000*cos(gamma),Zs-3000*sin(gamma),&Xcr,&Zcr);

//поиск точек (Х4,Z4) и (Х5,Z5);

psi = angle;

Xr1= Xcr - R1 * sin( Pi/2 + gamma/2 - psi/2 ) / sin( psi/2 + gamma/2 );

Zr1= Zcr - R1 * cos( Pi/2 + gamma/2 - psi/2 ) / sin( psi/2 + gamma/2 );

X4 = Xcr - R * sin (Pi/2 - psi) / tan ( psi/2 + gamma/2 );

Z4 = Zcr - R * cos (Pi/2 - psi) / tan ( psi/2 + gamma/2 );

X5 = Xcr - R * cos (gamma) / tan ( psi/2 + gamma/2 );

Z5 = Zcr + R * sin (gamma) / tan ( psi/2 + gamma/2 );

Результат работы программы для случаев, когда координаты цели и угол захода на нее не совпадают с «нулевыми» (вводи связанную систему координат):

1. 

2. 

3. 

Результат работы программы для случаев, когда координаты цели и угол захода на нее совпадают с «нулевыми» (связанная система координат не вводится):