×
04.07.2018
218.016.6a4e

Результат интеллектуальной деятельности: Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к системам управления, в частности к ракетной технике с головками самонаведения, и может использоваться в комплексах управляемого вооружения, расположенных на воздушных носителях. Технический результат – повышение надежности на основе повышения вероятности поражения целей при обеспечении высокой точности вывода ракет с гироскопом направления в зону захвата головкой самонаведения излучения от целей, расположенных на больших дальностях, за счет вычисления ошибок ориентации транспортно-пускового контейнера относительно линии визирования цели и последующей их компенсации. Для этого в способе вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения, включающем ориентирование транспортно-пускового контейнера перед пуском ракеты относительно линии визирования цели под заданными углами ϕ, , разарретирование гироскопа направления перед сходом ракеты, измерение в процессе полета ракеты отклонений продольной оси ракеты по углам рыскания и тангажа относительно запомненного в момент разарретирования гироскопа направления ее положения и формирование команд управления на исполнительное устройство пропорционально измеренным угловым отклонениям до захвата цели головкой самонаведения, дополнительно в процессе подготовки к пуску ракеты измеряют угол крена носителя и углы линии визирования цели относительно связанной с носителем системы координат, а в момент разарретирования гироскопа направления запоминают угол крена носителя γ и углы линии визирования цели ϕ, ϕ, вычисляют ошибки ориентации транспортно-пускового контейнера относительно заданного направления, формируют сигналы компенсации ошибок ориентации транспортно-пускового контейнера U, U и команду программного разворота ракеты в вертикальной плоскости и суммируют их с измеренными отклонениями ракеты по углам рыскания и тангажа. Для реализации способа введены запоминающее устройство, подключенное своими пятью входами к соответствующим пяти выходам бортовой цифровой вычислительной машины, первый и второй функциональные преобразователи, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами запоминающего устройства, фазовращатель, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго функциональных преобразователей, третий вход фазовращателя соединен с шестым выходом бортовой цифровой вычислительной машины, а первый и второй выходы фазовращателя соединены соответственно с четвертым и пятым входами формирователя команд, блок программных команд, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым входами формирователя команд, последовательно соединенные гирокоординатор с датчиком угла крена и формирователь сигналов модуляции, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами исполнительного устройства и соответственно с девятым и десятым входами формирователя команд управления, одиннадцатый вход которого соединен со вторым выходом гироскопа направления, а третий и четвертый выходы формирователя команд управления соединены соответственно с первым и вторым входами головки самонаведения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемая группа изобретений относится к военной технике, в частности к системам управляемого оружия и ракетной, артиллерийской технике с головками самонаведения (ГСН) и может использоваться в комплексах управляемого вооружения для поражения одиночных и групповых подвижных и неподвижных наземных, надводных и воздушных целей, пунктов управления, огневых средств и других важных малоразмерных целей.

В настоящее время стоят задачи обеспечения доставки боеприпаса на большую дальность с обеспечением высокой точности попадания в цель. В связи с этим проводятся работы в области создания противотанковых ракетных комплексов (ПТРК) большой дальности третьего поколения. ПТРК этого типа должны иметь: вероятность поражения цели одной ракетой не менее 0.5-0.7 благодаря оснащению их более эффективными головками самонаведения и боевыми частями, автоматизированную систему управления ракетой, позволяющую реализовать концепцию "выстрелил и забыл", высокую степень технической готовности, простоту обслуживания за счет модульности узлов и агрегатов, а также встроенной аппаратуры диагностики.

Известен способ наведения снаряда по радиолучу, при котором радиолокационная станция, создающая радиолуч, направленный на цель, располагается на пункте управления снарядом (Ю.П. Доброленский, В.И. Иванова, Г.С. Поспелов, Автоматика управляемых снарядов, М., Оборонгиз, 1963 г., с. 139-148, [1]).

На снаряде находится радиоприемник, воспринимающий сигналы радиолокационного передатчика пункта управления. Этот приемник является измерительным устройством, определяющим величину и направление отклонения снаряда от оси равносигнальной зоны в системе координат, связанной с этой зоной. С выхода приемника сигнал управления поступает в бортовую систему управления снарядом. При повороте рулей снаряда создается управляющая сила, возвращающая снаряд на ось радиолуча. В результате снаряд будет двигаться по радиолучу. Основными преимуществами систем управления по лучу являются большая дальность действия, сравнительная простота (меньшая сложность бортовой аппаратуры для создания управляющих сигналов). В то же время основными недостатками системы наведения по лучу являются недостаточная точность при больших дальностях между пунктом управления и снарядом, необходимость непрерывного участия пункта управления в процессе наведения снаряда. При увеличении дальности наличие угловой ошибки в направлении оси радиолуча приводит к увеличению линейного отклонения этой оси от центра цели. Второй недостаток становится существенным, например, в случае наведения снарядов воздух-воздух. Необходимость непрерывного сопровождения цели локатором, установленным на самолете, ограничивает его маневр. Поэтому для обеспечения высокой точности попадания при стрельбе на большую дальность целесообразно использовать на конечном участке самонаведение, при этом на начальном и среднем участках наведение ракеты осуществляют по лучу. Тогда при активном самонаведении пункт управления не участвует в наведении, при полуактивном - пункт управления должен лишь облучать цель, что не связывает маневр самолета, на котором установлен передатчик. Таким образом, чтобы использовать положительные свойства обоих методов, применяют комбинированные системы - управление на начальном и среднем участках, например, по лучу радиолокатора с переходом на самонаведение при приближении снаряда к цели.

Известен способ наведения ракеты (патент РФ 2183006, МПК7 F41G 7/00, от 27.05.2002 г. - аналог), обеспечивающий достижение максимальной дальности полета самонаводящейся ракеты за счет оптимальной организации ее траектории, в соответствии с которым осуществляют запуск ракеты на баллистическую траекторию до достижения ракетой максимальной высоты, после чего сообщают ракете максимальную располагаемую перегрузку, направленную вверх, до тех пор, пока ее вектор скорости не станет горизонтальным, и осуществляют горизонтальный полет, переходящий в пологое планирование до вывода ракеты в район цели, после чего переводят ее в режим пикирования на цель и далее в режим самонаведения.

Данный способ позволяет решить задачу обеспечения максимальной дальности полета управляемой ракеты и вывода ее на цель за счет оптимальной организации ее траектории путем рационального использования располагаемой перегрузки ракеты. Под оптимальными траекториями наведения понимаются траектории, обеспечивающие максимально возможную дальность полета ракеты. При формировании оптимальных траекторий решаются задачи вывода и удержания ракеты на необходимой высоте полета, обеспечивающей минимальные потери скорости и максимально возможное увеличение дальности полета, а также обеспечивается вывод ракеты в зону захвата головкой самонаведения излучения от цели.

Недостатком известного способа является невысокая точность вывода ракеты в зону захвата излучения от цели головкой самонаведения.

Известен способ наведения управляемой ракеты IRIS-T (фирма Diehl BGT Defence), взятый в качестве прототипа и заключающийся в том, что после старта на начальном и среднем участках ракета управляется по командам инерциальной системы наведения, а захват цели головкой самонаведения производится на конечном участке траектории (Высокоточное оружие зарубежных стран, том 4, Зенитные ракетные комплексы наземного базирования малой, средней и большой дальности, обзорно-аналитический справочник, акционерное общество, "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова", Тула, 2015 г., с. 49-52). Известный способ вывода ракеты в зону захвата цели головкой самонаведения заключается в следующем. Перед пуском ракеты ориентируют продольную ось контейнера относительно линии визирования цели под заданными углами ϕH, θH в горизонтальной и вертикальной плоскостях, рассчитанными в вычислительной системе носителя в зависимости от условий боевого применения, после чего осуществляют запуск ракеты.

В процессе наведения инерциальная система «запоминает» заданное направление траектории полета. Это может быть сделано, например, в момент разарретирования гироскопа направления, входящего в состав инерциальной системы.

С момента схода ракеты сигналы углового отклонения ее продольной оси от «запомненного» направления с датчиков гироскопа направления поступают в формирователь команд управления и далее сигналы управления поступают на исполнительное устройство, например, на аэродинамический рулевой привод.

Управляющее воздействие рулевых органов уменьшает угловое рассогласование ракеты относительно заданного направления и обеспечивает вывод ракеты на программную траекторию в вертикальной плоскости и далее в зону захвата цели.

Известный способ вывода ракеты на цель может быть реализован на основе известной системы наведения, описанной в патенте РФ №2210727, МПК7 F42B 15/01, G01C 19/02, от 18.07.2001 г. (прототип).

На чертеже фиг. 1 представлена блок-схема системы наведения - прототипа предлагаемого устройства, где 1 - головка самонаведения ГСН, 2 - гироскоп инерциальный ГИ (или, что одно и то же, гироскоп направления ГН), 3 - формирователь команд управления ФКУ, 4 - рулевой привод (исполнительное устройство ИУ). В известной системе наведения реализовано комбинированное управление: инерциальное на среднем участке траектории полета и самонаведение на участке подлета ракет к целям.

Система инерциального наведения предназначена для вывода ракеты в зону захвата цели лазерной полуактивной головкой самонаведения. Она построена на основе простейшей системы стабилизации ракеты по углам рыскания и тангажа относительно заданного направления, ориентированного относительно линии визирования цели. Для измерения угловых отклонений ракеты от заданного направления используется гироскоп инерциальный, представляющий собой свободный трехстепенной гироскоп, ось вращения ротора которого в заарретированном положении ориентирована по направлению продольной оси ракеты, а оси чувствительности датчиков угловых отклонений расположены по осям подвеса ротора. Схема стабилизации ракеты по курсу и тангажу с использованием гироскопа приведена в книге В.А. Павлова, С.А. Понырко, Ю.М. Хованского "Стабилизация летательных аппаратов и автопилоты", Высшая школа, М., 1964 г. Сигналы отклонений ракеты от заданного режима полета по углу курса и тангажу снимаются с потенциометров и далее формируются команды на усилители рулевых машинок (с. 208-210).

Недостатком известных способа и системы наведения является то, что они не обеспечивают необходимую точность вывода ракеты в зону захвата цели. Причиной этого является наличие ошибок ориентации транспортно-пускового контейнера относительно заданного направления стрельбы в горизонтальной и вертикальной плоскостях, которые напрямую входят в точность вывода ракеты в зону захвата цели и, следовательно, увеличивают вероятность потери ракет из-за больших промахов, что особенно проявляется при наведении на цели, расположенные на больших дальностях.

Задачей предлагаемой группы изобретений является повышение точности вывода ракет в зону захвата головкой самонаведения излучения от целей, расположенных на больших дальностях, за счет вычисления в процессе инерциального наведения погрешностей ориентации транспортно-пускового контейнера относительно линии визирования цели и последующей их компенсации. Это особенно важно для комплексов управляемых ракет, расположенных на воздушных носителях, так как при этом значительно расширяется допуск на ошибки прицеливания летчика в процессе подготовки ракеты к пуску.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения, включающем ориентирование транспортно-пускового контейнера перед пуском ракеты относительно линии визирования цели под заданными углами ϕH, θH, разарретирование гироскопа направления перед сходом ракеты, измерение в процессе полета ракеты отклонений продольной оси ракеты по углам рыскания и тангажа относительно запомненного в момент разарретирования гироскопа направления ее положения и формирование команд управления на исполнительное устройство пропорционально измеренным угловым отклонениям до захвата цели головкой самонаведения, дополнительно в процессе подготовки к пуску ракеты измеряют угол крена носителя и углы линии визирования цели относительно связанной с носителем системы координат, а в момент разарретирования гироскопа направления запоминают угол крена носителя γH0 и углы линии визирования цели ϕY0, ϕZ0, вычисляют ошибки ориентации транспортно-пускового контейнера относительно заданного направления, формируют сигналы компенсации ошибок ориентации транспортно-пускового контейнера UΔθ, UΔϕ и команду программного разворота ракеты в вертикальной плоскости и суммируют их с измеренными отклонениями ракеты по углам рыскания и тангажа.

Сигналы компенсации ошибок ориентации транспортно-пускового контейнера UΔθ, UΔϕ формируют в соответствии с зависимостями:

UΔθГН*(ΔθcosγH0+ΔϕsinγH0),

UΔϕГН*(ΔϕcosγH0-ΔθsinγH0),

где Δθ, Δϕ, - ошибки ориентации транспортно-пускового контейнера относительно заданного направления, …°;

γH0 - угол крена носителя в момент разарретирования гироскопа направления, …°;

КГН - коэффициент передачи датчиков угловых отклонений гироскопа направления, в/…°;

;

;

;

;

;

ϕH, θH - потребные углы ориентации транспортно-пускового контейнера относительно линии визирования цели в связанной с носителем системе координат;

ϕY, ϕZ - углы, определяющие угловое положение линии визирования цели в связанной с носителем системе координат;

αПУ - угол, определяющий угловое положение транспортно-пускового контейнера в связанной с носителем системе координат.

Техническая реализация заявляемого способа вывода ракеты в зону захвата излучения цели осуществляется в предлагаемой системе наведения для вывода вращающейся по углу крена ракеты в зону захвата цели головкой самонаведения, содержащей на ракете головку самонаведения, формирователь команд управления, гироскоп направления и исполнительное устройство, причем первый и второй выходы головки самонаведения соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя команд управления, третий вход которого соединен с выходом гироскопа направления, а первый и второй выходы формирователя команд управления соединены соответственно с первым и вторым входами исполнительного устройства, а так же бортовую цифровую вычислительную машину на носителе, а на ракете введены запоминающее устройство, подключенное своими пятью входами к соответствующим пяти выходам бортовой цифровой вычислительной машины, первый и второй функциональные преобразователи, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами запоминающего устройства, фазовращатель, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго функциональных преобразователей, третий вход фазовращателя соединен с шестым выходом бортовой цифровой вычислительной машины, а первый и второй выходы фазовращателя соединены соответственно с четвертым и пятым входами формирователя команд управления, блок программных команд, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с шестым, седьмым и восьмым входами формирователя команд управления, последовательно соединенные гирокоординатор с датчиком угла крена и формирователь сигналов модуляции, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами исполнительного устройства и соответственно с девятым и десятым входами формирователя команд управления, одиннадцатый вход которого соединен со вторым выходом гироскопа направления, а третий и четвертый выходы формирователя команд управления соединены соответственно с первым и вторым входами головки самонаведения. Предлагаемая группа изобретений поясняется графическими материалами (фиг. 2-3). На фиг. 2 приведена блок-схема системы вывода вращающейся по крену ракеты в зону захвата цели ГСН, реализующей инерциальный метод наведения. Дополнительно к имеющимся известным блокам системы - прототипа введены: запоминающее устройство ЗУ 6, первый и второй функциональные преобразователи ФП1 7 и ФП2 8, фазовращатель ФВ 9, блок программных команд БПК 10, гирокоординатор ГК с датчиком угла крена 11 и формирователь сигналов модуляции ФСМ 12. На входы фазовращателя и запоминающего устройства поступают сигналы с выходов бортовой цифровой вычислительной машины (БЦВМ) 5 носителя. На фиг. 3 приведена подробная блок-схема предлагаемой системы наведения ракеты, раскрывающая выполнение формирователя команд управления ФКУ. На блок-схеме приведены головка самонаведения ГСН 1, гироскоп направления ГН 2, пять сумматоров C1-С5 17, 18, 23, 26, 27, шесть усилителей У1-У6 20, 21, 28, 29, 32, 33, УО1, УО2 - усилители-ограничители 30, 31, К1, К2 - коммутаторы 24, 25, M1, М2 - модуляторы 13, 14, ДМ - демодулятор 22, Э1, Э2 - экстраполяторы нулевого порядка 15, 16, БВ - блок вычитания 19.

Блок ФКУ содержит первый модулятор, первый и второй входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам гироскопа направления, второй модулятор, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам головки самонаведения, последовательно соединенные блок вычитания и демодулятор, последовательно соединенные первый экстраполятор и пятый усилитель, последовательно соединенные второй экстраполятор и шестой усилитель, последовательно соединенные первый сумматор, первый усилитель, второй сумматор, подключенный вторым входом к первому выходу блока программных команд, первый коммутатор, третий сумматор, ко второму входу которого подключен выход пятого усилителя, первый усилитель-ограничитель и второй усилитель, выход которого подключен к первому входу исполнительного устройства, а так же последовательно соединенные четвертый сумматор, третий усилитель, второй коммутатор, пятый сумматор, ко второму входу которого подключен выход шестого усилителя, второй усилитель-ограничитель и четвертый усилитель, выход которого подключен ко второму входу исполнительного устройства, причем первые входы первого и четвертого сумматоров подключены соответственно к первому и второму выходам первого модулятора, вторые входы первого и четвертого сумматоров подключены соответственно к первому и второму выходам фазовращателя, а третий вход первого сумматора подключен ко второму выходу блока программных команд, входы первого и второго экстраполяторов соединены соответственно с первым и вторым выходами второго модулятора, выход первого экстраполятора подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого подключен к третьему выходу блока программных команд, второй вход демодулятора подключен к выходу второго экстраполятора, первый и второй выходы демодулятора подключены соответственно к первому и второму входам головки самонаведения, а третьи и четвертые входы демодулятора, первого и второго модуляторов подключены соответственно к первому и второму выходам формирователя сигналов модуляции.

Вывод ракеты в зону захвата излучения цели ГСН в соответствии с предлагаемым способом осуществляют следующим образом.

Перед пуском ракеты летчик маневром носителя (вертолета или самолета) в горизонтальной плоскости и привод вертикального наведения пусковой установки в вертикальной плоскости ориентируют продольную ось транспортно-пускового контейнера относительно линии визирования цели под заданными углами ϕH, θH в горизонтальной и вертикальной плоскостях, рассчитанными в БЦВМ носителя в зависимости от условий боевого применения, после чего осуществляет пуск ракеты. В процессе пуска ракеты происходит разарретирование гироскопа направления. В момент разарретирования происходит запоминание углового положения продольной оси ракеты, угла крена носителя, погрешностей ориентации транспортно-пускового контейнера. Далее в процессе полета ракеты снимаются сигналы с датчиков угловых отклонений гироскопа направления, несущие информацию о положении продольной оси ракеты, и вырабатываются команды на отклонение рулевых органов. В результате осуществляется стабилизация продольной оси ракеты относительно запомненного при разарретировании положения. Вывод ракеты на необходимую высоту полета осуществляется выбором соответствующего угла пуска в вертикальной плоскости и величиной программной команды. При наличии на борту ракеты гироскопа направления и гирокоординатора стабилизация ракеты по углам рыскания и тангажа относительно заданного углового положения осуществляется по схеме: демодуляция сигналов с датчиков ГН (преобразование их в инерциальную опорную систему координат, связанную с плоскостью наружной рамки гироскопа крена) с выделением сигналов углового отклонения ракеты от «запомненного» направления по углам рыскания и тангажа, суммирование сигналов углового отклонения в канале тангажа с сигналом программного разворота ракеты f (D, t) в вертикальной плоскости и последующее формирование команд управления на исполнительное устройство соответственно углу крена ракеты.

Дополнительно формируют команды компенсации ошибок ориентации транспортно-пускового контейнера при разарретировании гироскопа направления. Выделение в системе угловой стабилизации ракеты каналов курса и тангажа, осуществляемое с помощью гирокоординатора, позволяет обеспечить компенсацию погрешностей ориентации транспортно-пускового контейнера относительно заданного направления стрельбы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

С этой целью в процессе подготовки ракеты к пуску вычисляются ошибки ориентации транспортно-пускового контейнера. В момент разарретирования ГН они фиксируются и суммируются с соответствующими сигналами отклонения ракеты по углам рыскания и тангажа.

В результате ракета с высокой точностью выводится в зону захвата цели головкой самонаведения.

Предлагаемый способ вывода ракеты в зону захвата цели головкой самонаведения может быть реализован в системе инерциального наведения, которая исходя из требований минимальных габаритов и веса бортовой аппаратуры управления может быть построена на основе простейшей системы стабилизации ракеты по углам рыскания и тангажа относительно заданного направления, ориентированного относительно линии визирования цели под некоторыми углами ϕH, θH в горизонтальной и вертикальной плоскостях, зависящими от условий боевого применения:

;

,

где , - потребные углы упреждения (при стрельбе по движущимся целям), вычисляемые в БЦВС носителя перед пуском ракеты по информации о дальности до цели D и угловых скоростях вращения линии визирования цели , ;

θ0 и θПР(t) - углы, формирующие траекторию вывода ракеты в зону захвата цели в вертикальной плоскости.

В зависимости от условий боевого применения (высота нижней границы облачности, тип цели, дальность до цели) траектории вывода ракеты в зону захвата цели ГСН могут быть настильными или навесными.

При θПР(t)=0 реализуется настильная траектория наведения, при θПР(t)=f(D, t) реализуется навесная траектория.

Функция f(D, t), в соответствии с которой будет осуществляться программный разворот ракеты, формируется в БЦВМ носителя в зависимости от дальности до цели и передается на борт ракеты перед ее запуском.

Для измерения угловых отклонений ракеты от заданного направления используется гироскоп направления, представляющий собой свободный трехстепенной гироскоп, ось вращения ротора которого в заарретированном положении ориентирована по направлению продольной оси ракеты, а оси чувствительности датчиков угловых отклонений расположены по осям подвеса ротора.

Амплитудно-модулированные сигналы на частоте вращения ракеты по крену, снимаемые с датчиков ГН, несут информацию об угловом отклонении продольной оси ракеты от углового положения, «запомненного» ГН в момент его разарретирования. Для решения задачи угловой стабилизации ракеты относительно заданного направления указанные сигналы могут подаваться непосредственно на исполнительное устройство ракеты без каких-либо преобразований, необходимо только, чтобы продольная ось ракеты в момент разарретирования ГН была ориентирована относительно линии визирования цели под заданными углами ϕH, θH. Однако, для обеспечения программного разворота ракеты в вертикальной плоскости на борту ракеты необходимо иметь информацию о вертикальной плоскости. Такую информацию дает гирокоординатор с датчиком угла крена ракеты, являющийся общим элементом системы угловой стабилизации и системы самонаведения ракеты.

Наличие гирокоординатора с датчиком угла крена на борту ракеты для формирования инерциального участка наведения позволило одновременно существенно повысить и динамические свойства системы самонаведения за счет использования схемы промежуточной демодуляции сигналов с ГСН, которое обеспечивает:

- существенное расширение допустимого диапазона частоты вращения ракеты по крену при заданной частоте подсветки цели;

- упрощение системы фазирования сигналов управления в контуре ГСН и самонаведения в целом при одновременном повышении точности фазирования во всем возможном диапазоне изменения частоты вращения ракеты по крену;

- формирование программной команды разворота ротора гироскопа ГСН вниз, увеличивающей углы подхода ракеты к цели.

Динамическая структура системы вывода ракеты в зону захвата цели головкой самонаведения показана на фиг. 3, где приняты следующие обозначения:

, - сигналы управления с выхода ГН в связанной с ракетой системе координат;

, - сигналы управления с выхода ГСН;

, - сигналы управления на двигатели коррекции ГСН;

γ - угол крена ракеты;

γД - измеренное значение угла крена ракеты;

UKY, UKZ - команды управления в вертикальном и горизонтальном каналах;

δY, δZ - углы отклонения рулевых органов;

UΔθ, UΔϕ - команды, компенсирующие погрешности ориентации транспортно-пускового контейнера относительно заданного направления стрельбы в вертикальной и горизонтальной плоскостях, зафиксированные в момент разарретирования ГН и запомненные на борту ракеты;

UПР(D) - команда программного разворота ракеты, формирующая настильную траекторию вывода ракеты в зону захвата цели ГСН;

UПР(t) - команда программного разворота ракеты, формирующая навесную траекторию вывода ракеты в зону захвата цели ГСН;

t - время, отсчитываемое с момента старта ракеты;

- программная команда разворота оси ротора ГСН вниз.

Аппаратура управления разработанной динамической структуры функционирует следующим образом.

Перед пуском ракеты ориентируют продольную ось транспортно-пускового контейнера относительно линии визирования цели под заданными углами ϕH, θH в горизонтальной и вертикальной плоскостях, рассчитанными в БЦВМ носителя в зависимости от условий боевого применения, после чего осуществляют запуск ракеты.

В момент разарретирования гироскоп направления «запоминает» заданное направление траектории полета, при этом также фиксируются и запоминаются в формирователе команд управления ракетой ошибки ориентации транспортно-пускового контейнера относительно линии визирования цели при разарретировании ГН.

С момента схода ракеты сигналы углового отклонения ее продольной оси от «запомненного» направления с датчиков ГН и сигналы с датчика угла крена поступают в формирователь команд управления, где сигналы углового отклонения вначале преобразуются в опорную (не вращающуюся по крену) систему координат, суммируются с сигналами, пропорциональными ошибкам прицеливания, а также с сигналом программного разворота ракеты (в канале тангажа) и поступают на исполнительное устройство.

Управляющее воздействие рулевых органов уменьшает угловое рассогласование ракеты относительно заданного направления в горизонтальной плоскости и обеспечивает вывод ракеты на программную траекторию (настильную или навесную) в вертикальной плоскости.

С момента начала приема ГСН излучения подсветки цели сигналы управления рулевыми органами формируются в соответствии с сигналами рассогласования , с ГСН и наведение ракеты на цель осуществляется методом пропорционального сближения по пикирующим траекториям. Для увеличения углов пикирования в вертикальном канале контура управления ГСН подается команда программного разворота ротора гироскопа вниз.

Система для осуществления предлагаемого способа может быть реализована следующим образом.

Система самонаведения может быть выполнена на базе гироскопической лазерной полуактивной головки самонаведения, как это представлено в патенте РФ №2415375 от 27.03.2011 г. Инерциальный блок выполнен на основе гироскопа направления, аналогичного приведенному в прототипе.

Сумматоры C1-С6 и блок вычитания БВ выполнены по схеме рис. 11.1 (У. Титце, К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника, М., Мир, 1982 г., с. 137, [1]). Модуляторы Ml, М2 и демодулятор ДМ выполнены по схеме четырехквадратного умножения (рис. 11.41, с. 162, [1]). Усилители У1-У8 и усилители-ограничители УО1 и УО2 выполнены по схеме на рис. 13.11, с. 202, [1]. Запоминающие устройства ЗУ1, ЗУ2 могут быть выполнены на основе программируемых логических матриц (с. 127-129, [1]).

Экстраполяторы нулевого порядка могут быть выполнены на микросхеме К115РУ1. (В.Л. Шило, Популярные цифровые микросхемы, М., Радио и связь, 1987 г. ).

Формирователь сигналов модуляции может быть реализован на основе схемы, приведенной в книге И.М. Тетельбаум, Ю.Р. Шнейдер, Практика аналогового моделирования динамических систем, М., Энергоатомиздат, 1987 г., [2] на с. 211.

Функциональные преобразователи осуществляют операции формирования функций синуса и косинуса углов, суммирования, умножения, деления и выполнены на основе сумматоров, вычитающих блоков и схем, реализующих функции арктангенса, арксинуса (на основе схем функционального преобразователя на ПЗУ рис. 19.39, с. 341 [1]. Формирователь функции косинуса или синуса может быть реализован на основе схемы с. 205, рис. 3.2.8, [2]. Коммутаторы К1 и К2 могут быть выполнены на основе схемы мультиплексора, приведенной на рис. 19.14, с. 327 [1]. Блок программных команд может быть выполнен, например, на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) (микросхема 556РТ7). Фазовращатель выполнен на основе блоков произведений, сумматора, блока вычитания, формирователей функций синуса и косинуса. Исполнительное устройство выполнено на основе аэродинамического рулевого привода по схеме, приведенной в патенте РФ №2235969.

Проведенное математическое моделирование показало, что предлагаемый способ комбинированного наведения ракеты с гироскопом направления и головкой самонаведения и предлагаемая динамическая структура комбинированной системы наведения обеспечивают вывод ракеты в зону захвата цели ГСН с высокой точностью при стрельбе на большие дальности, а также позволяют расширить допуск на ошибки прицеливания летчика в процессе подготовки ракеты к пуску, что повышает эффективность комплексов малогабаритных ракет с ГСН.


Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Способ вывода вращающейся по углу крена ракеты с гироскопом направления в зону захвата цели головкой самонаведения и система для его осуществления
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 141 items.
20.11.2015
№216.013.9157

Управляемая пуля в пусковом контейнере

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к управляемым пулям. Управляемая пуля в пусковом контейнере содержит маршевую ступень, соединенную электрическим жгутом с пусковым контейнером, отделяемый стартовый двигатель и переходный обтекатель. Между переходным обтекателем и пусковым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568823
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9158

Снайперский патрон

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снайперским патронам. Снайперский патрон содержит стальную моноблочную пулю, латунную гильзу с капсюлем-воспламенителем и метательный пороховой заряд. Пуля патрона выполнена с соотношением длины к ее диаметру по ведущим пояскам, составляющим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568824
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9236

Способ комбинированного наведения малогабаритной ракеты с отделяемой двигательной установкой и система наведения для его осуществления

Изобретение относится к области вооружения и касается способа и устройства наведения ракеты. Способ включает формирование информационного поля управления, запуск ракеты под углом к линии визирования цели. При запуске передают на борт ракеты угловое положение линии визирования цели в стартовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569046
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.924c

Одноместный боевой модуль

Изобретение относится к военной технике, а именно к конструкциям боевых отделений боевых машин сухопутных войск легкой весовой категории. Для обеспечения обслуживания боевого модуля только наводчиком вращающаяся маска через систему рычагов кинематически связана с дополнительно введенным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569068
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92e8

Система питания автоматической пушки и способ укладки лент в систему

Группа изобретений относится к военной технике, а именно к системам питания автоматических пушек, установленных на бронетанковой технике, и способам укладки лент в систему питания автоматической пушки. Система питания автоматической пушки размещена в боевом отделении, состоит из кольцевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569226
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92eb

Управляемая пуля

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к управляемым пулям. Управляемая пуля выполнена по двухступенчатой бикалиберной схеме. Пуля содержит маршевую ступень, состоящую из боевой части и блока управления, кормовая часть которой вдвинута в центральную трубку, переходный обтекатель и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569229
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.93b6

Газоотводный двигатель оружия

Изобретение относится к вооружению, а именно к газоотводным двигателям оружия. Газоотводный двигатель содержит ствол, газовый цилиндр с поршнем, газоотводную трубку и газоотводное устройство. Газоотводная трубка закреплена на газоотводном устройстве, а ее соединение с газовым цилиндром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569433
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.93b7

Ствол для стрельбы травматическими пулями

Изобретение относится к пистолетам, а именно к стволам для стрельбы травматическими пулями. Ствол содержит патронник и канал, в котором расположены выступы, образующие меньшее, чем канал, пространство для прохода пули. Выступы смещены относительно друг друга диаметрально по поверхности канала....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569434
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.12.2016
№216.013.9d99

Ручной гранатомет

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано в ручных гранатометах разового применения. Ручной гранатомет содержит пусковую трубу-контейнер с размещенным в ней стволом с внутренней фаской на переднем торце и с двигателем и гранатой. Ствол установлен в пусковую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571975
Дата охранного документа: 27.12.2015
20.04.2016
№216.015.3390

Способ стрельбы снарядом, управляемым по лучу лазера, и оптический прицел системы наведения снаряда

Группа изобретений относится к области систем наведения снарядов. Способ стрельбы снарядом, управляемым по лучу лазера, включает измерение дальности до цели и ввод измеренного значения D в наземную систему управления, сравнение измеренной дальности до цели D с хранящимся в памяти наземной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582308
Дата охранного документа: 20.04.2016
Showing 11-20 of 117 items.
10.08.2013
№216.012.5df7

Способ измерения угла крена ракеты, регулярно вращающейся по углу крена, и датчик угла крена ракеты для его осуществления

Группа изобретений относится к ракетной технике. В способе осуществляют измерение угла крена гироскопическим датчиком угла крена и преобразование его в сигнал, близкий к меандру, с периодом повторения, соответствующим 360°. Этот сигнал формируют на выходе устройства измерения угла крена ракеты....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489676
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.09.2013
№216.012.6ff5

Агрегатированная горелка

Изобретение относится к объектам энергетического машиностроения. Изобретение направлено на создание экономичных котельных, использующих горелки без электропотребления от внешних источников. Эта задача решается использованием части тепловой энергии продуктов сгорания топлива для выработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494312
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.10.2013
№216.012.7401

Способ стрельбы управляемой ракетой

Способ относится к управляемому вооружению. В способе осуществляется топографическая привязка целеуказателя и пусковой установки к местности, цель обнаруживается целеуказателем, координаты цели определяются и передаются в пульт огневой позиции. Устанавливается единое время в пульте разведчика и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495354
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f05

Способ стрельбы управляемой ракетой с лазерной полуактивной головкой самонаведения

Изобретение относится к военной технике, а именно к управляемым ракетам. В пульт огневой позиции передают координаты цели, полученные с помощью целеуказателя, рассчитывают установки стрельбы и полетное задание, передают установки стрельбы на пусковую установку и на управляемую ракету с лазерной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498190
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f07

Способ наведения по оптическому лучу ракеты, стартующей с подвижного носителя

Изобретение относится к области наведения управляемых ракет. Способ наведения по оптическому лучу ракеты, стартующей с подвижного носителя, включает формирование на носителе лазерного луча с информационным полем управления, наведение на цель оптического прицела, ось которого съюстирована с осью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498192
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.02.2014
№216.012.a6f9

Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии

Космическая энергетическая установка с машинным преобразованием энергии содержит замкнутый контур с газообразным рабочим телом, реализующим замкнутый термодинамический цикл Брайтона. В состав замкнутого термодинамического цикла входят источник тепла, турбокомпрессор, кинематически связанный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508460
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.04.2014
№216.012.b346

Способ формирования сигналов управления вращающейся вокруг продольной оси двухканальной ракетой

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в системах наведения управляемых ракет. Технический результат - повышение точности наведения ракеты за счет устранения фазовой связи ее каналов управления. Для этого сигналы рассогласования между командами управления ракетой в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511610
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bee2

Способ формирования команд управления на ракете, вращающейся по углу крена, система управления ракетой, способ измерения угла крена на ракете, гироскопический измеритель угла крена, способ формирования синусного и косинусного сигналов на ракете, вращающейся по углу крена, и синус-косинусный формирователь системы управления ракетой

Группа изобретений относится к системам управления ракетами (СУР). Cпособ формирования команд управления включает измерение величины угла крена ракеты, формируемой в виде сигнала в n-разрядном коде Грея, который преобразуют в двоичное число, содержащее n-разрядов, логические уровни которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514606
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.08.2014
№216.012.f06e

Способ определения угла крена вращающегося по крену летательного аппарата

Изобретение относится к области управления летательными аппаратами (ЛА), в частности, стабилизированными вращением. Способ использует информацию о векторе магнитного поля Земли (МПЗ), измеренном датчиком МПЗ в связанной с ЛА вращающейся по крену системе координат. Сигнал измеренного датчиком...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527369
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.f084

Способ управления ракетой и система управления для его осуществления

Изобретение относится к области разработки систем наведения ракет и может быть использовано в комплексах ПТУР и ЗУР. В способе управления ракетой формируют управляющий сигнал автоколебательным приводом аэродинамических рулей с обратной связью и вибрационной линеаризацией и соответствующее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527391
Дата охранного документа: 27.08.2014
+ добавить свой РИД