Принципы и области применения автономного радиоуправления

При автономном управлении летательными аппаратами все приборы и средства управления находятся на борту. Это определяет

приборную автономность систем такого управления. Извлечение необ­ходимой для управления текущей информации и выработка управляю­щих сигналов также осуществляются с помощью только бортовых устройств. Это означает, что системы автономного управления ха­рактеризуются также и информационной автономностью.

Автономное радиоуправление представляет со­бой один из способов управления, при котором для извле­чения информации о местонахождении и движении летательного ап­парата используются бортовые радиоизмерительные устройства, ра­ботающие по тем или иным радиоориентирам.

Автономное радиоуправление может быть применено для управ­ления как воздушными, так и космическими летательными аппара­тами. В зависимости от вида задачи, решаемой летательным аппаратом, и условий ее решения применяется как следящее, так и корректирую­щее автономное радиоуправление.

Рассмотрим принцип действия систем автономного радиоуправления высотой полета снаряда (рис. 5.1).

d в

Программа

Координатор

Автопилот

Снаряд

На цель

Y обратная связь

U п

U к

Рис. 5.1

 

 

Координатор измеряет текущие значения параметров траектории движения снаряда. В данном случае координатором является радиовысото­мер. Он вырабатывает напряжение U _к пропорциональ­ное высоте полета снаряда. Результаты измерений поступают в автопилот. Здесь вычисляется отклонение текущей высоты от заданной программы полета . При наличии рассогласования автопилот производит поворот руля высоты на угол d _в. В результате этого текущее значение высоты полёта снаряда приводится в со­ответствие с программой U _п.

С помощью автономного радиоуправления решаются следующие основные задачи:

— выведение воздушного летательного аппарата в район цели;

—  контроль и коррекция орбит искусственных спутников, а также управление маневром космического аппарата на орбите;

 терминальное управление космическими аппаратами. Терминальным управлением называют управление на заключи­тельном этапе полета, например, при попадании в коридор входа, при снижении и мягкой посадке.

Системы телеуправления

Телеуправление – это управление снарядом, осуществляемое дистанционно с командного пункта.

Телеуправление может быть:

- полу­автоматическим, когда оно осуществляется оператором с помощью системы управления;

- автоматическим, когда управление осуществляется с помощью ЭВМ.

В зависимости от способа образования и места формирования команд системы телеуправления подразделяют на системы

- лучевого наве­денияили теленаведения;

- командного наведения.

При лучевом наведении для управления снарядом используется сформированный на командном пункте и направленный в заданную точку пространства радиолуч со сканирующей диаграммой направленности. Положе­ние оси луча в пространстве определяется выбранным кинематическим методом наведения. Отклонения сна­ряда от равносигнальной оси луча измеряются бор­товым координатором и преобразуются автопилотом в сигналы управления рулями. Таким образом, сна­ряд удерживается на равносигнальной оси луча, что обеспечивает его встречу с целью. Работа бортового ко­ординатора подобна работе аналогичной части пеленгационного устройства с коническим сканированием луча.

В однолучевых системах для наведения применяется метод накрытия цели. В этом случае на командном пункте имеется лишь один радиолокатор слежения за целью, равносигнальная ось которого все время направ­лена на цель. Луч этого радиолокатора используется для наведения снаряда.

Недостатком однолучевой системы является большая кривизна кинематической траектории, которая может быть реализована лишь при высокой маневренности снаряда. Для уменьшения кривизны траектории приме­няют двухлучевую систему. В этом случае при наведе­нии используется метод параллельного сближения. Функциональная схема двухлучевой системы теленаве­дения представлена на рис. 5.2. Командный пункт состоит из радиолокатора цели (РЛЦ), радиолокатора сна­ряда (РЛС), счетно-решающего прибор (СРП) и радиолокационных визиров. Радиолокаторы измеря­ют дальность, скорость и угловые координаты снаряда Си цели Ц. По результатам этих измерений счетно-ре­шающий прибор вычисляет требуемое направление g равносигнальной оси радиолокатора снаряда. Это на­правление определяется таким образом, чтобы в про­цессе наведения линия цели перемещалась параллельно самой себе. В соответствии с вычисленным значением угла g привод антенны радиолокатора снаряда произ­водит поворот антенны, обеспечивающий заданное на­правление равносигнальной оси луча. Отклонения снаряда от этой оси измеряются бортовым приемником Прм и преобразуются автопилотом АПв сигналы уп­равления рулями снаряда РС.

Vс

Vц

Снаряд

Командный пункт

РЛЦ

СПР

РЛС

Прм

АП

РС

g

 

 

Рис. 5.2.

 

 

                                                                          Рис. 5.2.

 

При командном наведении снаряд удерживается на кинематической траектории по радиокомандам с пункта управления.

Команды управления формируются счетно-решающим прибором. Они передаются на снаряд с помощью командной радиолинии или по проводам. Для наведения применяют метод параллельного сбли­жения, метод накрытия цели, и др.

Функциональная схема системы командного наведе­ния первого вида приведена на рис. 5.3.

Радиолокаци­онные визиры измеряют координаты цели и снаряда. На основании этих данных счетно-решающий прибор СРП определяет отклонение направления полета снаря­да от требуемого для принятого метода наведения и фор­мирует команды управления. Эти команды передаются передатчиком командной радиолинии (Пер). Приемник

 

Vс

Vц

Снаряд

Командный пункт

РЛЦ

РЛС

СПР

Прм

АП

РС

Пер

 

 

                                                                                    Рис.5.3.

 установленный на борту снаряда, преобразует ко­манды управления в напряжение, которое поступает в автопилот (АП) для управления рулями снаряда (РС). При полуавтоматическом управлении в системах командного наведения формирование управляющих команд производится оператором.