Содержание
- 2. * Навігаційне забезпечення ведення бойових дій на малих та гранично малих висотах. РЛС профільного польоту. Навчальна
- 3. * Контрольні завдання (АЗРН3) Як впливає ширина ДСА в горизонтальній площині на якість інформації про підстилаючу
- 4. * Маловисотний політ – ефективний спосіб подолання ППО: Дальність виявлення літака над сферичною поверхнею Землі обмежена
- 5. Проблеми, що виникають на борту при польотах і веденні бойових дій на малих висотах: Велика ймовірність
- 6. * Інформаційне забезпечення маловисотного польоту (МВП) Необхідне інформаційне забезпечення: - детальна достовірна і гарантована інформація про
- 7. * Способи інформаційного забезпечення МВП 1. Використання високоточних топографічних карт і високоточних навігаційних систем. Обмеження: -
- 8. * Основні вимоги до технічного засобу інформаційного забезпечення МВП Вимоги до технічного засобу отримання інформації про
- 9. * Способи виконання МВП Політ на безпечній висоті: просте інформаційне забезпечення, просте пілотування, можливість автоматизації, можливе
- 10. * Визначення прогнозованої висоти польоту в упередженій точці Упередження tУ інформації щодо прогнозу висоти НУ прольоту
- 11. * Відображення інформації при МВП Різновиди індикації рельєфу: а), б) і в) - одномірні впродовж лінії
- 12. Призначення, склад і характеристики системи забезпечення МВП 7. Радіолокаційна станція профільного польоту Бортова система забезпечення МВП
- 13. * Бортова система забезпечення МВП РПЗ – РЛС попередження зіткнення РВ – радіовисотомір Об-ч – обчислювач
- 14. Інформаційне забезпечення управління літаком при МВП При польоті на заданій висоті НЗ над рівниною та негористою
- 15. * Контроль рельєфу і місцевих об'єктів по курсу польоту в межах ділянки, яка забезпечує вчасну оцінку
- 16. * Отримання інформації про рельєф поверхні Принцип дії і особливості конструкції РЛС ПП Відбиті Землею сигнали
- 17. * Способи отримання інформації про висоту польоту на упередженій дальності Для забезпечення високої точності селекції фрагментів
- 18. * Шляхом порівняння сигналів Δ і Σ виявляється відхилення РСН Δβ від напрямку на упереджену точку,
- 19. * Антена відхилена від осі літака вниз на заданий кут β0. Шляхом порівняння сигналів Δ і
- 20. * Дальномірний метод Формувач імпульсів РСН з виділених амплітудними детекторами обвідних сигналів Σ і Δ формує
- 21. * Принцип дії і особливості конструкції РЛС ПП РЛС профільного польоту літак Су-24 входить до складу
- 22. * Тактичні характеристики Режим роботи – МВП (маловисотний політ). Задані висоти польоту – НЗ=200, 300 або
- 23. * Довжина хвилі – 3 см. Тривалість зондуючих сигналів – 0.25 … 0.35 мкс. Частота повторення
- 24. Принцип дії РЛС ПП (структурна схема) СРП – сумарно-різницевий перетворювач АП – антенний перемикач Прд, Прм
- 25. Режим МВП В обчислювачі виміряна дальність D порівнюється з розрахованою упередженою дальністю DУ і виробляється сигнал
- 26. * Коли дальня границя області радіотіні стане меншою упередженої дальності, РЛС перейде в звичайний режим роботи.
- 27. * Питання для самоконтролю Особливості навігаційного забезпечення польотів і бойових дій на малих і гранично малих
- 29. Скачать презентацию
*
Навігаційне забезпечення ведення бойових дій на малих та гранично малих висотах.
РЛС
*
Навігаційне забезпечення ведення бойових дій на малих та гранично малих висотах.
РЛС
Навчальна та виховна мета
1. Засвоїти принципи побудови та основи бойового застосування і технічної експлуатації автономних засобів радіонавігації.
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 автономних засобів радіонавігації.
Навчальні питання
*
Контрольні завдання (АЗРН3)
Як впливає ширина ДСА в горизонтальній площині на якість
*
Контрольні завдання (АЗРН3)
Як впливає ширина ДСА в горизонтальній площині на якість
Як впливає ширина ДСА у вертикальній площині на якість інформації про підстилаючу поверхню (1 бал)?
Як впливає тривалість зондуючого сигналу на якість інформації про підстилаючу поверхню (1 бал)?
Проаналізуйте вплив на роботу РПЗ бокових пелюстків ДСА у горизонтальній площині (1 бал).
Проаналізуйте вплив на роботу РПЗ бокових пелюстків ДСА у вертикальній площині (1 бал).
Запропонуйте принцип роботи РПЗ для забезпечення планового відображення рельєфу ділянки місцевості (1 бал).
Обгрунтуйте вибір одного з 4-х варіантів форми поперечного січення і взаємного положення пелюстків ДСА для РПЗ (1 бал).
Примітка: Мінімальна сума балів по темі для отримання позитивної оцінки - Σ=(АЗРН1+АЗРН2+АЗРН3)=7,8.
Максимальна сума зарахованих балів по темі – Σ=(АЗРН1+АЗРН2+АЗРН3)=13.
*
Маловисотний політ – ефективний спосіб подолання ППО:
Дальність виявлення літака над сферичною
*
Маловисотний політ – ефективний спосіб подолання ППО:
Дальність виявлення літака над сферичною
Нерівності поверхні та об'єкти на ній екранують літак і додатково обмежують дальність дії наземних РЛС ППО.
Місцеві об'єкти біля позиції наземної РЛС створюють інтенсивні пасивні перешкоди.
Автоматичне супроводження маловисотної цілі утруднюється відбитими Землею сигналами – ефект “антиподу”.
Засоби ППО мають обмежений час на перехоплення маловисотного літака.
6. Навігаційне забезпечення бойових дій на малих і гранично малих висотах
Особливості ведення бойових дій на малих і гранично малих висотах
Проблеми, що виникають на борту при польотах і веденні бойових дій
Проблеми, що виникають на борту при польотах і веденні бойових дій
Велика ймовірність зіткнення з підстилаючою поверхнею та розташованими на ній об'єктами;
Обмежені поле спостереження і залишок часу на обробку інформації, прийняття рішення, управління бортовими системами і літаком;
Швидко змінюється і важко сприймається зміна обстановки, особливо при польоті на великій швидкості;
Вкрай утруднене візуальне спостереження та орієнтація на місцевості;
Вкрай утруднене або навіть неможливе пілотування літака вручну.
ймовірність зіткнення з Землею
ймовірність збиття засобами ППО
середній ризик зіткнення і збиття RСер=с1·РЗіткн+с2·РППО
ймовірність подолання ППО
*
Інформаційне забезпечення маловисотного польоту (МВП)
Необхідне інформаційне забезпечення:
- детальна достовірна і
*
Інформаційне забезпечення маловисотного польоту (МВП)
Необхідне інформаційне забезпечення:
- детальна достовірна і
- гарантоване знання поточного місцеположення літака;
- гарантована інформація про істинну поточну та прогнозовану висоту польоту над підстилаючою поверхнею і розташованими на ній об'єктами;
- діюча в реальному масштабі часу система обробки поточної інформації, її відображення та формування команд управління літаком.
Вимоги до системи управління літаком:
- автоматичне або автоматизоване управління з можливістю в будь-який момент переходу до ручного управління;
- автоматичний маневр, гарантуючий безпеку польоту при порушенні інформаційного забезпечення МВП або при раптовому виникненні незпрогнозованих небезпечних ситуацій.
*
Способи інформаційного забезпечення МВП
1. Використання високоточних топографічних карт і високоточних навігаційних
*
Способи інформаційного забезпечення МВП
1. Використання високоточних топографічних карт і високоточних навігаційних
Обмеження:
- проблеми з отриманням детальних топографічних карт території противника;
- невідомі зміни, які сталися з рельєфом місцевості на інтервалі часу між топоз’йомкою і польотом над відповідною ділянкою поверхні;
- можливість появи штучних нерухомих і рухомих споруд.
2. Використання високоточних автономних бортових локаційних засобів отримання інформації про рельєф місцевості по курсу польоту.
Лазерні локатори забезпечують отримання високоякісної інформації тільки в прозорій атмосфері.
Інфрачервоні пасивні локатори тільки в прозорій атмосфері дають детальну інформацію про нестабільний тепловий рельєф місцевості, який може непередбачувано змінюватись.
Радіолокатори видають інформацію про рельєф місцевості при будь-якому стані атмосфери, але нижчої якості, ніж лазерні та інфрачервоні локатори.
*
Основні вимоги до технічного засобу інформаційного забезпечення МВП
Вимоги до технічного засобу
*
Основні вимоги до технічного засобу інформаційного забезпечення МВП
Вимоги до технічного засобу
- незалежність від метеоумов і стану атмосфери;
- можливість детального спостереження і визначення характеристик підстилаючої поверхні і окремих об'єктів на поверхні (високих споруд, веж, опор ліній електропередачі, тощо) на дальностях, які забезпечують оцінку обстановки і безпеку маловисотного польоту обраним способом;
- безперервна інформація про дальність і кутові координати всіх фрагментів підстилаючої поверхні і об'єктів на ній;
- автономність.
Найбільш повно таким вимогам відповідають трьохкоординатні РЛС сантиметрового та міліметрового діапазонів хвиль, побудовані на принципах активної радіолокації.
*
Способи виконання МВП
Політ на безпечній висоті: просте інформаційне забезпечення, просте пілотування,
*
Способи виконання МВП
Політ на безпечній висоті: просте інформаційне забезпечення, просте пілотування,
Обліт вершин перешкод на обраному маршруті з постійним перевищенням над вершинами: нескладне інформаційне забезпечення, просте пілотування, можливість автоматизації, можливе пілотування вручну.
Обліт перешкод на обраному маршруті з постійним перевищенням: складне інформаційне забезпечення, складне пілотування особливо на великих швидкостях, можливість автоматизації, пілотування можливе тільки в автоматичному чи директорному режимах.
Обхід перешкод на постійній висоті маневруванням в горизонтальній площині: дуже складне інформаційне забезпечення, складність автоматизації, в залежності від обставин можливе пілотування в ручному, директорному чи автоматичному режимі.
Найкращий результат дає комплексне використання різних способів МВП.
*
Визначення прогнозованої висоти польоту в упередженій точці
Упередження tУ інформації щодо прогнозу
*
Визначення прогнозованої висоти польоту в упередженій точці
Упередження tУ інформації щодо прогнозу
Для визначення висоти перешкоди НП над площиною кліренсу (відповідає заданій висоті НЗ маловисотного польоту) або прогнозованої висоти прольоту над перешкодою НУ треба: а) контролювати упереджену DУ або горизонтальну DГ дальності, б) знати напрямок βУ на упереджену точку.
Для інформаційного забезпечення МВП з маневруванням у вертикальній площині достатньо контролювати січення підстилаючої поверхні вертикальною площиною, в якій знаходиться вектор шляхової швидкості.
Для інформаційного забезпечення МВП з маневруванням у горизонтальній площині необхідно контролювати рельєф у межах сектору можливого маневру.
*
Відображення інформації при МВП
Різновиди індикації рельєфу:
а), б) і в) - одномірні
*
Відображення інформації при МВП
Різновиди індикації рельєфу:
а), б) і в) - одномірні
г) – одномірні поперечного профілю;
д), е) – планові;
ж) – індикація помилок пілотування на прицільно-пілотажному візирі.
Задане положення літака
Призначення, склад і характеристики системи забезпечення МВП
7. Радіолокаційна станція профільного польоту
Бортова
Призначення, склад і характеристики системи забезпечення МВП
7. Радіолокаційна станція профільного польоту
Бортова
Склад системи забезпечення МВП
РЛС попередження зіткнення (РПЗ).
Радіовисотомір малих висот (РВ).
Обчислювач команд управління літаком.
Система автоматичного управління літаком (САУ).
Прицільно-пілотажний візир (ППВ).
Командно-пілотажний прилад (КПП).
Система МВП отримує інформацію про повітряну швидкість (від системи повітряних сигналів) і про величину нормального перевантаження (від датчику перевантажень).
*
Бортова система забезпечення МВП
РПЗ – РЛС попередження зіткнення
РВ – радіовисотомір
Об-ч
*
Бортова система забезпечення МВП
РПЗ – РЛС попередження зіткнення
РВ – радіовисотомір
Об-ч
САУ – система автоматичного управління
ППВ – прицільно-пілотажний візир
КПП – командно-пілотажний прилад
РП – кнопка РУЧНЕ ПІЛОТУВАННЯ
АУ – кнопка АВТОМАТИЧНЕ УПРАВЛІННЯ
РЛС попередження зіткнення видає в обчислювач інформацію про упереджену дальність DУ, дальність до вершини перешкоди DВ та кут відхилення РСН антени у вертикальній площині βУ.
Радіовисотомір контролює істинну висоту польоту НРВ та інформує про неприпустиме зниження, коли НРВ< НБезп.
Обчислювач прогнозує висоту прольоту над перешкодою НУ або над вершиною перешкоди НВ і видає необхідну для управляння літаком інформацію
- в систему автоматичного управління,
- в прицільно-пілотажний візир,
- в командно-пілотажний прилад
Інформаційне забезпечення управління літаком при МВП
При польоті на заданій висоті
Інформаційне забезпечення управління літаком при МВП
При польоті на заданій висоті
При польоті на заданій висоті НЗ над вершиною перешкоди для управління використовується інформація від РПЗ про напрямок βВ на “вершину” (початок зони радіотіні) та дальність DВ до неї і поточне перевантаження.
Після відновлення контакту з підстилаючою поверхнею відновлюється звичайний порядок інформаційного забезпечення.
*
Контроль рельєфу і місцевих об'єктів по курсу польоту в межах ділянки,
*
Контроль рельєфу і місцевих об'єктів по курсу польоту в межах ділянки,
Формування команд управління літаком при маловисотному польоті.
Забезпечення автоматичного, автоматизованого (директорного) чи ручного управління літаком.
Відображення інформації для відстежування обстановки, контролю роботи системи при автоматичному пілотуванні і директорному чи ручному управлінні літаком.
Надійність системи.
Наявність алгоритмів управління літаком, які забезпечують негайне автоматичне ухилення від можливого зіткнення з поверхнею або об'єктом на ній при збоях в роботі системи чи при помилках екіпажу.
Основні вимоги до бортової системи забезпечення МВП
*
Отримання інформації про рельєф поверхні
Принцип дії і особливості конструкції РЛС ПП
Відбиті
*
Отримання інформації про рельєф поверхні
Принцип дії і особливості конструкції РЛС ПП
Відбиті
В РЛС формуються сигнали сумарної UΣ=UН+UВ і різницевої UΔ= UН - UВ амплітуди.
Шляхом їх порівняння з ваговим коефіцієнтом UΣ-k·UΔ і обмеження відємної частини сигналу формується короткий “імпульс РСН”, який відповідає моменту прийому відбитого сигналу з рівносигнального напрямку.
Момент прийому сигналу від вершини перешкоди фіксується по різкому спаданню сигналу через досягнення радіотіні.
UΣ - k·UΔ
*
Способи отримання інформації про висоту польоту на упередженій дальності
Для забезпечення високої
*
Способи отримання інформації про висоту польоту на упередженій дальності
Для забезпечення високої
Варіанти отримання інформації:
1. Вимірювання напрямку (кутомірні методи) на ділянку підстилаючої поверхні на заданій упередженій дальності:
- методом “по РСН”,
- методом “поза РСН”.
2. Вимірюванням дальності (дальномірні методи) до ділянки підстилаючої поверхні в рівносигнальному напрямку.
*
Шляхом порівняння сигналів Δ і Σ виявляється відхилення РСН Δβ
*
Шляхом порівняння сигналів Δ і Σ виявляється відхилення РСН Δβ
Інформація про напрямок β на упереджену точку видається електромеханічним датчиком положення антени.
Прогнозована висота прольоту над упередженою точкою Ну≈β·DУ..
Переваги: потрібна стабільність тільки нуля пеленгаційної характеристики, діапазон кутів β не обмежений шириною ДСА, висока точність стеження за фрагментом місцевості на дальності DУ.
Недоліки: для контролю інших фрагментів треба змінювати DУ, інерційність антени.
Кутомірні методи
Кутомірний метод “по РСН”.
*
Антена відхилена від осі літака вниз на заданий кут β0.
Шляхом
*
Антена відхилена від осі літака вниз на заданий кут β0.
Шляхом
Інформація про напрямок β0 на упереджену точку видається електромеханічним датчиком положення антени.
Прогнозована висота прольоту над упередженою точкою Ну≈(β0+Δβ)·DУ..
Переваги: практично миттєвий контроль всіх фрагментів в межах пелюстка ДСА, несуттєва інерційність антени.
Недоліки: необхідна висока стабільність всієї пеленгаційної характеристики, потрібне нормування відбитих сигналів.
Кутомірний метод “поза РСН”.
*
Дальномірний метод
Формувач імпульсів РСН з виділених амплітудними детекторами обвідних сигналів Σ
*
Дальномірний метод
Формувач імпульсів РСН з виділених амплітудними детекторами обвідних сигналів Σ
Формувач сигналу дальності визначає затримку імпульсу РСН відносно моменту t0.
Прогнозована висота прольоту над упередженою точкою Ну≈β0·D.
Переваги: необхідна тільки стабільність нуля пеленгаційної характеристики, некритичність до нормування, несуттєва інерційність антени.
Недоліки: для контролю інших фрагментів треба змінювати β0, інерційність антени.
А – антена
СРП – сумарно-різницевий перетворювач
АД – амплітудний дальності
ФІ РСН – формувач імпульсів РСН
ФD – формувач сигналу дальності
D
*
Принцип дії і особливості конструкції РЛС ПП
РЛС профільного польоту літак Су-24
*
Принцип дії і особливості конструкції РЛС ПП
РЛС профільного польоту літак Су-24
Задачі:
У складі контуру маловисотного польоту – забезпечення маловисотного польоту на заданій постійній висоті відносно підстилаючої поверхні шляхом визначення прогнозованої висоти прольоту над перешкодою на упередженій дальності.
У складі прицільно-навігаційної системи – по цілевказанню від ПНС за напрямком визначення похилої дальності до наземної, надводної або повітряної цілі для забезпечення прицілювання і застосування зброї.
Загальні відомості про РЛС ПП
*
Тактичні характеристики
Режим роботи – МВП (маловисотний політ).
Задані висоти польоту – НЗ=200,
*
Тактичні характеристики
Режим роботи – МВП (маловисотний політ).
Задані висоти польоту – НЗ=200,
Крутизна схилів підстилаючої поверхні – ≤300.
Перепад висот підстилаючої поверхні – ≤2 км.
Максимальна упереджена дальність – 5 км.
Помилка визначення прогнозованої висоти прольоту – 0.35НЗ.
Час упередження – 10 с.
Режим роботи – БЗ (бойові задачі).
Діапазон вимірюємих дальностей наземних цілей – ≤7 км.
Діапазон вимірюємих дальностей повітряних цілей – ≤10 км.
СКП вимірювання дальності – ±50 м.
Цілевказання по азимуту і куту місця – зовнішнє.
*
Довжина хвилі – 3 см.
Тривалість зондуючих сигналів – 0.25 … 0.35
*
Довжина хвилі – 3 см.
Тривалість зондуючих сигналів – 0.25 … 0.35
Частота повторення зондуючих сигналів – 2000 Гц.
Ширина ДСА у горизонтальній площині – 30 30’.
Ширина ДСА у вертикальній площині – 60 40’.
Ширина “стиснутої” ДСА – 20’…30’.
Сектор відхилення ДСА по азимуту – ±150.
Сектор відхилення ДСА по куту місця – -280 … +500.
Склад РЛС ПП
РФ-1 – антена.
РФ-2М – передавач.
РФ-3 – приймач.
РФ-11 – сервопідсилювач.
РФ-22М – обчислювач.
РФ-33 – синхронізатор і дальномір.
Технічні характеристики
Принцип дії РЛС ПП (структурна схема)
СРП – сумарно-різницевий перетворювач
АП – антенний
Принцип дії РЛС ПП (структурна схема)
СРП – сумарно-різницевий перетворювач
АП – антенний
Прд, Прм – передавач, двохканальний приймач
С+Д – синхронізатор і дальномір
Обч – обчислювач
КУА – канал управління антеною
Некогерентна періодична послідовність зондуючих сигналів через антенний перемикач надходить в антену і випромінюється сумарною ДСА. Відбиті сигнали сумарної ДСА надходять в двохканальний приймач через антенний перемикач, а різницевої ДСА – безпосередньо. Виділені обвідні сигналів Σ і Δ використовуються в дальномірі для формування імпульсу РСН.
По затримці імпульсів РСН відносно імпульсів запуску передавача (ІЗП) в дальномірі визначається дальність D до фрагменту підстилаючої поверхні на рівносигнальному напрямку.
В обчислювачі розраховується потрібна упереджена дальність DУ=10V, тобто на маневр у вертикальній площині для уникнення зіткнення з перешкодою передбачено 10 с.
Режим МВП
В обчислювачі виміряна дальність D порівнюється з розрахованою упередженою
Режим МВП
В обчислювачі виміряна дальність D порівнюється з розрахованою упередженою
Слідкуюча система каналу управління антеною підтримує положення антени у вертикальній площині таким, щоб ΔD=0: при цьому РСН орієнтовано в упереджену точку, виміряна дальність D=DУ і датчик положення антени у вертикальній площині вказує напрямок на упереджену точку βУ.
Прогнозована висота прольоту над фрагментом поверхні на упередженій дальності становить Ну≈βУ·D=βУ·DУ.
Якщо в сумарному сигналі з'являється провал до рівня внутрішніх шумів, то це є результат затінення частини підстилаючої поверхні на зворотній стороні вершини перешкоди. Якщо такий провал з'являється на дальності D
Прогнозована висота прольоту над вершиною Ну≈βВ·D=βВ·DВ.
*
Коли дальня границя області радіотіні стане меншою упередженої дальності, РЛС перейде
*
Коли дальня границя області радіотіні стане меншою упередженої дальності, РЛС перейде
В горизонтальній площині антена орієнтується по вектору швидкості літака.
Режим БЗ
Антена РЛС по цілевказанню від ПНС рівносигнальним напрямком орієнтується на атакуєму ціль.
В режимі ЗЕМЛЯ дальність визначається по затримці імпульсів РСН відносно відповідних ІЗП.
В режимі ПОВІТРЯ відбитий точковою ціллю сигнал являється коротким радіоімпульсом тривалістю 0.25 … 0.35 мкс. Тому дальність визначається по затримці імпульсних сигналів Σ відносно відповідних ІЗП.
*
Питання для самоконтролю
Особливості навігаційного забезпечення польотів і бойових дій на
*
Питання для самоконтролю
Особливості навігаційного забезпечення польотів і бойових дій на
Бортова система забезпечення маловисотного польоту.
Принципи упередженого отримання інформації про характер рельєфу місцевості.
РЛС профільного польоту.