RU215303U1 - Стенд для полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с головкой самонаведения - Google Patents
Стенд для полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с головкой самонаведения Download PDFInfo
- Publication number
- RU215303U1 RU215303U1 RU2022119289U RU2022119289U RU215303U1 RU 215303 U1 RU215303 U1 RU 215303U1 RU 2022119289 U RU2022119289 U RU 2022119289U RU 2022119289 U RU2022119289 U RU 2022119289U RU 215303 U1 RU215303 U1 RU 215303U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- gos
- input
- output
- semi
- Prior art date
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 150000003271 galactooligosaccharides Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 6
- 230000002457 bidirectional Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- LZCXCXDOGAEFQX-UHFFFAOYSA-N N-Acryloylglycine Chemical compound OC(=O)CNC(=O)C=C LZCXCXDOGAEFQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 102100000658 NAGPA Human genes 0.000 abstract description 12
- 101700072155 NAGPA Proteins 0.000 abstract description 12
- 241000502171 Distylium racemosum Species 0.000 abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- XBWAZCLHZCFCGK-UHFFFAOYSA-N 7-chloro-1-methyl-5-phenyl-3,4-dihydro-2H-1,4-benzodiazepin-1-ium;chloride Chemical class [Cl-].C12=CC(Cl)=CC=C2[NH+](C)CCN=C1C1=CC=CC=C1 XBWAZCLHZCFCGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036499 Half live Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области управления летательными аппаратами и может быть использована при комплексном полунатурном моделировании систем управления (СУ) с головками самонаведения (ГСН) воздушных и космических летательных аппаратов (ЛА), проведения испытаний и проверки работоспособности и управляемости головок самонаведения ЛА, а также для отладки программно-алгоритмического обеспечения бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ), входящих в состав СУ ЛА и ГСН ЛА. Испытательный стенд содержит ГСН, плоскую активную фазированную антенную решетку (АФАР), имитирующую совместно с отражателем сигнал от цели и динамический поворотный стенд воспроизведения углового движения ЛА. Угловое взаимное положение ЛА и цели имитируется поворотом луча АФАР, и последующим отражением луча в сторону ГСН. Углы поворота луча АФАР определяет вычислительно-моделирующий блок. ГСН принимает излученный сигнал и осуществляет отслеживание перемещения луча АФАР. При этом в качестве ГСН может быть использована ГСН пассивного типа (ПГСН), или ГСН полуактивного типа (ПАГСН), или активная ГСН (АГСН). Сущность полезной модели заключается в том, что механическое перемещение излучателя сигналов, осуществляемое поворотным двухстепенным стендом прототипа, заменено угловым движением луча плоской активной фазированной антенной решетки. Реализация стенда позволяет расширить полосу пропускания системы управления испытательного стенда, значительно уменьшить амплитудно-частотные и фазочастотные искажения, вносимые стендом в испытываемый контур системы самонаведения ЛА, обеспечить исследование в процессе полунатурного моделирования технических характеристик системы самонаведения ЛА во всем диапазоне угловых скоростей взаимного углового перемещения ЛА и цели в пространстве и углов поворота ГСН разного типа (ПГСН, или ПАГСН, или АГСН), а также проводить при этом исследование заключительного этапа траекторного движения летательного аппарата: взаимное сближение ЛА и цели. Дополнительно, на заявленной полезной модели, в случае установки на динамическом поворотном стенде вместо ГСН и блока ИСУ измерительного устройства, может быть проведено измерение характеристик подрешетки АФАР, в частности: измерение диаграммы направленности подрешетки АФАР, измерение амплитудно-фазового распределения на элементах АФАР, определение точности установки главного лепестка диаграммы направленности подрешетки АФАР по азимуту и углу места.
Description
Полезная модель относится к устройствам управления летательными аппаратами (ЛА) и может быть использована для полунатурного моделирования, проведения испытаний и проверки работоспособности и управляемости головок самонаведения (ГСН) воздушных и космических ЛА, а также отладки программно-алгоритмического обеспечения бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ), входящих в состав ГСН.
Известна полезная модель «Стенд для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата»: патент №119087 от 28.03.2012 г. RU (фиг. 1) содержащая отражатель 1, выполненный в виде усеченного эллипсоида вращения, в фокусе F1 которого расположен источник сигналов 2, установленный на двухстепенном поворотном стенде 3, вход которого соединен с первым выходом вычислительно-моделирующего устройства 4, а в фокусе F2 расположен динамический поворотный стенд 5, вход которого соединен со вторым выходом вычислительно-моделирующего устройства 4. Источник сигналов 2 соединен с выходом перестраиваемого генератора электромагнитных волн 6, вход которого соединен с третьим выходом вычислительно-моделирующего устройства 4. В состав стенда входит вычислительно-моделирующее устройство 4, на вход которого поступают сигналы с установленного на динамическом поворотном стенде 5 автопилота 8 совместно с исследуемой ГСН 7, и которое предназначено для вычисления параметров движения ЛА, цели и их совместного движения, а также для управления процессом полунатурного моделирования ГСН.
В качестве прототипа рассматривается стенд для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата (фиг. 1), содержащий динамический поворотный стенд, с расположенной на нем ГСН совместно с автопилотом, источник сигналов, установленный на двухстепенном поворотном стенде, вычислительно-моделирующее устройство, перестраиваемый генератор электромагнитных волн. Источник сигналов, установленный на двухстепенном поворотном стенде, воспроизводит перемещение цели в пространстве и излучение, приходящее от него на ГСН.
Стенд прототипа для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата работает следующим образом.
Вычислительно-моделирующее устройство 4 в общем виде решает уравнения динамики и пространственного движения ЛА, цели и их взаимного движения и, как следствие, формирует сигналы пропорциональные угловым скоростям и углам ориентации ЛА в пространстве , которые поступают на динамический поворотный стенд 5, на котором установлена исследуемая ГСН 7 совместно с автопилотом 8 и формирует сигналы пропорциональные угловым скоростям и углам ориентации взаимного движения ЛА и цели в пространстве , которые поступают на двухстепенной поворотный стенд 3. Под действием перечисленных сигналов динамический поворотный стенд 5 и двухстепенной поворотный стенд 3 воспроизводят угловое движение ЛА в пространстве и взаимное угловое движение в пространстве ЛА и цели. Исследуемая ГСН 7 осуществляет поиск, захват и сопровождение отраженного сигнала источника сигналов 2, а автопилот 8, по данным ГСН формирует сигналы, поступающие на вход вычислительно-моделирующего устройства 4, по вычисленным данным которого , и , происходит разворот как динамического поворотного стенда 5, в направлении ЛА на цель так и двухстепенного поворотного стенда 3, отражающего при этом взаимное угловое перемещение ЛА и цели в пространстве.
Недостатком стенда прототипа являются его конструктивные особенности (механические движущиеся массивные части), не позволяющие воспроизводить предельно большие угловые скорости взаимного углового перемещения ЛА и цели в пространстве, возникающие при сближении летательного аппарата и цели на завершающем этапе полета ЛА: взаимное сближение ЛА с целью, что не позволяет исследовать возникающие при этом процессы. Кроме того, наличие двухстепенного поворотного стенда создает повышенный шум, вибрацию, электромагнитные излучения, вызывает дополнительное электропотребление. Подобные двухстепенные поворотные стенды имеют большую стоимость, занимают значительную площадь, обладают большим весом, требуют периодического обслуживания.
Технический результат и сущность полезной модели заключаются в следующем. Задачей является создание стенда, обеспечивающего высокие технические характеристики, в котором отсутствует механические движущиеся части и который позволяет безынерционно воспроизводить практически любые угловые скорости взаимного углового перемещения ЛА и цели в пространстве и обеспечивать при этом исследование заключительного этапа траекторного движения летательного аппарата: взаимное сближение ЛА и цели.
Указанный технический результат достигается тем, что вместо перестраиваемого генератора электромагнитных волн, двухстепенного поворотного стенда, который по командам вычислительно-моделирующего устройства воспроизводит взаимное угловое положение ЛА и цели и расположенного в фокусе F1 отражателя, представляющего собой половину эллипсоида вращения, усеченного плоскостью симметрии, в фокусе F2 которого расположена испытываемая головка самонаведения совместно с блоком инерциальной системы управления, которая в свою очередь установлена на динамическом поворотном стенде воспроизводящим по командам вычислительно-моделирующего блока угловое движение корпуса ЛА, устанавливается плоская активная фазированная антенная решетка (АФАР), состоящая из n × m излучающих элементов.
Такой стенд позволяет вести отладку пассивных головок самонаведения (ПГСН), или полуактивных головок самонаведения (ПАГСН), или активных головок самонаведения (АГСН). Это достигается включением в состав стенда блока приема и обработки сигналов, блока формирования сигналов подсвета и излучения целей, блока переключения режимов полунатурного моделирования, блока формирования сигналов, отраженных от целей и блока управления излучающими элементами обеспечивается установка в контур управления ЛА ПГСН, или ПАГСН, или АГСН, при этом для активизации излучающих элементов при работе с АГСН используются радиосигналы самой АГСН, а для работы с ПАГСН или с ПГСН используются радиосигналы блока формирования сигналов подсвета и излучения целей, что реализуется с помощью блока переключения режимов полунатурного моделирования, что позволяет осуществлять отладку, испытания, исследование, полунатурное моделирование систем управления и самонаведения ЛА с ПГСН, или с ПАГСН, или с АГСН, а также отладку программно-алгоритмического обеспечения БЦВМ системы управления ЛА с ПГСН, или с ПАГСН, или с АГСН в реальном масштабе времени во всем диапазоне угловых скоростей взаимного углового перемещения ЛА и цели в пространстве и углов поворота ГСН без искажения динамики контура системы самонаведения ЛА, а также проводить исследования процессов, возникающих при сближении ЛА с целью.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема стенда для полунатурного моделирования системы управления ЛА с головкой самонаведения ЛА (фиг. 2), приведена компоновка испытательного стенда, схематически показан отражатель, который представляет собой верхнюю половину эллипсоида вращения, изображенного в вертикальной плоскости сечения, проходящей через фокусы F1 и F2.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлены чертежи, поясняющие прототип и заявленное техническое решение, соответственно. На фиг. 1 показаны:
1. Отражатель.
2. Источник сигналов.
3. Двухстепенной поворотный стенд (элемент, используемый только в прототипе).
4. Вычислительно-моделирующее устройство.
5. Динамический поворотный стенд.
6. Генератор электромагнитных волн.
7. ГСН.
8. Автопилот.
На фиг. 2, заявленной полезной модели, использована оцифровка прототипа:
1. Отражатель.
2. АФАР.
4. Вычислительно-моделирующий блок.
5. Динамический поворотный стенд.
6. Блок формирования сигналов подсвета и излучения целей.
7. ГСН (ПГСН, ПАГСН, АГСН).
8. Блок ИСУ.
9. Блок переключения режимов полунатурного моделирования.
10. Блок формирования сигналов, отраженных от целей.
11. Блок управления излучающими элементами АФАР.
12. Блок приема и обработки сигналов.
Стенд для полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с головкой самонаведения, содержащий отражатель, выполненный в виде усеченного эллипсоида вращения, с фокусами F1 и F2, в котором расположен динамический поворотный стенд, вход которого соединен с первым выходом вычислительно-моделирующего блока, на вход которого по двунаправленной линии связи поступают команды с установленного на динамическом поворотном стенде блока инерциальной системы управления совместно с исследуемой ГСН, а в фокусе F1 усеченного эллипсоида вращения, располагается плоская АФАР состоящая из n×m излучающих элементов, вход которой соединен с выходом блока управления излучающими элементами АФАР, первый вход которого соединен со вторым выходом вычислительно-моделирующего блока, а второй вход блока управления излучающими элементами АФАР соединен с выходом блока формирования сигналов, отраженных от целей, первый вход которого соединен с третьим выходом вычислительно-моделирующего блока, а второй вход соединен с выходом блока приема и обработки сигналов, первый вход которого соединен с четвертым выходом вычислительно-моделирующего блока, а второй вход блока приема и обработки сигналов соединен с выходом блока переключения режимов полунатурного моделирования, первый вход которого соединен с ГСН, а второй вход соединен с выходом блока формирования сигналов подсвета и излучения целей, вход которого соединен с пятым выходом вычислительно-моделирующего блока.
Стенд для полунатурного моделирования ГСН работает следующим образом.
Например, для проведения полунатурного моделирования АГСН 7 ее устанавливают на динамический поворотный стенд 5 и переводят блок 9 переключения режимов полунатурного моделирования в положение как показано на фиг.2, обеспечивающее подачу зондирующего импульса от передатчика АГСН 7 на вход блока 12 приема и обработки сигналов для обработки и передачи сигнала на вход блока 10 формирования сигналов, отраженных от целей, где по информации поступающей от вычислительно-моделирующего блока 4 преобразовываются в сигналы, которые соответствуют характеристикам цели: дальности и скорости движения относительно АГСН, эквивалентной площади рассеяния, ракурсу цели. При этом динамика углового движения ЛА воспроизводится с помощью динамического поворотного стенда 5 по командам вычислительно-моделирующего блока 4, а взаимное угловое перемещение ЛА и цели воспроизводится за счет фазового сдвига в излучении каждого излучающего элемента АФАР 2, под управлением блока 11 управления излучающими элементами по информации от вычислительно-моделирующего блока 4 и блока 10 формирования сигналов, отраженных от целей. В результате АГСН осуществляет поиск и захват цели на автосопровождение по командам блока инерциальной системы управления 8, которые рассчитываются по информации о поступательном движении ЛА, полученной по виртуально измеренным параметрам движения ЛА датчиками ИСУ и переданной по двунаправленной линии связи в блок ИСУ 8 из вычислительно-моделирующего блока 4, куда от блока ИСУ 8 по той же двунаправленной линии связи поступают команды, управляющие динамикой движения ЛА.
Для организации полунатурного моделирования ПГСН 7 либо ПАГСН 7 переключатель блока переключения режимов полунатурного моделирования 9 переводят в положение противоположное, показанному на фиг. 2. Тогда блок формирования сигналов подсвета (для ПАГСН) и излучения целей (для ПГСН) 6 генерирует соответствующие сигналы по информации от вычислительно-моделирующего блока 4.
Применение стенда для полунатурного моделирования системы управления ЛА с головкой самонаведения позволяют проводить отработку взаимодействия всех бортовых систем ЛА, участвующих в работе систем управления и самонаведения ЛА, отладку программно-алгоритмического обеспечения БЦВМ, системы управления ЛА и ГСН в реальном масштабе времени во всем диапазоне угловых скоростей линии визирования «ЛА-цель» без искажения динамики контура системы наведения и самонаведения ЛА, с ГСН пассивного, полуактивного и активного типа и исследовать при этом процессы, возникающие при сближении летательного аппарата и цели. Это обеспечивает более всестороннюю отладку системы управления ЛА с головкой самонаведения, что приводит к значительному уменьшению затрат на последующие натурные испытания.
При создании стенда, его блоков, элементов, могут быть использованы компоненты отечественного производства. В частности, в качестве вычислительно-моделирующего блока 4 может быть применена ЭВМ из серии «Эльбрус».
Дополнительно, на заявленной полезной модели, в случае установки на динамическом поворотном стенде вместо ГСН и блока ИСУ измерительного устройства, может быть проведено измерение характеристик подрешетки АФАР, в частности
измерение диаграммы направленности подрешетки АФАР,
измерение амплитудно-фазового распределения на элементах АФАР,
определение точности установки главного лепестка диаграммы направленности подрешетки АФАР по азимуту и углу места.
Claims (1)
- Стенд для полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с головкой самонаведения, содержащий отражатель, выполненный в виде усеченного эллипсоида вращения, с фокусами F1 и F2, в котором расположен динамический поворотный стенд, вход которого соединен с первым выходом вычислительно-моделирующего блока, на вход которого по двунаправленной линии связи поступают команды с установленного на динамическом поворотном стенде блока инерциальной системы управления совместно с исследуемой головкой самонаведения (ГСН), отличающийся тем, что в фокусе F1 усеченного эллипсоида вращения располагается плоская активная фазированная антенная решетка (АФАР), состоящая из n×m излучающих элементов, вход которой соединен с выходом блока управления излучающими элементами АФАР, первый вход которого соединен со вторым выходом вычислительно-моделирующего блока, а второй вход блока управления излучающими элементами АФАР соединен с выходом блока формирования сигналов, отраженных от целей, первый вход которого соединен с третьим выходом вычислительно-моделирующего блока, а второй вход соединен с выходом блока приема и обработки сигналов, первый вход которого соединен с четвертым выходом вычислительно-моделирующего блока, а второй вход блока приема и обработки сигналов соединен с выходом блока переключения режимов полунатурного моделирования, первый вход которого соединен с ГСН, а второй вход соединен с выходом блока формирования сигналов подсвета и излучения целей, вход которого соединен с пятым выходом вычислительно-моделирующего блока.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU215303U1 true RU215303U1 (ru) | 2022-12-08 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117648831A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 北京蓝天航空科技股份有限公司 | 信标导航仿真场景构建方法、装置、设备及导航仿真系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2263869C1 (ru) * | 2004-02-11 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Испытательный стенд |
RU2273890C1 (ru) * | 2005-02-02 | 2006-04-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Двухстепенной динамический имитатор целей |
RU2629709C2 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-08-31 | Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Устройство полунатурного моделирования системы управления беспилотным летательным аппаратом с радиолокационным визиром |
RU2767956C2 (ru) * | 2020-07-09 | 2022-03-22 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Способ полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с пассивной или полуактивной или активной головкой самонаведения и устройство для его реализации |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2263869C1 (ru) * | 2004-02-11 | 2005-11-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Испытательный стенд |
RU2273890C1 (ru) * | 2005-02-02 | 2006-04-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" | Двухстепенной динамический имитатор целей |
RU2629709C2 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-08-31 | Акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" | Устройство полунатурного моделирования системы управления беспилотным летательным аппаратом с радиолокационным визиром |
RU2767956C2 (ru) * | 2020-07-09 | 2022-03-22 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" имени академика А.А. Расплетина" (ПАО "НПО "Алмаз") | Способ полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с пассивной или полуактивной или активной головкой самонаведения и устройство для его реализации |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117648831A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 北京蓝天航空科技股份有限公司 | 信标导航仿真场景构建方法、装置、设备及导航仿真系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103616671B (zh) | 一种相控阵雷达数字仿真系统及其仿真方法 | |
US5247843A (en) | Apparatus and methods for simulating electromagnetic environments | |
KR101134118B1 (ko) | 혼 배열 안테나를 이용하여 밀리미터파 탐색기의 성능을 검증하는 hils 시스템 | |
CN107367737A (zh) | 一种多线旋转扫描探测方法 | |
CN109471080A (zh) | 基于simulink的高速平台雷达回波信号模拟系统 | |
CN105573328A (zh) | 光学跟踪/瞄准系统的动态参数校准装置及其使用方法 | |
RU2692456C1 (ru) | Устройство для полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с активными головками самонаведения | |
RU2610877C1 (ru) | Способ полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата и устройство для его реализации | |
Gowdu et al. | System architecture for installed-performance testing of automotive radars over-the-air | |
RU215303U1 (ru) | Стенд для полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с головкой самонаведения | |
CN103777034B (zh) | 二维点列式激光多普勒速度测量装置 | |
CN115079216A (zh) | 卫星导航抗干扰测试系统 | |
CN107907870B (zh) | 一种用于验证交会对接微波雷达测角功能的信号生成方法 | |
CN112379603B (zh) | 一种射频制导仿真中捷联导引头安装偏心的补偿系统及方法 | |
RU2273890C1 (ru) | Двухстепенной динамический имитатор целей | |
RU119087U1 (ru) | Стенд для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата | |
KR102546338B1 (ko) | 전자기 성능 분석 장치 | |
RU2767956C2 (ru) | Способ полунатурного моделирования системы управления летательного аппарата с пассивной или полуактивной или активной головкой самонаведения и устройство для его реализации | |
RU2263869C1 (ru) | Испытательный стенд | |
CN112902986B (zh) | 一种基于姿态反馈的光电跟踪设备角误差测量装置及方法 | |
RU171427U1 (ru) | Имитатор радиолокационной системы управления | |
RU2008152014A (ru) | Имитатор радиолокационного сигнала сцены | |
RU2637096C2 (ru) | Стенд для полунатурного моделирования системы самонаведения летательного аппарата | |
Granich et al. | System parameter analysis of integrated radar sensors in a controlled test environment utilizing a robot-based measurement system | |
RU2704712C1 (ru) | Способ автономного управления строем космических аппаратов |