Содержание
- 2. * Загальні відомості про радіотехнічні системи управління ракетами. Радіолокаційні системи самонаведення ракет. Системи командного радіоуправління. Радіопідірвачі.
- 3. Контрольні завдання (РТС УР) При яких умовах наведення ракети на ціль прямим методом буде з мінімальним
- 4. 1. Загальні відомості про РТС управління ракетами Система радіоуправління (СРУ) – це комплекс функціонально зв'язаних радіотехнічних
- 5. * При автоматичному управлінні ракетою апаратура інформаційної підсистеми знаходиться на ракеті. При неавтоматичному управлінні з участю
- 6. * Дестабілізуючі фактори призводять до відхилення ракети від потрібної траєкторії та профілю польоту. Система управління ракетою
- 7. В неавтономних СУР для формування параметру управління Δ використовується інформація, яка надходить від цілі (система самонаведення)
- 8. * Методи наведення 1. Пряме наведення. При зближенні ось ракети повинна співпадати з напрямком на ціль.
- 9. * 3. Наведення методом паралельного зближення. При зближенні вектор швидкості ракети повинен співпадати з напрямком на
- 10. * Трьохточкові методи наведення Наведення ракети на ціль трьохточковим методом звичайно здійснюється апаратурою, розміщеною на носії.
- 11. * 2. Радіолокаційні системи самонаведення ракет Основою інформаційної системи являється бортова активна РЛС ракети, яка повинна
- 12. * Переваги активних систем самонаведення: автономність; незалежність від метеоумов і власного випромінювання цілі; можливість додаткової селекції
- 13. * Напівактивні системи самонаведення В РЛС імпульсного випромінювання відбитий ціллю сигнал підсвітлювання бортової РЛС винищувача частоти
- 14. * Селекція цілі по дальності чи швидкості зближення при імпульсному випромінюванні здійснюється слідкуючими системами дальності або
- 15. * Переваги напівактивних ГСН: велика дальність дії при малих розмірах і масі; незалежність від метеоумов і
- 16. * Пасивні системи самонаведення Координатор пасивної ГСН супроводжує ціль по її власному (тепловому) випромінюванню або по
- 17. * Базовий метод визначення дальності РЛС Після переходу до супроводження атакуємої РЛС пасивним радіолокатором літака здійснюється
- 18. * Кутомістний метод визначення дальності РЛС Сутність кутомістного способу у тому, що за допомогою пасивної бортової
- 19. * Дальність дії системи самонаведення (DС) – це максимальна відстань між ракетою і ціллю, починаючи з
- 20. 3. Системи командного радіоуправління Суміщення на одній прямій пункту управління (літака – носія ракети), цілі (упередженої
- 21. * Інформацію про координати цілі εЦ,DЦ і ракети εР,DР носій отримує за допомогою радіолокаційних вимірювачів координат
- 22. * Система командного радіоуправління винищувача В системах управління озброєнням сучасних винищувачів командне радіоуправління ракетами після їх
- 23. * Двохрозрядними словами в трійковій системі зчислення можна, наприклад, передати наведений в таблиці набір з шести
- 24. 4. Радіопідірвачі Підрив бойової частини (БЧ) ракети може здійснюватись: командами з носія (низька точність визначення моменту
- 25. * Принципи дії радіопідірвачів Для ракет з ізотропною бойовою частиною застосовують РП, які спрацьовують при попаданні
- 26. * Для ракет з анізотропною бойовою частиною теж застосовують РП, які спрацьовують при попаданні цілі в
- 27. * Питання для самоконтролю Порівняльна характеристика автономних, неавтономних та комбінованих методів наведення. Сутність та засоби двохточкових
- 29. Скачать презентацию
*
Загальні відомості про радіотехнічні системи управління ракетами.
Радіолокаційні системи самонаведення ракет.
Системи командного
*
Загальні відомості про радіотехнічні системи управління ракетами.
Радіолокаційні системи самонаведення ракет.
Системи командного
Радіопідірвачі.
Навчальна та виховна мета
Ознайомити з призначенням, різновидами, принципами побудови, особливостями технічної експлуатації і бойового застосування радіотехнічних систем управління ракетами.
2. Виховувати у студентів – майбутніх фахівців авіації Повітряних Сил ЗСУ самостійність, творчу ініціативу, наполегливість та високу відповідальність за якісну організацію технічної експлуатації та вміле бойове застосування РЕО літаків, вертольотів і авіаційних ракет.
Навчальні питання
Контрольні завдання (РТС УР)
При яких умовах наведення ракети на ціль прямим
Контрольні завдання (РТС УР)
При яких умовах наведення ракети на ціль прямим
При яких умовах наведення ракети на ціль методом погоні буде з максимальним перевантаженням (1 бал)?
Намалюйте і обгрунтуйте траєкторію польоту винищувача, який самонаводиться методом паралельного зближення в задню напівсферу цілі під ракурсом ¾, якщо ціль здійснює розворот в сторону винищувача (1 бал).
Який параметр і яким технічним засобом повинен відслідковувати координатор голівки самонаведення ракети, щоб реалізувати метод паралельного зближення (1 бал)?
Запропонуйте методику визначення оптимального положення упередженої точки при командному наведенні ракети на неманевруючу ціль (1 бал).
Запропонуйте методику визначення оптимального положення упередженої точки при командному наведенні ракети на маневруючу ціль (1 бал).
Примітка. Мінімальна сума балів по цій темі для отримання позитивної оцінки – 3.0.
Максимальна сума зарахованих балів по темі – 5.0.
1. Загальні відомості про РТС управління ракетами
Система радіоуправління (СРУ) –
1. Загальні відомості про РТС управління ракетами
Система радіоуправління (СРУ) –
Призначення, склад і принципи побудови
Інформаційна підсистема видає сигнали відхилення ракети від потрібної траєкторії. Джерелами інформації являються РЛС, ІЧ пеленгатори, інші засоби отримання інформації про ціль, радіотехнічні системи передачі інформації, датчики параметрів польоту ракети, стану ракети і її підсистем та ін.. Шляхом обробки інформації відповідними алгоритмами обчислювача (аналогового або цифрового) визначається сигнал відхилення (СВ) ракети від потрібної траєкторії.
Підсистема управління (система управління ракетою - СУР) безпосередньо відповідно СВ впливає на органи управління ракетою (на об'єкт управління) для усунення помилок наведення.
*
При автоматичному управлінні ракетою апаратура інформаційної підсистеми знаходиться на ракеті.
При
*
При автоматичному управлінні ракетою апаратура інформаційної підсистеми знаходиться на ракеті.
При
СУР виводить ракету на ціль для її враження. Радіопідірвач забезпечує підрив бойової частини ракети. У випадку зіткнення ракети з ціллю підрив бойової частини здійснює контактний підірвач. У випадку промаху спрацьовує система самоліквідації.
*
Дестабілізуючі фактори призводять до відхилення ракети від потрібної траєкторії та профілю
*
Дестабілізуючі фактори призводять до відхилення ракети від потрібної траєкторії та профілю
Система управління ракетою (СУР) виявляє ці відхилення і виробляє параметри управління ΔГ і ΔВ в горизонтальній та вертикальній площинах, які забезпечуєть усунення цих відхилень.
Відхилення ракети від потрібної траєкторії або профілю польоту контролюється інформаційною системою ракети або її носія і використовується для видачі команд управління, які утримують ракету на заданій траєкторії. При нормальній роботі СУР
Δ ≈ 0.
В автономних СУР параметр управління Δ формується шляхом порівняння запрограмованих (заданих) параметрів власного руху (положення) ракети з фактичними, які контролюються за допомогою бортових інформаційних систем – гіроскопічних, інерційних, астронавігаційних, доплерівських, радіолокаційних, радіонавігаційних, телевізійних, радіоастрономічних, барометричних, управління по орієнтирам та інших.
Автономні СУР застосовуються для управління ракетами з метою враження нерухомих цілей з відомими координатами а також на першому етапі польоту ракети безпосередньо після її пуску для враження рухомих цілей в неавтономних і комбінованих СУР. В останньому випадку завдяки застосуванню автономної СУР на першому етапі її польоту значно збільшується можлива дальність пуску ракет.
В неавтономних СУР для формування параметру управління Δ використовується інформація, яка
В неавтономних СУР для формування параметру управління Δ використовується інформація, яка
В системах самонаведення команди управління ракетою формуються на основі аналізу сигналів, що надходять від цілі – оптичних, інфрачервоних, радіолокаційних, власного випромінювання цілі. Радіолокаційні системи самонаведення можуть бути активними, напівактивними чи пасивними.
В командних системах управління відповідні команди формуються на носії і передаються ракеті по командній радіолінії. Вимірювальна апаратура інформаційної підсистеми розміщується повністю на носії або частково на ракеті (наприклад, телевізійна камера) та на носії.
В системах управління по радіозоні апаратура носія створює радіозону, яка задає траєкторію руху ракети. Бортове обладнання ракети для формування команд управління визначає поточне відхилення ракети від осі радіозони.
Неавтономні СУР застосовуються для управління ракетами при враженні рухомих і нерухомих цілей.
В комбінованих СУР для формування параметру управління Δ використовується обидва способи отримання і використання інформації. Комбіновані системи управління ракетами шляхом застосування на кожному з етапів польоту ракети найбільш раціональної системи управління забезпечують максимальну якість управління ракетою і велику дальність її пуску. Наприклад, наведення на ціль ракети великої дальності дії здійснюється спочатку по програмі, потім самонаведенням напівактивним способом і наприкінці самонаведенням активним способом.
*
Методи наведення
1. Пряме наведення. При зближенні ось ракети повинна співпадати з
*
Методи наведення
1. Пряме наведення. При зближенні ось ракети повинна співпадати з
2. Наведення по кривій погоні. При зближенні вектор швидкості ракети повинен співпадати з напрямком на ціль. Параметр управління Δ – кут між напрямком на ціль і вектором швидкості ракети – контролюється радіолокатором або теплопеленгатором.
Методи прямого наведення і погоні прості, але при атаці швидкісних і маневруючих цілей для їх реалізації потрібні перевантаження ракети не завжди припустимі - ракета сходить з заданої траєкторії.
Для зменшення перевантажень застосовують наведення з постійним упередженням по напрямку.
Пряме наведення і погоня застосовуються для наведення ракет на нерухомі або малорухомі цілі.
Метод наведення – це спосіб задання траєкторії польоту ракети для враження цілі.
Самонаведення ракети на ціль здійснюється двохточковим методом на основі оцінки бортовою апаратурою ракети взаємного положення ракети (1 точка) і цілі (2 точка).
Двохточкові методи самонаведення
*
3. Наведення методом паралельного зближення. При зближенні вектор швидкості ракети повинен
*
3. Наведення методом паралельного зближення. При зближенні вектор швидкості ракети повинен
4. Наведення пропорційним методом. При зближенні кутова швидкість ракети ω повинна бути пропорційною - швидкості обертання лінії візування цілі. Параметр управління Δ – різниця між розрахованою і фактичною кутовими швидкостями обертання ракети або між заданим і фактичним нормальним прискоренням ракети.
При наведенні методами паралельного або пропорційного зближення кривизна траєкторії ракети не перевищує кривизну траєкторії цілі. Ці методи застосовуються для наведення на швидкісні та маневруючі цілі.
Δ = ω - k·
*
Трьохточкові методи наведення
Наведення ракети на ціль трьохточковим методом звичайно здійснюється апаратурою,
*
Трьохточкові методи наведення
Наведення ракети на ціль трьохточковим методом звичайно здійснюється апаратурою,
На основі оцінки взаємного положення носія (1 точка), ракети (2 точка) і цілі (3 точка) або упередженої точки УТ (3 точка) центр мас ракети утримується на прямій лінії, що з'єднує точки 1 і 3.
Положення упередженої точки вибирається таким, щоб в цій точці опинились ракета і ціль в кінці наведення. При наведенні в упереджену точку зменшуються потрібні перевантаження ракети.
Параметр управління – кут φ між напрямками носій-ціль (або носій-упереджена точка) і носій-ракета або величина лінійного відхилення ракети h від напрямку носій-ціль. Вимірювання параметру управління здійснюється апаратурою носія з передачею інформації по командній радіолінії на ракету або безпосередньо апаратурою ракети.
Перевантаження ракети при наведенні не перевищують припустимі тільки при атаці в задню напівсферу цілі.
*
2. Радіолокаційні системи самонаведення ракет
Основою інформаційної системи являється бортова активна РЛС
*
2. Радіолокаційні системи самонаведення ракет
Основою інформаційної системи являється бортова активна РЛС
Координатор ракети для контролю напрямку на ціль і кутової швидкості лінії візування цілі повинен супроводжувати ціль по кутовим координатам.
Активні системи самонаведення
*
Переваги активних систем самонаведення:
автономність;
незалежність від метеоумов і власного випромінювання цілі;
можливість додаткової
*
Переваги активних систем самонаведення:
автономність;
незалежність від метеоумов і власного випромінювання цілі;
можливість додаткової
Недоліки активних систем самонаведення:
мала дальність дії бортової РЛС ракети, необхідне попереднє виведення ракети в положення, яке забезпечує виявлення цілі координатором ракети;
низька кутова розділююча спроможність, потрібна додаткова селекція цілей по дальності або по швидкості;
складність.
*
Напівактивні системи самонаведення
В РЛС імпульсного випромінювання відбитий ціллю сигнал підсвітлювання бортової
*
Напівактивні системи самонаведення
В РЛС імпульсного випромінювання відбитий ціллю сигнал підсвітлювання бортової
Додаткова селекція цілі по дальності здійснюється порівнянням моментів прийому прямого (хвостовою антеною) і відбитого (носовою антеною) сигналів підсвітлювання.
В РЛС квазібезперервного випромінювання відбиті сигнали селектуються по швидкості порівнянням частот прямого (хвостова антена) і відбитого (носова антена) сигналів підсвітлювання.
Сучасні координатори ракет являються моноімпульсними слідкуючими пеленгаторами. Завдяки цьому:
координатор нечутливий до амплітудно модульованих перешкод, які створює ціль;
забезпечується висока точність пеленгації.
*
Селекція цілі по дальності чи швидкості зближення при імпульсному випромінюванні здійснюється
*
Селекція цілі по дальності чи швидкості зближення при імпульсному випромінюванні здійснюється
На пускових установках голівка самонаведення (ГСН) на фоні потужних сигналів передавача бортової РЛС літака приймати слабкі відбиті сигнал не може. Тому тільки після пуску ГСН для виявлення атакуємої цілі здійснює її пошук. Щоб уникнути помилок (коли ціль не одна) і прискорити початок самонаведення, ще на підвісці в ГСН видається і запам'ятовується цілевказання по кутовим координатам і швидкості (дальності).
Після пуску ракети ціль може змінити параметри польоту. Тому вводиться спеціальний канал радіокорекції для передачі на ракету змін в параметрах цілі.
Для координаторів характерні помилки типу кутовий шум, які є наслідком того, що при зближенні з ціллю її кутові розміри зростають і ціль вже не сприймається, як точкова. Це враховується алгоритмом системи управління ракетою.
*
Переваги напівактивних ГСН:
велика дальність дії при малих розмірах і масі;
незалежність від
*
Переваги напівактивних ГСН:
велика дальність дії при малих розмірах і масі;
незалежність від
можливість додаткової селекції по швидкості (дальності);
можливість корекції параметрів каналу управління ракетою після її пуску.
Недоліки напівактивних ГСН:
необхідність підсвітлювання цілі до моменту її враження;
можливість створення перешкод по каналу опорного сигналу (радіокорекції);
складність обладнання ракети.
*
Пасивні системи самонаведення
Координатор пасивної ГСН супроводжує ціль по її власному (тепловому)
*
Пасивні системи самонаведення
Координатор пасивної ГСН супроводжує ціль по її власному (тепловому)
Потужне теплове інфрачервоне (ІЧ) випромінювання в діапазоні 1.8 … 6 мкм створюють силові установки літаків та вертольотів в основному у їх задню напівсферу (ЗНС). Високі просторова селекція і чутливість теплових голівок самонаведення (ТГС) дозволяють по цілевказанню виявити і супроводжувати ціль у її ЗПС ще до пуску. Після пуску така пасивна система самонаведення ракети діє автономно.
Пасивні радіолокаційні голівки самонаведення (ПРГС) застосовуються в ракетах “повітря-РЛС” для враження випромінюючих радіоелектронних об'єктів (РЛС). Як і в ТГС, цілевказання, виявлення і захоплення цілі на супроводження здійснюється до пуску ракети.
Пуск здійснюється при досягненні дозволеної дальності пусків. Момент пуску визначається непрямими методами – по наземним орієнтирам при відомих координатах об'єкту, базовим або кутомістним методом при невідомих координатах.
Політ ракети здійснюється на опорній висоті. Момент початку пікірування на ціль визначається по досягненні розрахункового кута місця.
*
Базовий метод визначення дальності РЛС
Після переходу до супроводження атакуємої РЛС пасивним
*
Базовий метод визначення дальності РЛС
Після переходу до супроводження атакуємої РЛС пасивним
Після прольоту точки В здійснюється розворот на РЛС і пуск ракет при входженні в зону дозволених пусків.
При β=28° середньоквадратична помилка визначення дальності РЛС становить близько 5% від цієї дальності.
*
Кутомістний метод визначення дальності РЛС
Сутність кутомістного способу у тому,
*
Кутомістний метод визначення дальності РЛС
Сутність кутомістного способу у тому,
Додаткові помилки викликає незнання рельєфу місцевості.
*
Дальність дії системи самонаведення (DС) – це максимальна відстань між ракетою
*
Дальність дії системи самонаведення (DС) – це максимальна відстань між ракетою
Дальність дії системи самонаведення
3. Системи командного радіоуправління
Суміщення на одній прямій пункту управління (літака
3. Системи командного радіоуправління
Суміщення на одній прямій пункту управління (літака
Кутове відхилення ε контролюється бортовою апаратурою носія шляхом відстежування напрямків на ціль і ракету.
Лінійне відхилення розраховується: h=ε·D. Поточна дальність D ракети контролюється дальноміром носія або розраховується: D=∫V(t)·dt чи D≈VСер·t, де VСер і t - середня швидкість ракети і час її польоту після старту.
Поточне значення параметру управління передається на ракету по радіотелеметричній лінії.
Можливий варіант, коли параметр управління розраховується апаратурою ракети. В цьому випадку по телеметричній лінії на ракету передаються поточні результати контролю положення ракети і цілі.
Принцип дії командних систем
*
Інформацію про координати цілі εЦ,DЦ і ракети εР,DР носій отримує за
*
Інформацію про координати цілі εЦ,DЦ і ракети εР,DР носій отримує за
Поточне значення параметру управління та інша інформація в формувачі команд управління (ФКУ) перетворюються в команди управління.
Передаюча частина багатоканальної командної радіолінії управління (КРУ) передає ці команди на робочій частоті. Прийомна частина КРУ ракети з прийнятого радіосигналу виділяє команди управління для системи управління ракетою (СУР). Шифратор (Ш) і дешифратор (ДШ) КРУ являються засобами захисту від перешкод.
*
Система командного радіоуправління винищувача
В системах управління озброєнням сучасних винищувачів командне радіоуправління
*
Система командного радіоуправління винищувача
В системах управління озброєнням сучасних винищувачів командне радіоуправління
Команди управління формуються і передаються по радіоканалу підсвітлювання цілі напівактивним радіолокаційним ГСН ракет.
Для передачі команд управління ракетою класу „повітря-повітря” іноді застосовується код з основою 3; його алфавіт складається з символів „-1”, „0” та „+1”.
Для кодування сигналів кожного з трьох символів можна застосовувати коди з основою 2, наприклад, 5-розрядний код 1-1-1-0-1.
В трійковій системі використовується „прямий” код, тобто послідовність символів 1-1-1-0-1, „зворотній” код, який є інверсією прямого коду, тобто послідовність символів 0-0-0-1-0, і так званий „нульовий” код, при якому відсутнє кодування первинних сигналів. Якщо для кодування використати частотну модуляцію сигналу з частотами Fм1 і Fм2 , які відповідають елементарним двійковим символам „0” і „1” коду, то кожному з трьох символів алфавіту відповідатимуть сигнали згідно таблиці.
*
Двохрозрядними словами в трійковій системі зчислення можна, наприклад, передати наведений в
*
Двохрозрядними словами в трійковій системі зчислення можна, наприклад, передати наведений в
Залишившимися кодами (-1; +1) та (+1; -1) можна передати ще дві разові команди.
4. Радіопідірвачі
Підрив бойової частини (БЧ) ракети може здійснюватись:
командами з носія
4. Радіопідірвачі
Підрив бойової частини (БЧ) ракети може здійснюватись:
командами з носія
командами, які формуються спеціальними пристроями (підірвачами) ракети, побудованими за різними фізичними принципами: контактні, таймери, радіопідірвачі.
Контактні підірвачі звичайно застосовують у якості дублюючих.
Таймери застосовують для самоліквідації при невдалій атаці.
Радіопідірвач (РП) видає команду на підрив бойової частини ракети шляхом аналізу сигналу, отриманого за допомогою радіохвиль.
Пасивні РП потребують попереднього знання характеру і параметрів радіовипромінювання цілі, погано захищені від перешкод.
Напівактивні РП потребують безперервного підсвітлювання цілі, чутливі до перешкод на частоті підсвітлювання.
Активні РП автономні і вільні від недоліків пасивних та напівактивних, але складні.
Імпульсний режим випромінювання в РП застосовується рідко через наявність “мертвої” зони.
Переважна більшість РП відноситься до активного типу з безперервним випромінюванням.
Загальні відомості
*
Принципи дії радіопідірвачів
Для ракет з ізотропною бойовою частиною застосовують РП, які
*
Принципи дії радіопідірвачів
Для ракет з ізотропною бойовою частиною застосовують РП, які
А – антена;
Г – генератор НВЧ;
Зм – змішувач;
СП – селективний підсилювач сигналів доплерівської частоти;
АД, ЧД – амплітудний та частотний детектори;
Обм - обмежувач;
ДЛ – диференцюючий ланцюжок;
ЕМР – електромеханічне реле (пороговий пристрій)
*
Для ракет з анізотропною бойовою частиною теж застосовують РП, які спрацьовують
*
Для ракет з анізотропною бойовою частиною теж застосовують РП, які спрацьовують
РП ракет з анізотропною бойовою частиною повинні контролювати дальність цілі, щоб у разі промаху ліквідувати ракету. Вимірювання дальності здійснюється частотним методом.
Знищення ракет у разі промаху може здійснюватись по команді з носія або самоліквідатором.
Для унеможливлення передчасного підриву ракети призначені пристрої взведення РП, які спрацьовують після пуску ракети.
Живлення РП забезпечується від батарей або генераторів. Додатковий захист від передчасного спрацювання РП забезпечується подачею електроліту в батарею тільки після старту ракети та приведенням в дію генератора зустрічним потоком повітря або відпрацьованими газами двигуна ракети.
*
Питання для самоконтролю
Порівняльна характеристика автономних, неавтономних та комбінованих методів наведення.
Сутність
*
Питання для самоконтролю
Порівняльна характеристика автономних, неавтономних та комбінованих методів наведення.
Сутність
Сутність та засоби трьохточкових способів наведення.
Призначення радіопідірвачів.
Особливості основних типів радіопідірвачів.