RU2184921C2 - Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile - Google Patents

Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile Download PDF

Info

Publication number
RU2184921C2
RU2184921C2 RU2000108302A RU2000108302A RU2184921C2 RU 2184921 C2 RU2184921 C2 RU 2184921C2 RU 2000108302 A RU2000108302 A RU 2000108302A RU 2000108302 A RU2000108302 A RU 2000108302A RU 2184921 C2 RU2184921 C2 RU 2184921C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
whose
gyroscopic
modulator
Prior art date
Application number
RU2000108302A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000108302A (en
Inventor
В.И. Морозов
М.Н. Чуканов
О.Н. Ухабова
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority to RU2000108302A priority Critical patent/RU2184921C2/en
Publication of RU2000108302A publication Critical patent/RU2000108302A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2184921C2 publication Critical patent/RU2184921C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: development of missile guidance systems, applicable in guides anti-tank and guided anti-aircraft missile complexes. SUBSTANCE: the device has drivers of control signals in the vertical and horizontal planes, whose outputs are connected respectively to the first inputs of the first and second modulators, summing amplifier, whose first and second inputs are connected respectively to the outputs of the first and second modulators. The device has also a gyroscopic missile roll-angle pick-off, whose first output is connected to the second input of the first modulator, and the second output is connected to the second input of the second modulator; the signals from the first and second outputs of the gyroscopic roll-angle pick-off are relay three-position ones, shifted relative to each other through angle π/2. The device uses a driver of the linearization signal, whose input is connected to the second output of the gyroscopic roll-angle pick-off, logical device, whose input is connected to the second output of the gyroscopic rollangle pick-off, third modulator, whose first input is connected to the output of the driver of the linearization signal, the second input is connected to the output of the logical device, and the output is connected to the third input of the summing amplifier, as well as a two-position relay element (comparator), whose input is connected to the output of the summing amplifier. EFFECT: enhanced accuracy of guidance of spin-stabilized missiles with relay control actuators. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области разработки систем наведения ракет и может быть использовано в комплексах ПТУР и ЗУР. The invention relates to the field of development of missile guidance systems and can be used in ATGM and SAM systems.

Одной из задач, решаемых при разработке систем управления вращающимися по углу крена ракетами, является увеличение надежности функционирования за счет упрощения механических элементов ракеты без ухудшения точности наведения. Известно устройство для управления вращающейся ракетой (/1/, с.237-238, рис. 7.16), в котором с осью наружной рамки гироскопа угла крена, направленной по продольной оси ракеты, связываются роторы двух синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ). Так как гироскоп крена является свободным астатическим гироскопом, угол поворота статора относительно ротора СКВТ равен углу крена γ ракеты, отсчитываемого от вертикального направления. Оси однофазных обмоток, уложенных на роторах, взаимно перпендикулярны. Напротив, соответственные обмотки статоров параллельны. К роторам СКВТ подводятся напряжения, величина и фаза которых зависят соответственно от величины и знака линейных рассогласований в вертикальной hy (в источнике информации h2) и горизонтальной hz (в источнике информации h1) плоскостях. Таким образом, осуществляется модуляция сигналов линейных рассогласований гармоническими сигналами частотой вращения ракеты по крену, сдвинутыми относительно друг друга на угол π/2:
Uy=hycosγ,
Uz=hzsinγ.
One of the tasks to be solved in the development of control systems for rockets rotating in a roll angle is to increase the reliability of operation by simplifying the mechanical elements of a rocket without compromising guidance accuracy. A device for controlling a rotating rocket is known (/ 1 /, p.237-238, Fig. 7.16), in which the rotors of two sine-cosine rotary transformers (SCR) are connected with the axis of the outer frame of the roll angle gyroscope directed along the longitudinal axis of the rocket. Since the roll gyroscope is a free astatic gyroscope, the angle of rotation of the stator relative to the rotor of the SCWT is equal to the angle of heel γ of the rocket, measured from the vertical direction. The axes of single-phase windings laid on the rotors are mutually perpendicular. In contrast, the respective windings of the stators are parallel. Voltage is applied to the rotors of the SCWT, the magnitude and phase of which depend respectively on the magnitude and sign of the linear mismatches in the vertical h y (in the information source h 2 ) and horizontal h z (in the information source h 1 ) planes. Thus, the linear mismatch signals are modulated by harmonic signals by the roll frequency of the rocket along the roll, shifted relative to each other by an angle π / 2:
U y = h y cosγ,
U z = h z sinγ.

Указанная модуляция преобразует сигналы управления из измерительной системы координат, ориентированной относительно земли, во вращающуюся, связанную с ракетой, систему координат. Полученные сигналы поступают на обмотки управления рулевого привода (РП). The specified modulation converts control signals from a measuring coordinate system oriented relative to the earth into a rotating coordinate system associated with a rocket. The received signals are fed to the steering control windings (RP).

В одноканальных ракетах (/1/, с.260-261), имеющих одну пару исполнительных органов (рулей), одноканальный сигнал управления на РП формируется в соответствии с зависимостью:
V = k(hycosγ+hzsinγ),
где k - коэффициент передачи.
In single-channel missiles (/ 1 /, p.260-261), having one pair of executive bodies (rudders), a single-channel control signal on the RP is formed in accordance with the dependence:
V = k (h y cosγ + h z sinγ),
where k is the gear ratio.

Недостатком данного устройства является относительная сложность его электромеханических элементов - СКВТ, обеспечивающих реализацию гармонических сигналов. The disadvantage of this device is the relative complexity of its electromechanical elements - SLE, providing the implementation of harmonic signals.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, в котором СКВТ с целью упрощения аппаратуры заменяются стабилизированным при помощи гироскопа крена коллектором (/1/, с.269, рис.7.32). Токосъемники, вращающиеся относительно коллектора вместе с ракетой, периодически контактируют с изолированными относительно друг друга проводящими ламелями, так что на вход вращающегося вместе с ракетой РП поступают амплитудно-модулированные прямоугольные колебания. Вид модулирующих функций c(γ),s(γ) приведен на фиг.1. Closest to the proposed one is a device in which the high-speed computers are replaced by a collector stabilized by a roll gyroscope to simplify the equipment (/ 1 /, p. 269, Fig. 7.32). Current collectors, rotating relative to the collector together with the rocket, periodically come into contact with conductive lamellas isolated relative to each other, so that amplitude-modulated rectangular vibrations arrive at the input of the RP rotating with the rocket. The type of modulating functions c (γ), s (γ) is shown in Fig. 1.

Одноканальный сигнал управления в этом устройстве формируется в соответствии с зависимостью:
V = k(hyc(γ)+hzs(γ)).
Таким образом, известное устройство формирования сигналов управления вращающейся одноканальной ракетой включает формирователи команд управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго модуляторов, суммирующий усилитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго модуляторов, гироскопический датчик угла γ крена ракеты, первый выход которого соединен со вторым входом первого модулятора, а второй выход соединен со вторым входом второго модулятора, причем сигналы с первого и второго выходов гироскопического датчика угла крена являются релейными трехпозиционными, сдвинутыми относительно друг друга на угол π/2. Далее сигнал управления с суммирующего усилителя поступает на одноканальный рулевой привод ракеты.
The single-channel control signal in this device is formed in accordance with the dependence:
V = k (h y c (γ) + h z s (γ)).
Thus, the known device for generating control signals of a rotating single-channel missile includes control command generators in the vertical and horizontal planes, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second modulators, a summing amplifier, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second modulators, gyroscopic angle sensor γ of rocket roll, the first output of which is connected to the second input of the first modulator, and the second output is connected to the second input of the second modulator, the signals from the first and second outputs of the gyro sensor of the angle of roll three-position relay are shifted relative to each other by an angle π / 2. Next, the control signal from the summing amplifier is fed to a single-channel rocket steering gear.

Недостатком данного устройства, работающего на основе амплитудной модуляции сигналов, является необходимость применения в ракете пропорционального РП, при использовании которого отклонения рулей пропорциональны управляющему сигналу. Поскольку пропорциональный РП является достаточно сложным электромеханическим устройством, широкое распространение получили релейные двухпозиционные РП, являющиеся наиболее простыми. Для управления ракетой с релейным РП невозможно без потери точности наведения применение рассмотренного устройства, формирующего амплитудно-модулированный сигнал управления, вследствие больших погрешностей отработки такого сигнала релейным РП. The disadvantage of this device, which works on the basis of amplitude modulation of signals, is the need to use proportional RP in a rocket, when using which rudder deviations are proportional to the control signal. Since proportional RP is a rather complicated electromechanical device, relay on-off RPs, which are the simplest, are widely used. To control a rocket with a relay RP, it is impossible without loss of pointing accuracy to use the considered device, which generates an amplitude-modulated control signal, due to the large errors in the processing of such a signal by a relay RP.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение высокой точности наведения при использовании в одноканальной вращающейся ракете релейного двухпозиционного РП. The objective of the invention is to provide high accuracy guidance when using in a single-channel rotating missile relay on-off RP.

Для достижения поставленной задачи необходимо:
- обеспечить пропорциональность величины команд управления и отклонений рулей одноканального релейного РП в каждой из плоскостей исходным командам управления в измерительной системе координат;
- обеспечить в вертикальной плоскости охват максимально возможного диапазона команд управления вверх и ограничение команд вниз.
To achieve the task it is necessary:
- to ensure proportionality of the magnitude of the control commands and deviations of the rudders of a single-channel relay RP in each of the planes to the original control commands in the measuring coordinate system;
- to ensure in the vertical plane the coverage of the maximum possible range of control commands up and the restriction of commands down.

Поставленные задачи решаются посредством суммирования сигнала управления с периодическим сигналом линеаризации и определения знака суммы, причем генерируется такой вид сигнала линеаризации, который обеспечивает максимально возможные команды вверх и ограниченные команды вниз. Это необходимо для управления ракетами с дефицитом располагаемой перегрузки, поскольку в вертикальной плоскости ракета должна развивать ускорение, компенсирующее кинематическое ускорение от силы тяжести. Под располагаемой перегрузкой ракеты понимается наибольшая перегрузка (ускорение) ракеты, которую она может развить при максимальном отклонении рулей (/3/, с. 126). The tasks are solved by summing the control signal with a periodic linearization signal and determining the sign of the sum, and a kind of linearization signal is generated that provides the maximum possible up commands and limited down commands. This is necessary to control missiles with a deficit of available overload, since in the vertical plane the rocket must develop acceleration that compensates for the kinematic acceleration from gravity. Under the available overload of the rocket is meant the greatest overload (acceleration) of the rocket, which it can develop with a maximum deflection of the rudders (/ 3 /, p. 126).

Поставленная задача достигается за счет того, что в известное устройство вводятся элементы (формирователь исходного сигнала линеаризации, логическое устройство, третий модулятор), обеспечивающие формирование скорректированного сигнала линеаризации Uл1, синфазного с модулирующими сигналами c(γ),s(γ), подаваемого на третий вход суммирующего усилителя, а также двухпозиционный релейный элемент (компаратор), вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя. Формирователь исходного сигнала линеаризации реализует на каждом периоде вращения ракеты по углу крена пилообразный сигнал Uл вида:

Figure 00000002

где Ал - амплитуда сигнала Uл.The problem is achieved due to the fact that elements (a shaper of the initial linearization signal, a logic device, a third modulator) are introduced into the known device, which ensure the formation of the corrected linearization signal U l1 , in phase with the modulating signals c (γ), s (γ) supplied to the third input of the summing amplifier, as well as a two-position relay element (comparator), the input of which is connected to the output of the summing amplifier. The shaper of the initial linearization signal implements a sawtooth signal U l of the form:
Figure 00000002

where A l - the amplitude of the signal U l .

С целью обеспечения максимальных команд вверх логическое устройство осуществляет преобразование (коррекцию) исходного линеаризующего сигнала согласно зависимости:

Figure 00000003

В результате перемножения на третьем модуляторе исходного сигнала линеаризации и сигнала с выхода логического устройства скорректированный сигнал линеаризации Uл1=i Uл с выхода третьего модулятора будет иметь вид:
Figure 00000004

Вид сигналов c(γ),s(γ), Uл, i, Uл1 приведен на фиг.1.In order to ensure maximum upward commands, the logic device converts (corrects) the initial linearizing signal according to the dependence:
Figure 00000003

As a result of multiplication on the third modulator of the initial linearization signal and the signal from the output of the logic device, the corrected linearization signal U l1 = i U l from the output of the third modulator will look like:
Figure 00000004

The type of signals c (γ), s (γ), U l , i, U l1 is shown in Fig.1.

После суммирования скорректированного сигнала линеаризации с промодулированными сигналами линейных рассогласований hy, hz полученная сумма подается на двухпозиционный релейный элемент (компаратор), осуществляющий функцию определения знака сигнала, т.е.After summing the corrected linearization signal with the modulated linear mismatch signals h y , h z, the resulting sum is fed to a two-position relay element (comparator) that performs the function of determining the sign of the signal, i.e.

V = sign(hyc(γ)+hzs(γ)+Uл1). (4)
Таким образом, результирующий одноканальный сигнал управления, поступающий на одноканальный релейный рулевой привод ракеты, является двухпозиционным релейным, обеспечивающим управление на основе широтно-импульсной модуляции (ШИМ), при которой информация о величине команд заключена в соотношении длительностей верхнего и нижнего уровней сигнала, соответствующих положению рулей ракеты на одном или другом упоре. Коэффициент усиления в таком устройстве обратно пропорционален амплитуде Ад сигнала линеаризации.
V = sign (h y c (γ) + h z s (γ) + U l1 ). (4)
Thus, the resulting single-channel control signal supplied to the rocket’s single-channel steering wheel drive is a two-position relay providing control based on pulse-width modulation (PWM), in which information on the magnitude of commands is in the ratio of the durations of the upper and lower signal levels corresponding to the position rocket rudders on one or the other stop. The gain in such a device is inversely proportional to the amplitude Ad of the linearization signal.

Структура предлагаемого устройства пояснена на фиг.2, где представлены формирователи сигналов управления в вертикальной 1 и горизонтальной 2 плоскостях, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого 3 и второго 4 модуляторов, суммирующий усилитель 5, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого 3 и второго 4 модуляторов, гироскопический датчик угла крена 6 ракеты, первый выход которого соединен со вторым входом первого модулятора 3, а второй выход соединен со вторым входом второго модулятора 4, причем сигналы с первого и второго выходов гироскопического датчика угла крена 6 являются релейными трехпозиционными, сдвинутыми относительно друг друга на угол π/2, формирователь сигнала линеаризации 7, вход которого соединен со вторым выходом гироскопического датчика угла крена 6, логическое устройство 8, вход которого соединен со вторым выходом гироскопического датчика угла крена 6, третий модулятор 9, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигнала линеаризации 7, второй вход соединен с выходом логического устройства 8, а выход соединен с третьим входом суммирующего усилителя 5, а также двухпозиционный релейный элемент (компаратор) 10, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя. The structure of the proposed device is illustrated in figure 2, which presents the control signal shapers in the vertical 1 and horizontal 2 planes, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first 3 and second 4 modulators, the summing amplifier 5, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first 3 and the second 4 modulators, a gyroscopic angle sensor of rocket 6 of the rocket, the first output of which is connected to the second input of the first modulator 3, and the second output is connected to the second input of the second modulator 4, and the signals from the first and second outputs of the gyroscopic roll angle sensor 6 are three-position relay, shifted relative to each other by an angle π / 2, the linearization signal shaper 7, the input of which is connected to the second output of the gyroscopic roll angle sensor 6, the logical device 8, the input which is connected to the second output of the gyroscopic roll angle sensor 6, the third modulator 9, the first input of which is connected to the output of the linearization signal shaper 7, the second input is connected to the output of the logical device 8 and the output is connected to the third input of the summing amplifier 5, as well as a two-position relay element (comparator) 10, the input of which is connected to the output of the summing amplifier.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сигналы линейных рассогласований hy, hz с выходов формирователей сигналов управления в вертикальной 1 и горизонтальной 2 плоскостях перемножаются на модуляторах соответственно 3 и 4 с сигналами c(γ),s(γ) с выходов гироскопического датчика угла крена 6, являющимися релейными трехпозиционными, сдвинутыми относительно друг друга на угол π/2.
На основе информации с гироскопического датчика угла крена 6 формирователь сигнала линеаризации 7 вырабатывает исходный периодический сигнал Uл по зависимости (1).
The linear mismatch signals h y , h z from the outputs of the control signal conditioners in the vertical 1 and horizontal 2 planes are multiplied on modulators 3 and 4, respectively, with signals c (γ), s (γ) from the outputs of the gyroscopic roll angle sensor 6, which are relay three-position ones, shifted relative to each other by an angle π / 2.
Based on information from the gyroscopic roll angle sensor 6, the linearization signal shaper 7 generates an initial periodic signal U l according to dependence (1).

Логическое устройство 8 в соответствии с зависимостью (2) осуществляет коррекцию, а именно инверсию исходного сигнала линеаризации uл на четверти оборота вращения ракеты по углу крена, в результате чего скорректированный сигнал линеаризации Uл1 с выхода третьего модулятора 9 имеет вид согласно зависимости (3).The logic device 8 in accordance with the dependence (2) carries out the correction, namely, the inversion of the initial linearization signal u l per quarter of the rotation of the rocket along the roll angle, as a result of which the adjusted linearization signal U l1 from the output of the third modulator 9 has the form according to dependence (3) .

После суммирования промодулированных рассогласований со скорректированным сигналом линеаризации на суммирующем усилителе 5 и определения знака суммы двухпозиционным релейным элементом 10 выходной релейный сигнал имеет вид согласно зависимости (4). After summing the modulated mismatches with the corrected linearization signal on the summing amplifier 5 and determining the sign of the sum by the on-off relay element 10, the output relay signal has the form according to dependence (4).

В качестве формирователей сигналов управления может быть использовано устройство, включающее радиолокационную станцию и приемник ракеты, представленное в /1/ на с. 221. As shapers of control signals, a device including a radar station and a missile receiver presented in / 1 / s can be used. 221.

В качестве суммирующего усилителя, модулятора, формирователя сигнала линеаризации, логического устройства и компаратора могут быть использованы схемы, представленные в /2/ соответственно на с. 24, 53, 95, 114, 112. As a summing amplifier, modulator, linearization signal shaper, logic device and comparator, the circuits presented in / 2 /, respectively, on p. 24, 53, 95, 114, 112.

В качестве датчика гироскопа угла крена может быть использовано устройство, представленное в /1/ на с. 269. As the sensor of the gyro roll angle, the device shown in / 1 / s can be used. 269.

Для оценки эффективности предлагаемого устройства рассмотрим принцип формирования выходного сигнала в зависимости от величин сигналов команд управления. To assess the effectiveness of the proposed device, we consider the principle of formation of the output signal depending on the magnitude of the signals of the control commands.

Комплексная амплитуда

Figure 00000005
первой гармоники разложения в ряд Фурье сформированного по зависимости (4) выходного сигнала V определяется выражением:
Figure 00000006

где
Figure 00000007

V1y,z - проекции комплексной амплитуды
Figure 00000008
на оси декартовой системы координат.Complex amplitude
Figure 00000005
the first harmonic of the Fourier expansion of the output signal V formed by dependence (4) is determined by the expression:
Figure 00000006

Where
Figure 00000007

V 1 y, z - projections of complex amplitude
Figure 00000008
on the axis of the Cartesian coordinate system.

Модуль

Figure 00000009
комплексной амплитуды
Figure 00000010
определяется как:
Figure 00000011

В соответствии с разложением в ряд Фурье величины V1y,z имеют вид:
Figure 00000012

Figure 00000013
(7)
где
Figure 00000014

Анализ зависимостей (5)-(8) показывает, что проекции V1y,z (результирующие команды управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях) пропорциональны синусу линейных рассогласований hy,z в диапазоне изменения его аргумента ±π/4, где синусоидальный закон слабо отличается от линейного. Дополнительное приращение вверх вертикальной команды
Figure 00000015

возникающее за счет реализации в предлагаемом устройстве указанного вида сигнала линеаризации Uл1, а именно коррекции логическим устройством исходного сигнала линеаризации Uл, тем больше, чем меньше абсолютная величина исходной горизонтальной команды kz.Module
Figure 00000009
complex amplitude
Figure 00000010
defined as:
Figure 00000011

In accordance with the expansion in a Fourier series, the quantities V 1 y, z have the form:
Figure 00000012

Figure 00000013
(7)
Where
Figure 00000014

An analysis of dependencies (5) - (8) shows that the projections V 1 y, z (resulting control commands in the vertical and horizontal planes) are proportional to the sine of linear mismatches h y, z in the range of variation of its argument ± π / 4, where the sinusoidal law is weak different from linear. Extra increment up of vertical command
Figure 00000015

arising due to the implementation in the proposed device of the indicated type of linearization signal U l1 , namely, correction by the logical device of the initial linearization signal U l , the greater, the smaller the absolute value of the initial horizontal command k z .

Реализуемое предлагаемым устройством поле команд управления представляет собой область возможных значений вектора

Figure 00000016
комплексной амплитуды первой гармоники. Границы этой области изображены на фиг.4 сплошной линией. Максимально возможное значение модуля комплексной амплитуды первой гармоники выходного сигнала
Figure 00000017
изображено на фиг.4 внешней штриховой окружностью. Верхняя граница поля команд управления на фиг.4 соответствует значению вертикальной команды ky= 1 при изменении значений горизонтальной команды |kz|≤1 и совпадает с этой окружностью, т.е. вверх обеспечивается максимально возможная команда. Нижняя граница поля на фиг.4 соответствует значению вертикальной команды ky=-1 при изменении значений горизонтальной команды |kz|≤1.. Боковые границы поля на фиг.4 соответствуют горизонтальным командам kz= -1 и kz=1 при изменении значений вертикальной команды |ky|≤1. Внутренняя штриховая дуга на фиг.4 соответствует значению вертикальной команды ky= 0 при изменении значений горизонтальной команды |kz|≤1 и полностью определяется приращением ΔV 1 Y . Поле команд управления является криволинейным. Оно представляет собой совокупность дуг, соответствующих фиксированным значениям вертикальной команды ky при изменении значений горизонтальной команды |kz|≤1. Результаты анализа динамики замкнутого контура управления с предлагаемым устройством показали, что за счет криволинейности поля команд управления чувствительность замкнутого контура управления к расфазировкам, вносимым элементами аппаратуры управления (например, при уходе наружной рамки гироскопа крена в процессе полета ракеты), снижается.Implemented by the proposed device, the control command field is a region of possible vector values
Figure 00000016
complex amplitude of the first harmonic. The boundaries of this region are depicted in Fig. 4 by a solid line. The maximum possible value of the complex amplitude module of the first harmonic of the output signal
Figure 00000017
depicted in figure 4 by the outer dashed circle. The upper boundary of the control command field in FIG. 4 corresponds to the value of the vertical command k y = 1 when changing the values of the horizontal command | k z | ≤1 and coincides with this circle, i.e. up is provided the maximum possible command. The lower boundary of the field in figure 4 corresponds to the value of the vertical command k y = -1 when changing the values of the horizontal command | k z | ≤1 .. The lateral boundaries of the field in figure 4 correspond to the horizontal commands k z = -1 and k z = 1 when changing the values of the vertical command | k y | ≤1. The inner dashed arc in figure 4 corresponds to the value of the vertical command k y = 0 when changing the values of the horizontal command | k z | ≤1 and is completely determined by the increment ΔV 1 Y . The control command field is curved. It is a set of arcs corresponding to the fixed values of the vertical command k y when changing the values of the horizontal command | k z | ≤1. The results of the analysis of the dynamics of the closed control loop with the proposed device showed that due to the curvature of the control command field, the sensitivity of the closed control loop to the misphasing introduced by the elements of the control equipment (for example, when the outer frame of the roll gyro moves off during the flight of the rocket) is reduced.

Сформированный предлагаемым устройством сигнал V поступает на одноканальный релейный РП, осуществляющий отработку этого сигнала, т.е. перекладку рулей в соответствии с изменением его знака. Вращающаяся по углу крена ракета демодулирует отклонение рулей, в результате чего в каждой из плоскостей создается управляющий момент, соответствующий исходным командам управления в измерительной системе координат (линейным рассогласованиям hy, hz). Обеспечение максимальных команд вверх осуществляется за счет максимально возможной длительности нахождения руля на упоре, соответствующей половине периода вращения ракеты по углу крена (см. фиг.3).Formed by the proposed device, the signal V is fed to a single-channel relay RP, which processes this signal, i.e. shifting rudders in accordance with a change in its sign. A rocket rotating in a roll angle demodulates the rudder deflection, as a result of which a control moment is created in each of the planes corresponding to the initial control commands in the measuring coordinate system (linear mismatches h y , h z ). Ensuring maximum commands up is due to the maximum possible duration of the rudder on the stop, corresponding to half the period of rotation of the rocket along the angle of heel (see figure 3).

Преимуществами предлагаемого устройства являются:
- обеспечение высокой точности формирования команд за счет пропорциональности средней за период вращения по углу крена величины команды и отклонения рулей одноканального релейного РП в каждой из плоскостей исходным командам управления в измерительной системе координат;
- возможность обеспечения максимальных команд вверх в вертикальной плоскости, в которой на ракету действует кинематическое ускорение от силы тяжести, что позволяет обеспечить максимально возможную дальность полета ракеты;
- ограничение команд вниз, что снижает вероятность столкновения ракеты с подстилающей поверхностью в случае ее непосредственной близости (1,0-1,5 м) к линии визирования;
- пониженная чувствительность замкнутого контура управления к расфазировкам, вносимым элементами аппаратуры управления.
The advantages of the proposed device are:
- ensuring high accuracy of command formation due to the proportionality of the average command value for the period of rotation over the roll angle and deviation of the rudders of a single-channel relay RP in each of the planes to the original control commands in the measuring coordinate system;
- the ability to provide maximum commands up in a vertical plane in which kinematic acceleration from gravity acts on the rocket, which allows to provide the maximum possible range of the rocket;
- limiting the teams down, which reduces the likelihood of a rocket colliding with the underlying surface if it is in close proximity (1.0-1.5 m) to the line of sight;
- reduced sensitivity of the closed control loop to the out-of-phase introduced by the elements of the control equipment.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность наведения вращающихся по углу крена одноканальных ракет с релейными приводами рулевых органов. Thus, the use of the proposed device allows to increase the accuracy of guidance of rotating single-channel missiles with relay drives of steering organs rotating along the roll angle.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with its criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in this field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution according to the criterion of "significant differences".

Источники информации
1. Кузовков Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов (баллистических и зенитных ракет). М.: Высшая школа, 1976, с.221, 237, 238, 260, 261, 269.
Sources of information
1. Kuzovkov N.T. Aircraft stabilization systems (ballistic and anti-aircraft missiles). M.: Higher School, 1976, p.221, 237, 238, 260, 261, 269.

2. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ. - М.: Энергия, 1978, с.24, 53, 95, 112, 114. 2. Tetelbaum I.M., Schneider Yu.R. 400 schemes for AVM. - M .: Energy, 1978, p.24, 53, 95, 112, 114.

3. Дмитриевский А.А. Внешняя баллистика. - М.: Машиностроение, 1979, с. 126. 3. Dmitrievsky A.A. External ballistics. - M.: Mechanical Engineering, 1979, p. 126.

Claims (1)

Устройство формирования релейных сигналов управления вращающейся по углу крена ракетой, включающее формирователи сигналов управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго модуляторов, суммирующий усилитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго модуляторов, гироскопический датчик угла крена ракеты, первый выход которого соединен со вторым входом первого модулятора, а второй выход соединен со вторым входом второго модулятора, причем сигналы с первого и второго выходов гироскопического датчика угла крена являются релейными трехпозиционными, сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2, отличающееся тем, что в него введены формирователь сигнала линеаризации, вход которого соединен со вторым выходом гироскопического датчика угла крена, логическое устройство, вход которого соединен со вторым выходом гироскопического датчика угла крена, третий модулятор, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигнала линеаризации, второй вход соединен с выходом логического устройства, а выход соединен с третьим входом суммирующего усилителя, а также двухпозиционный релейный элемент, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя. A device for generating relay control signals for a rocket rotating in a roll angle, including control signal shapers in the vertical and horizontal planes, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second modulators, a summing amplifier, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second modulators, gyroscopic angle sensor of rocket roll, the first output of which is connected to the second input of the first modulator, and the second output is connected to the second input m of the second modulator, and the signals from the first and second outputs of the gyroscopic roll angle sensor are three-position relay, shifted relative to each other by an angle π / 2, characterized in that a linearization signal shaper is introduced into it, the input of which is connected to the second output of the gyroscopic roll angle sensor , a logical device, the input of which is connected to the second output of the gyroscopic roll angle sensor, a third modulator, the first input of which is connected to the output of the linearization signal former, the second turn is connected to the output device, and an output connected to a third input of the summing amplifier, and a relay-off element having an input connected to the output of the summing amplifier.
RU2000108302A 2000-04-03 2000-04-03 Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile RU2184921C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108302A RU2184921C2 (en) 2000-04-03 2000-04-03 Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108302A RU2184921C2 (en) 2000-04-03 2000-04-03 Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000108302A RU2000108302A (en) 2001-12-10
RU2184921C2 true RU2184921C2 (en) 2002-07-10

Family

ID=20232817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000108302A RU2184921C2 (en) 2000-04-03 2000-04-03 Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2184921C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУЗОВКОВ Н.Т. Системы стабилизации летательных аппаратов (баллистических и зенитных ракет). - М.: Высшая школа, 1976, с.269. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7548835B2 (en) Method and system for integrated inertial stabilization mechanism
JP5635106B2 (en) System and method for turning and attitude control in flight
US4052654A (en) Gyro stabilized inertial reference system with gimbal lock prevention means
US7370833B2 (en) Method and system for determining a singularity free momentum path
US5875676A (en) Non colocated rate sensing for control moment gyroscopes
JP2002274499A (en) Attitude change control method of triaxial satellite
RU2184921C2 (en) Device for formation of relay control signals of spin-stabilized missile
Cochran Jr et al. Analytical solutions to a guidance problem
US3355954A (en) Stabilized platform
US3181813A (en) Inter-ferometer homing system
US6499699B1 (en) Satellite attitude control system and method
RU2397435C1 (en) Gyro target follow-up device of self-guided rolling missile
KR101568143B1 (en) Apparatus for controlling position of flight vehicle
US3131292A (en) Coordinate reference system
Yang et al. Optimal proportional navigation
US3052129A (en) Gyroscopic reference system
Huang et al. Pseudospectral method for optimal propellantless rendezvous using geomagnetic Lorentz force
RU2310151C2 (en) Method for guidance of spin-stabilized missile with relay control actuator and system for its realization
EP0772108A1 (en) Spacecraft attitude or orientation system and method
RU2486428C1 (en) Method of spinning rocket guidance and system to this end
Johnson Beam control of extremely agile relaying laser source for bifocal relay mirror spacecraft
RU2326323C2 (en) Method for guidance of spinning missiles with relay controlled streering device (embodiments)
RU2321814C1 (en) Device for formation of control commands for rolling missile
US4047014A (en) Coordinate converter
RU2234671C1 (en) Spin-stabilized missile guidance system

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20150903

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180913

Effective date: 20180913

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180914

Effective date: 20180914