Содержание
-
«Военно-техническая подготовка»ТЕМА №2. Основы построения ЗРСЗАНЯТИЕ № 4.Системы управления ЗУР
-
Литература Курс лекций «Основы построения зенитных ракетных систем». Часть 2. Н.Новгород: ННГУ, 2001. Инв. 290. 2. Неупокоев Ф.К. «Стрельба зенитными ракетами». – Москва: Воениздат, 1991 г.
-
Вопросы занятия
Назначение систем управления ЗУР Системы телеуправления ЗУР Общие сведения о системах самонаведения ЗУР Комбинированные системы управления ЗУР
-
Задачей стрельбы по воздушной цели является ее поражение (уничтожение). Для поражения цели необходимо, во-первых, осуществить сближение ракеты с целью с требуемой точностью, во-вторых, когда это сближение произошло, подорвать боевую часть ракеты таким образом, чтобы ее поражающие элементы накрыли цель.
-
Сближение ракеты с непрерывно маневрирующей в пространстве воздушной целью обеспечивается системой управления ракетой. Под системой управления ЗУР понимается совокупность устройств, измеряющих положение ракеты и цели в воздушном пространстве и обеспечивающих выработку команд управления и наведение ракеты на цель в течение всего времени полета до встречи с целью. Система управления обеспечивает также решение ряда других задач, предшествующих наведению ракеты на цель (управляет процессами подготовки пуска ЗУР, самого пуска ракеты и др.) 1. НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЗУР
-
Из всего количества возможных траекторий, при стрельбе по цели, необходимо использовать одну, наиболее целесообразную с точки зрения тактических и технических соображений траекторию, которая называют кинематической траекторией. О X Y eк К ТВ eр Р hε Меру нарушения связи между требуемой и реальной траекторией движения ракеты в каждой плоскости наведения принято называть параметром управления или сигналом рассогласования.
-
Требуемая траектория сближения ракеты с целью задается уравнениями связи, определяющими движение ракеты в зависимости от координат и параметров движения цели. Характер этих связей обусловливается выбором метода наведения. Методы наведения ЗУР, применяемые в ЗРК, и соответствующие им уравнения связи будут рассмотрены на следующем занятии. Для сближения ракеты с целью система управления в каждый момент времени должна не только иметь информацию о координатах и параметрах движения цели и ракеты, но и задавать характер связи между ними, определять меру нарушения этих связей и на основании этого вырабатывать команды управления, обеспечивающие движение ракеты по требуемой траектории.
-
Наведение ЗУР на цель, как правило, осуществляется по направлению в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (в связанной или скоростной системах координат). Система управления ракетой в общем случае включает: - измеритель текущих координат ракеты и цели (ИК цели, ИК ракеты); - СРП – счетно-решающий прибор (устройство определения параметра рассогласования и выработки команд управления); - устройство передачи команд (УПК); - автопилот (АП); - ЗУР как объект регулирования.
-
ИК цели СРП УПК ЗУР АП органы управления ИК ракеты отраженный сигнал от цели Состав системы управления ЗУР
-
Измеритель координат (ИК) представляет собой аппаратуру слежения за целью и ракетой, расположенной на наземной РЛС, или координатор цели, устанавливаемый на борту ракеты (головка самонаведения или БРП). Счетно-решающий прибор по измеренным значениям текущих координат ракеты и цели и заданным уравнениям связи определяет параметр рассогласования и на его основе формирует команды управления ракетой (КУ). Если СРП размещается на борту ракеты, то команды управления непосредственно выдаются на автопилот. При расположении СРП вне ракеты они передаются на ракету с помощью устройства передачи команд (УПК).
-
Автопилот обеспечивает стабилизацию ракеты и управление ее полетом, непосредственно воздействуя на органы управления ракеты (рули) в соответствии с величиной и знаком команд управления. Наведение ракеты на цель сопровождается ошибками, не позволяющими в общем случае получить прямое попадание ракеты в цель. Поэтому для поражения цели необходимо не только осуществить сближение ракеты с целью, но и решить задачу определения момента подрыва ее боевой части у цели, который выбирают исходя из условия обеспечения максимума вероятности поражения цели при заданной величине промаха ракеты. Решение этой задачи, как правило, достигается выбором соответствующих характеристик неконтактного взрывателя.
-
Для наведения зенитных управляемых ракет на цель используют следующие системы управления ЗУР: системы телеуправления; системы самонаведения; комбинированные системы управления. В системах телеуправления траекторию движения ЗУР формирует наземный пункт наведения, непрерывно контролирующий траектории цели и ракеты. В системах самонаведения команды управления формируются на борту ЗУР на основе анализа измеряемых координат цели.
-
2. СИСТЕМЫ ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ ЗУР В зависимости от места формирования команд (сигналов) управления рулями ракеты эти системы делят на: системы наведения по лучу; командные системы телеуправления. В системах наведения по лучу станция наведения непрерывно подсвечивает цель радиолучом, в котором движется ракета. Луч модулируется таким образом, чтобы при отклонении ракеты от заданного направления ее бортовые устройства автоматически определяли сигналы рассогласования и вырабатывали соответствующие команды управления ракетой.
-
Система наведения по лучу (однолучевая)
-
Двухлучевая система теленаведения
-
В командных системах телеуправления команды управления полетом ракеты вырабатываются на наземном пункте наведения и по линии связи (линии телеуправления) передаются на борт ракеты. В зависимости от способа измерения координат цели и определения ее положения относительно ракеты командные системы телеуправления делятся на: системы телеуправления первого вида (ТУ-I); системы телеуправления второго вида (ТУ-II). В системах ТУ-I измерение текущих координат цели осуществляется наземным пунктом наведения, а в системах ТУ-II– бортовым координатором ракеты с последующей их передачей на пункт наведения. Выработка команд управления ракетой, как в первом, так и во втором случае осуществляется наземным пунктом наведения.
-
УВК ТВ команды 2 1 РПК rр,εр,βр rц,εц,βц команды управления Схема командной системы телеуправления первого вида (ТУ-)
-
Определение текущих координат цели и ракеты осуществляется РЛС сопровождения целей и наведения ракет. Эта задача решается двумя радиолокаторами, один из которых сопровождает цель 1, а другой осуществляет наведение ракеты 2 или одной многофункциональной РЛС. Измеренные значения координат цели и ракеты подаются в устройство выработки команд (УВК) где в соответствии с выбранным методом наведения и принятым параметром рассогласования формируются команды управления (КУ). Выработанные КУ шифруются и с помощью радиопередатчика команд (РПК) выдаются на борт ракеты. Они принимаются бортовым приемником, усиливаются, дешифрируются и через автопилот выдаются на рули ракеты. В результате поворота рулей возникают боковые аэродинамические силы, которые изменяют направление полета ракеты.
-
ТУ-I не требует увеличения состава и массы бортовой аппаратуры, обладает большой гибкостью по числу и геометрии возможных траекторий ракеты. Основной недостаток системы – зависимость величины линейной ошибки наведения от дальности стрельбы. Если, например, величину угловой ошибки наведения принять постоянной и равной 1/1000 дальности, то промах ракеты при дальностях стрельбы 20 и 100 км соответственно составит 20 и 100 м. В последнем случае для поражения цели потребуется увеличение массы боевой части, а следовательно, и стартовой массы ракеты. Поэтому ТУ-I используется для поражения целей ЗУР на малых и средних дальностях.
-
Схема командной системы телеуправления второго вида (ТУ-II) УВК ТВ команды РПК визир ракеты приемник rц,εц,βц rр,εр,βр координаты цели 5 4 3 2 7 8 6 1
-
Координатор цели на борту ракеты, (чаще всего это бортовой радиопеленгатор (БРП)), осуществляет слежение за целью и определение ее текущих координат в подвижной системе координат, связанной с ракетой. Координаты цели по каналу связи передаются на РЛС сопровождения целей и наведения ракет. Бортовой радиопеленгатор включает в себя: антенну приема сигналов отраженных от цели (1); приемник (2); устройство определения координат цели (3); шифратор (4); передатчик сигналов, содержащих информацию о координатах цели (5); передающую антенну (6).
-
Координаты цели принимаются РЛС сопровождения целей и наведения ракет и выдаются в устройство выработки команд управления. Также в УВК поступают текущие координаты ЗУР. УВК определяет параметр рассогласования и формирует КУ, которые после соответствующих преобразований выдаются на борт ракеты. Для приема этих команд, их преобразования и отработки ракетой на ее борту устанавливается такая же аппаратура, как и в системах телеуправления первого вида (7 – приемник команд, 8 – автопилот).
-
Основные достоинства системы телеуправления второго вида: независимость точности наведения ЗУР от дальности стрельбы; повышение разрешающей способности по мере приближения ракеты к цели; возможность наведения на цель требуемого числа ракет. Основные недостатки системы: возрастание стоимости зенитной управляемой ракеты; невозможность режимов ручного сопровождения цели.
-
Для надежности наведения ЗУР на цель и повышения точности стрельбы при наведении ЗУР с помощью БРП одновременно измеряются координаты цели как на борту ЗУР, так и наземными средствами. Предпочтение отдается источнику, который обеспечивает наилучшую точность. Такой способ наведения получил название бинарного.
-
3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ САМОНАВЕДЕНИЯ ЗУР Самонаведением называется автоматическое наведение ракеты на цель, основанное на использовании энергии, идущей от цели к ракете. Установленная на борту ракеты головка самонаведения (ГСН) автономно осуществляет сопровождение цели, определяет параметр рассогласования и формирует команды управления ракетой.
-
а б в Системы самонаведения (а – пассивная; б – полуактивная; в - активная)
-
4. КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗУР Под комбинированным управлением понимается сочетание различных систем управления при наведении ракеты на цель. В зенитных ракетных комплексах оно применяется при стрельбе на большие дальности для получения требуемой точности наведения ракеты на цель при допустимых массовых значениях ЗУР. Возможны такие последовательные комбинации систем управления: телеуправление первого вида и самонаведение; телеуправление первого и второго вида.
-
Применение комбинированного управления обусловливает необходимость решения дополнительных задач: сопряжение траекторий при переходе с одного способа управления на другой; обеспечение захвата цели головкой самонаведения ракеты в полете; использование одних и тех же устройств бортовой аппаратуры на различных этапах управления и др.
-
При комбинации систем телеуправления первого и второго вида после начала функционирования БРП в устройство выработки команд РЛС сопровождения целей и наведения ракет может поступать информация одновременно от двух источников: РЛС сопровождения целей и наведения ракет и бортового радиопеленгатора. На основе сравнения сформированных команд по данным каждого источника представляется возможным решить задачу сопряжения траекторий, а также повысить точность наведения ракеты на цель. Такой способ комбинации систем управления получил название бинарного управления.
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.