RU2243494C2 - Method for monitoring of parameters of roll-stabilized guided missile, and automatic monitoring system for its realization - Google Patents
Method for monitoring of parameters of roll-stabilized guided missile, and automatic monitoring system for its realizationInfo
- Publication number
- RU2243494C2 RU2243494C2 RU2003107557/02A RU2003107557A RU2243494C2 RU 2243494 C2 RU2243494 C2 RU 2243494C2 RU 2003107557/02 A RU2003107557/02 A RU 2003107557/02A RU 2003107557 A RU2003107557 A RU 2003107557A RU 2243494 C2 RU2243494 C2 RU 2243494C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- missile
- roll
- simulating
- input
- signal
- Prior art date
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
Description
Изобретение относится к оборонной технике и, в частности, к комплексным средствам контроля управляемых ракет, например телеориентируемых в луче.The invention relates to defense technology and, in particular, to integrated means of monitoring guided missiles, for example teleoriented in the beam.
В настоящее время из-за высокого быстродействия и высокой степени доверия к полученным результатам контроля автоматизированные системы контроля заменяют обычную контрольно-проверочную аппаратуру ручного управления.Currently, due to the high speed and high degree of confidence in the obtained control results, automated control systems are replacing conventional manual control equipment.
Известен способ контроля сбоев в системе регулирования, приведенный в описании патента GB 1532344, кл. G 05 B 23/00, 1978 (1), включающий задачу имитирующих команд, сравнение текущих величин команд управления на рулевом приводе с предварительно заданными имитирующими значениями и оценку по результатам сравнения соответствия контролируемого параметра заданному значению.A known method of monitoring failures in the regulatory system described in the patent description GB 1532344, CL. G 05
Известна автоматизированная система контроля [1], содержащая последовательно соединенные источник внешних и внутренних возмущений, объект обслуживания и блок контроля, выход которого через блок управляющих воздействий подключен ко вторым входам объекта обслуживания, при этом второй вход блока контроля соединен с выходом блока разрешенных состояний.Known automated control system [1], containing a series-connected source of external and internal disturbances, a service object and a control unit, the output of which through the control unit is connected to the second inputs of the service object, while the second input of the control unit is connected to the output of the allowed state block.
Эта известная система контроля предназначена для автоматизированного контроля параметров объекта обслуживания, в качестве которого может быть управляемая ракета, вращающаяся по крену, выполненная в виде последовательно включенных приемника, аппаратуры разделения каналов и декодирования и автопилота [2], который выполнен в виде последовательно соединенных устройства преобразования команд с датчиком крена и релейного рулевого привода [3]. Источник внешних возмущений при проверке ракеты можно представить как источник входного сигнала приемника, т.е. имитатор командных сообщений.This well-known control system is intended for automated control of the parameters of a service object, which can be a guided missile rotating along a bank, made in the form of a receiver connected in series, channel separation and decoding equipment, and autopilot [2], which is made in the form of a conversion device connected in series commands with a roll sensor and relay steering gear [3]. The source of external disturbances during rocket testing can be represented as the source of the input signal of the receiver, i.e. command message simulator.
Поскольку случайный процесс x(t) описывает изменение контролируемого объекта во времени под влиянием внешних и внутренних ξ(t) возмущающих факторов, то контроль параметров объекта сводится к такому управлению случайным процессом x(t), чтобы процесс постоянно находился в области разрешенных состояний S
Следовательно, недостатком известного способа контроля и автоматизированной системы контроля является высокая сложность при их реализации, которая сказывается на точности измерения контролируемых параметров.Therefore, the disadvantage of the known control method and the automated control system is the high complexity in their implementation, which affects the accuracy of the measurement of the controlled parameters.
Задачей настоящего изобретения является создание способа контроля и системы, более простых при их реализации при высокой степени точности контроля параметров ракеты.The objective of the present invention is to provide a control method and system that are simpler in their implementation with a high degree of accuracy of control of rocket parameters.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по крену, включающем задачу имитирующих команд, сравнение текущих величин команд управления на рулевом приводе с предварительно заданными имитирующими значениями, оценку по результатам сравнения соответствия контролируемого параметра заданному значению, одновременно с заданием имитирующих команд формируют имитирующий сигнал вращения ракеты по углу крена и подают его на датчик крена ракеты, при этом изменяют частоту имитирующего сигнала вращения ракеты по крену прямо пропорционально имитирующей скорости полета ракеты, в качестве имитирующих команд используют командные сообщения, которые модулируют, преобразуют в электромагнитное излучение и подают на вход приемного тракта ракеты, причем командные сообщения задают в виде функции, имитирующей изменение положения ракеты относительно точки прицеливания.The problem is solved due to the fact that in the method of controlling the parameters of a guided missile rotating along a roll, including the task of simulating commands, comparing the current values of the control commands on the steering wheel with preset simulating values, evaluating the results of comparing the correspondence of the controlled parameter to a given value, simultaneously with by the task of imitating commands, an imitating signal of rocket rotation along the roll angle is generated and fed to the rocket roll sensor, while the frequency is simulated of its roll rotation signal of the rocket is directly proportional to the rocket’s flight speed, command messages are used as simulating commands, which modulate, convert to electromagnetic radiation and are fed to the input of the rocket’s receiving path, and the command messages are set in the form of a function simulating a change in the position of the rocket relative to the point aiming.
Автоматизированная система контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по крену и состоящей из последовательно включенных приемника, аппаратуры разделения каналов и декодирования, преобразователя команд с датчиком крена и рулевым приводом, содержащая блок контроля и имитатор командных сообщений. Новым является то, что введен имитатор сигнала вращения ракеты, а датчик крена выполнен в виде N оптронных пар светодиод-фотодиод, где N=1, ... n, первые выводы светодиодов и фотодиодов соединены с корпусом, а вторые выводы через соответствующие резисторы соединены с источником питания, при этом вторые выводы N фотодиодов соединены соответственно с N выходами имитатора сигнала вращения и N входами блока контроля, (N+1)-й вход которого подключен ко входу рулевого привода, а (N+2)-й вход - к первому выходу имитатора командных сообщений, второй выход которого связан со входом приемника.An automated control system for the parameters of a guided missile rotating along a roll and consisting of a receiver in series, channel separation and decoding equipment, a command converter with a roll sensor and steering gear, containing a control unit and a command message simulator. What is new is that a missile rotation signal simulator is introduced, and the roll sensor is made in the form of N optocoupler pairs of LED-photodiode, where N = 1, ... n, the first conclusions of the LEDs and photodiodes are connected to the body, and the second conclusions are connected through the corresponding resistors with a power source, while the second terminals of N photodiodes are connected respectively to the N outputs of the rotation signal simulator and N inputs of the control unit, the (N + 1) -th input of which is connected to the input of the steering gear, and the (N + 2) -th input - to the first output of the command message simulator, the second output is a cat cerned is linked to the receiver input.
Автоматизированная система контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по крену и состоящей из последовательно включенных приемника, аппаратуры разделения каналов и декодирования, преобразователя команд с датчиком крена и рулевым приводом, содержит блок контроля и имитатор командных сообщений. Новым является то, что введены имитатор сигнала вращения ракеты и согласующее устройство, а датчик крена выполнен в виде N оптронных пар светодиод-фотодиод, где N=1, ... n, первые выводы N фотодиодов и первого светодиода соединены с источником питания, а вторые выводы N фотодиодов и N-го светодиода через соответствующие резисторы соединены с корпусом, при этом второй вывод первого светодиода соединен соответственно с первым выводом второго светодиода, второй вывод второго светодиода соединен с первым выводом третьего и т.д. вплоть до первого вывода N-го светодиода, при этом первые выводы N светодиодов и второй вывод N-го светодиода подключены к соответствующим выходам согласующего устройства, N входы которого соединены соответственно с N выходами имитатора сигнала вращения и N входами блока контроля, (N+1)-й вход которого подключен к входу рулевого привода, а (N+2)-й вход - к первому выходу имитатора командных сообщений, второй выход которого связан с входом приемника.An automated control system for parameters of a guided missile rotating along a roll and consisting of successively connected receivers, channel separation and decoding equipment, a command converter with a roll sensor and steering gear, contains a control unit and a command message simulator. What is new is that a missile rotation signal simulator and matching device are introduced, and the roll sensor is made in the form of N optocoupler LED-photodiode pairs, where N = 1, ... n, the first conclusions of N photodiodes and the first LED are connected to the power source, and the second terminals of the N photodiodes and the Nth LED are connected through the resistors to the housing, the second terminal of the first LED being connected to the first terminal of the second LED, the second terminal of the second LED connected to the first terminal of the third, etc. right up to the first output of the Nth LED, the first outputs of the N LEDs and the second output of the Nth LED are connected to the corresponding outputs of the matching device, N inputs of which are connected respectively to the N outputs of the rotation signal simulator and N inputs of the control unit, (N + 1 ) the input of which is connected to the input of the steering gear, and the (N + 2) input is to the first output of the command message simulator, the second output of which is connected to the input of the receiver.
Заявленный способ реализуется следующим образом. Формируют командные сообщения Uкс [2], имитирующие сигналы наведения ракеты на цель по курсу и тангажу, при этом изменяют величину команды в обоих каналах в виде функции Uкс=К·f(t), где К - постоянный коэффициент, например, от максимального положительно значения до минимального отрицательного по синусоидальному закону, модулируют Uкс, например, по закону временно-импульсной модуляции (ВИМ), преобразуют в электромагнитное излучение и подают на оптический вход или при дополнительной амплитудной модуляции (ВИМ-АМ) - на антенну приемного тракта. Возможны и другие виды модуляций. Одновременно формируют имитирующий сигнал вращения ракеты по крену в полете, например, с помощью преобразователя "угол-число" [4], повторяющий сигнал, формируемый датчиком крена, расположенным на ракете. Имитирующий сигнал вращения ракеты по крену подают на входные элементы датчика крена ракеты.The claimed method is implemented as follows. Form command messages U cc [2], simulating the guidance signals of the missile at the target along the course and pitch, while changing the command value in both channels as a function of U cc = K · f (t), where K is a constant coefficient, for example, from the maximum positive value to the minimum negative in a sinusoidal manner, modulate U cc , for example, according to the law of time-pulse modulation (VIM), converted into electromagnetic radiation and fed to the optical input or with additional amplitude modulation (VIM-AM) - to the antenna of the receiving path . Other types of modulations are possible. At the same time, a simulating signal of rocket rotation along the roll in flight is formed, for example, using an angle-to-number converter [4], which repeats the signal generated by the roll sensor located on the rocket. An imitation signal of rocket rotation along the roll is fed to the input elements of the rocket roll sensor.
Изменяя частоту имитируемого сигнала вращения ракеты по крену (например, скорость вращения кодового диска в преобразователе "угол-число"), можно имитировать изменение скорости полета ракеты от минимального до максимального значений. Это следует из того, что полет ракеты, вращающейся по крену, является по сути винтовым движением [4], при этомBy changing the frequency of the simulated rocket rotation signal along the roll (for example, the speed of the code disk in the angle-to-number converter), you can simulate the change in the flight speed of the rocket from minimum to maximum values. This follows from the fact that the flight of a rocket rotating along a roll is essentially a helical movement [4], while
где υ - скорость полета (прямолинейного поступательного движения),where υ is the flight speed (rectilinear translational motion),
р - параметр винта (например, стабилизаторов ракеты, создающих вращательное движение),p is the parameter of the screw (for example, rocket stabilizers, creating a rotational motion),
ω - угловая скорость вращения ракеты по крену.ω is the angular velocity of the rocket in roll.
Таким образом, подавая на вход приемного тракта ракеты модулированное командное сообщение, имитирующее сигнал наведения ее на цель, а на соответствующие выводы датчика крена ракеты сигнал, который имитирует ее вращение по крену, сформируем на выходе ракеты, т.е. на обмотках рулевого привода команды управления, величины которых заданы этими имитирующими, изменяемыми во времени, сигналами. Поскольку значения имитирующих команд заранее заданы, т.е. они известны для каждого текущего момента (отрезка) времени, то заданные (например, программно изменяемые во времени) командные сообщения и реально измеренные декодированные команды управления на рулевом приводе можно сравнивать по величине, а значит, выделять разницу этих двух текущих во времени величин, а по ней делать вывод о соответствии контролируемых параметров заданным значениям.Thus, by supplying a modulated command message simulating a signal of pointing it to the target at the input of the rocket’s receiving path, and a signal that simulates its rotation along the roll, we will generate a signal at the rocket’s output, i.e. on the windings of the steering drive, control commands, the values of which are given by these simulating, time-varying signals. Since the values of the simulated commands are predefined, i.e. they are known for each current moment (interval) of time, then given (for example, programmatically changeable in time) command messages and actually measured decoded control commands on the steering drive can be compared in magnitude, and therefore, to distinguish the difference between these two current values in time, and use it to conclude that the controlled parameters correspond to the given values.
Изменяя частоту сигнала вращения и значения командных сообщений, можно проимитировать в реальном масштабе времени весь процесс полета ракеты к цели и при этом проконтролировать сквозные параметры управляемой ракеты, например ее коэффициент передачи.By changing the frequency of the rotation signal and the values of command messages, it is possible to simulate in real time the entire process of the flight of the rocket to the target and at the same time control the end-to-end parameters of the guided missile, for example, its transmission coefficient.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами (фиг.1, 2, 3 и 4).The invention is illustrated by drawings (figures 1, 2, 3 and 4).
На фиг.1 приведена структурная электрическая схема автоматизированной системы контроля параметров управляемой ракеты (первый вариант) при N=2, где 1 - имитатор командных сообщений, 2 - ракета, 3 - приемник, 4 - имитатор сигнала вращения, 5 - датчик крена (две оптронные пары светодиод-фотодиод, разделенные кодирующим диском), 6 - аппаратура разделения каналов и декодирования, 7 - преобразователь команд, 8 - блок контроля, 9 - рулевой привод.Figure 1 shows the structural electrical diagram of an automated control system for guided missile parameters (first option) at N = 2, where 1 is a command message simulator, 2 is a missile, 3 is a receiver, 4 is a rotation signal simulator, 5 is a roll sensor (two optocoupler pairs LED-photodiode, separated by a coding disk), 6 - equipment for channel separation and decoding, 7 - command converter, 8 - control unit, 9 - steering gear.
На фиг.2 приведена структурная электрическая схема блока контроля 8 (пример выполнения одного канала при N=2), где 10 - декодер, 11 - логическая схема “3 И”, 12 - логическая схема “3 ИЛИ-НЕ”, 13 - кварцованный автогенератор импульсов, 14 - логическая схема “исключающее ИЛИ” с инвертированием, 15 - логическая схема “2 И”, 16 - логическая схема “2 ИЛИ”, 17 - формирователь импульсов, 18 - реверсивный счетчик, 19 - задержка, 20 - регистр, 21 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), 22 - сумматор, 23 - компаратор, 24 - индикатор, Uпop - пороговое напряжение.Figure 2 shows the structural electrical circuit of the control unit 8 (an example of a single channel with N = 2), where 10 is a decoder, 11 is a 3 AND logic circuit, 12 is a 3 OR-NOT logic circuit, 13 is a quartz crystal pulse generator, 14 - exclusive OR circuit with inversion, 15 - 2 AND logic, 16 - 2 OR logic, 17 - pulse shaper, 18 - counter, 19 - delay, 20 - register, 21 - digital-to-analog converter (DAC), 22 - adder, 23 - comparator, 24 - indicator, U pop - threshold voltage.
На фиг.3 приведены эпюры сигналов при N=2, а и б - соответственно на первом и втором выходах имитатора сигнала вращения 4, в - на выходе рулевого привода 9, г - на выходе логической схемы “2 И” 15, д - на выходе логической схемы “исключающее ИЛИ” 14, е - на счетном входе реверсивного счетчика 18, ж - на выходе формирователя импульсов 17, з - на выходе ЦАПа 21.Figure 3 shows the waveform diagrams for N = 2, a and b - respectively, at the first and second outputs of the simulator of the rotation signal 4, c - at the output of the steering gear 9, d - at the output of the logic circuit “2 AND” 15, d - on the output of the
На фиг.4 приведена структурная электрическая схема (с примером реализации ее блоков для второго варианта) и электрические связи ее с основной схемой (фиг.1) при N=2, где 25 - согласующее устройство, R5 и R6 - токоограничивающие резисторы, R7 и R8 - базовые резисторы, VD5 и VD6 - защитные диоды, VT1 и VT2 - транзисторы, работающие в ключевом режиме.Figure 4 shows the structural electrical circuit (with an example of the implementation of its blocks for the second option) and its electrical connection with the main circuit (figure 1) at N = 2, where 25 is a matching device, R5 and R6 are current-limiting resistors, R7 and R8 - basic resistors, VD5 and VD6 - protective diodes, VT1 and VT2 - transistors operating in key mode.
Первый вариант заявленного устройства. На ракете 2 последовательно включены приемник 3, аппаратура разделения каналов и декодирования 6, преобразователь команд 7 с датчиком крена 5 и рулевой привод 9. Первые выводы светодиодов VD1, VD2 и фотодиодов VD3, VD4 из N=2 оптронных пар соединены с корпусом, а их вторые выводы через соответствующие резисторы (R1, R2 и R3, R4) соединены с источником питания Е, при этом вторые выводы N=2 фотодиодов VD3 и VD4 соединены соответственно с N=2 выходами имитатора сигнала вращения и N=2 входами блока контроля 8, (N+1)=3-й вход которого подключен к входу рулевого привода, (N+2)=4-й вход - к первому выходу имитатора командных сообщений 1, второй выход которого связан со входом приемника 3.The first version of the claimed device. On
Второй вариант заявленного устройства. На ракете 2 последовательно включены приемник 3, аппаратура разделения каналов и декодирования 6, преобразователь команд 7 с датчиком крена 5 и рулевой привод 9. Первые выводы N=2 фотодиодов VD3, VD4 и первого светодиода VD1 соединены с источником питания Е, а вторые выводы N=2 фотодиодов VD3, VD4 и N-го (второго) светодиода VD2 через соответствующие резисторы (R2, R3 и R1) соединены с корпусом. Второй вывод первого светодиода VD1 соединен соответственно с первым выводом второго (N=2) светодиода VD2. Первые выводы N=2 светодиодов VD1, VD2 и второй вывод N=2 (второго) светодиода VD2 подключены к соответствующим выходам согласующего устройства 25, N=2 входа которого соединены соответственно с N=2 выходами имитатора сигнала вращения 4 и N=2 входами блока контроля 8, (N+1)=3-й вход которого подключен к входу рулевого привода 9, а (N+2)=4-й вход - к первому выходу имитатора командных сообщений 1, второй выход которого связан со входом приемника 3.The second variant of the claimed device. On
Имитатор командных сообщений 1 можно выполнить, например, как аппаратуру кодирования и уплотнения каналов, в которой Uкс1=Uкс2=Uкс изменяются, например, по синусоидальному закону [2] с последующей модуляцией ВИМ и модулятором AM либо без него.The simulator of
Приемник 3, аппаратура разделения каналов и декодирования 6, преобразователь команд 7 с датчиком крена 5 могут быть выполнены как в [2]. При этом приемник 3 и аппаратура 6 представляют собой приемный тракт радиолинии с время-импульсной модуляцией поднесущего колебания и амплитудной модуляцией несущего (ВИМ-АМ).The
Можно выполнить приемник 3 иначе, например без AM для оптического приемного тракта, при этом он может представлять собой фотодиод с резисторной нагрузкой, подключенный к усилителю сигнала, охваченному АРУ. Преобразователь команд 7 с датчиком крена 5 - по сути известная схема автопилота с позиционным гироскопом [2, 3]. Отличие состоит лишь в том, что ось внешней рамки позиционного гироскопа соединена не с токосъемником Д потенциометра, а с центром кодирующего диска [4], при этом в качестве источника света и фотодетекторов использованы N оптронные пары, например четыре или две, как в примере, приведенном на фиг.1 в заявленном устройстве. Рулевой привод 9 может быть выполнен в виде двух обмоток релейного механизма, который поочередно притягивает якорь, связанный с одной парой рулей [3].It is possible to execute
Имитатор сигнала вращения 4 для N=2 в отличие от преобразователя "угол-число" [4] может быть выполнен и иначе, например как автогенератор импульсов (со скважностью два), к выходу которого подключены два делителя частоты (на два), срабатываемые соответственно по переднему и заднему фронтам входного сигнала, например соответственно входы “С” и “V” микросхемы 564ИЕ10. Пример выполнения блока контроля 8 приведен на фиг.2, где логические схемы “3 И” 11, “3 ИЛИ-НЕ” 12, “исключающее ИЛИ” с инвертированием 14, “2 И” 15, “2 ИЛИ” 16 и регистр - обычные микросхемы, например 564-й серии. Кварцованный автогенератор импульсов 13 - стабилизированный по частоте автогенератор. Формирователь импульсов 17, например, дифференцирующая RC-цепочка. Реверсивный счетчик 18, например, микросхема 564ИЕ11. Задержка 19, например, интегрирующая RC-цепочка. ЦАП 21 известен, например [4]. Сумматор 22 и компаратор 23 могут быть выполнены на операционном усилителе. Индикатор 24, например, светодиод. Uпop, например, стабилизированный источник напряжения.The simulator of rotation signal 4 for N = 2, unlike the angle-to-number converter [4], can be performed differently, for example, as a pulse generator (with a duty cycle of two), to the output of which two frequency dividers (by two) are connected, which are activated respectively on the leading and trailing edges of the input signal, for example, the inputs “C” and “V” of the 564IE10 chip, respectively. An example of the execution of the control unit 8 is shown in figure 2, where the logic circuitry “3 AND” 11, “3 OR-NOT” 12, “exclusive OR” with
Заявленная автоматизированная система контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по крену, работает следующим образом. В исходном состоянии кодирующий диск в датчике крена 5 на ракете 2 выставлен так, чтобы светодиоды VD1 и VD2 не засвечивали (при подаче напряжения на ракету, а значит, и на оптронную пару датчика 5 от внешнего источника Е) фотодиоды VD3 и VD4.The claimed automated control system for parameters of a guided missile rotating along a roll works as follows. In the initial state, the coding disk in the roll sensor 5 on
С выхода имитатора командных сообщений 1, например, через световод подают электромагнитное импульсное излучение на оптический вход приемника 3, который преобразует это излучение в электрический импульсный сигнал и усиливает его. С выхода приемника 3 сигнал поступает на аппаратуру разделения каналов и декодирования 6, где этот сигнал разделяется по тангажу “Y” и курсу “Z” и декодируется, т.е. ВИМ преобразуется в величину команды соответственно по “Y” и “Z”.From the output of the
Имитатор сигнала вращения 4, например два его выходных электронных ключа, подключенных к катодам фотодиодов VD3 и VD4, замыкая их на корпус, формируют электрический сигнал, приведенный на эпюрах а и б фиг.3, который поступает на преобразователь команд 7. В течение 0...90° на выход преобразователя команд 7 поступает команда по курсу “+Z”, 90...180° поступает команда по тангажу “+Y”, 180...270° - команда “-Z”, а в течение 270...360° - команда “-Y”.The simulator of the rotation signal 4, for example, two of its output electronic keys connected to the cathodes of the photodiodes VD3 and VD4, closing them on the housing, form an electrical signal shown in diagrams a and b of figure 3, which is transmitted to the
Таким образом, преобразователь команд 7 преобразует команды из неподвижных координат пункта управления (которые имитируют имитатор командных сообщений 1) в систему координат ракеты, вращающуюся по крену, которую имитирует имитатор сигнала вращения 4, при этом частота сигнала вращения (длительность периода повторения сигналов Т на эпюре а и б фиг.3) определяет угловую скорость вращения ракеты по крену, а значит, и ее скорость полета, что отмечалось ранее.Thus, the
Релейный сигнал с выхода преобразователя команд 7 (эпюра в на фиг.3) поочередно по курсу “Z” и тангажу “Y” в каждую четверть кренового периода Т соответственно со своим знаком (инвертированная команда либо нет) поступает на рулевой привод 9, который в полете отрабатывал бы эти команды.The relay signal from the output of the command converter 7 (plot in figure 3) alternately at the rate of “Z” and pitch “Y” in each quarter of the roll period T, respectively, with its sign (inverted command or not) is fed to the steering gear 9, which I would work out these commands during the flight.
Как отмечалось выше, блок контроля 8 можно представить в виде двух идентичных устройств по курсу “Z” и тангажу “Y”, поэтому далее рассматривается работа только по курсу “Z”.As noted above, the control unit 8 can be represented in the form of two identical devices at the “Z” course and “Y” pitch, therefore, further work is considered only at the “Z” course.
Сигналы с первого и второго выходов имитатора сигнала вращения 4 (эпюры а и б фиг.3) поступают соответственно на первый и второй входы блока контроля 8, т.е. на первый и второй входы логической схемы “3 И” 11 в демодуляторе 10. На третий вход логической схемы “3 И” 11 поступает сигнал со входа рулевого привода (эпюра в на фиг.3) На выходе логической схемы “3 И” 11 формируется сигнал в течение 0...180°, приведенный на эпюре г (фиг.3).The signals from the first and second outputs of the rotation signal simulator 4 (diagrams a and b of FIG. 3) are respectively supplied to the first and second inputs of the control unit 8, i.e. the first and second inputs of the logic circuit “3 AND” 11 in the
Сигналы, поступающие на первый, второй и третий входы логической схемы “3 И” 11, поступают также на первый, второй и третий входы логической схемы “3 ИЛИ-НЕ” 12, на выходе которой в течение 180...360° формируется сигнал, приведенный на фиг.3 (эпюра г). Логическая схема “2 И” 15 объединяет эти два сигнала в течение периода Т в один (эпюра г на фиг.3).The signals arriving at the first, second, and third inputs of the “3 AND” logic circuit 11 also arrive at the first, second, and third inputs of the “3 OR-NOT”
Сигналы с первого и второго выходов имитатора сигнала вращения 4 (эпюры а и б на фиг.3) поступают также на логическую схему “исключающее ИЛИ” 14, на инверсном выходе которой формируется сигнал, приведенный на эпюре д фиг.3. Сигналы с выхода схемы 14 и автогенератора (со стабилизированной частотой импульсов) 13 поступают на логическую схему “2 И” 16, на выходе которой формируются пачки импульсов длительностью 1/4 Т (эпюра е на фиг.3).The signals from the first and second outputs of the rotation signal simulator 4 (diagrams a and b in FIG. 3) are also fed to an exclusive OR 14 logic circuit, at the inverse output of which a signal is generated, shown in diagram D of FIG. 3. The signals from the output of the
Формирователь импульсов 17 формирует из сигнала с выхода схемы 14 (эпюра д на фиг.3) импульсы (эпюра ж на фиг.3), которые поступают через задержку 19 на вход обнуления "R" реверсивного счетчика 18 и выставляют его выходы (разряды двоичного числа) в нулевое логическое состояние.The
Сигнал, поступающий с выхода схемы 15 (эпюра г на фиг.3) на вход переключения направления счета (вход "±1") реверсивного счетчика 18, задает режим счета суммирование (увеличение двоичного числа) либо вычитание (уменьшение двоичного числа) для импульсов, поступающих на счетный вход "С" реверсивного счетчика 18 с выхода схемы 16.The signal from the output of circuit 15 (diagram r in Fig. 3) to the input for switching the counting direction (input "± 1") of the
Таким образом, на выходе реверсивного счетчика 18 сформируются по окончании каждой четверти, соответствующей командам “Z” и “-Z”, двоичные числа, величины которых равны разности длительностей положительного и отрицательного значений команд. Каждое значение величины команды записывается (переписывается) из счетчика 18 в регистр 20 импульсом с выхода формирователя 17 (эпюра ж на фиг.3), который затем обнуляет через задержку 19 счетчик 18, после чего процесс повторяется вновь.Thus, at the output of the
С выхода регистра 20 двоичное число поступает на входы ЦАПа 21, где оно превращается в аналоговый сигнал (эпюра з на фиг.3), который складывается в сумматоре 22 в противофазе с командным сообщением Uкc, со второго выхода имитатора командных сообщений 1 (эпюра з на фиг.3). При этом формируется сигнал ошибки, величина которой прямо пропорциональна амплитуде этого (разностного) сигнала.From the output of
Сигнал ошибки с выхода сумматора 22 поступает на первый вход компаратора 23, где он сравнивается с величиной допуска, т.е. величиной порогового напряжения Uпop. В случае, если сигнал ошибки превышает величину Uпop, компаратор 23 изменяет скачком знак напряжения на своем выходе и индикатор 24 регистрирует ошибку, говорящую о выходе параметра за пределы допуска.The error signal from the output of the
Как следует из изложенного выше, аналогичным образом можно проконтролировать и канал тангажа “Y”, например поочередно (простейший случай) либо одновременно, для чего требуется одновременно снимать две команды Uкс1 (по курсу) и Uкс2 (по тангажу), например со второго и третьего (на фиг.1 не приведен) выходов имитатора командных сообщений 1 и подавать соответственно на четвертый и пятый (на фиг.1 не приведен) входы блока контроля 8.As follows from the above, it is possible to control the pitch channel “Y” in the same way, for example, alternately (the simplest case) or simultaneously, for which it is necessary to simultaneously remove two teams U kc1 (in course) and U kc2 (in pitch), for example, from the second and the third (not shown in FIG. 1) outputs of the
Аналогичным образом функционирует и второй вариант системы автоматического контроля, с той лишь разницей, что схема выполнения блока 5 (фиг.4) отлична от предыдущей, приведенной на фиг.1, и фотодиоды VD3 и VD4 на фиг.4 в исходном состоянии засвечены. Поэтому светодиоды VD1 и VD2 коммутируют путем их закорачивания транзисторными ключами VT1 и VT2, расположенными в согласующем устройстве 25, входы которого аналогично подключены к имитатору сигнала вращения.The second version of the automatic control system functions similarly, with the only difference being that the circuitry of block 5 (Fig. 4) is different from the previous one shown in Fig. 1, and the photodiodes VD3 and VD4 in Fig. 4 are lit in the initial state. Therefore, the LEDs VD1 and VD2 are switched by shorting them with transistor switches VT1 and VT2 located in the
Как следует из изложенного выше, в заявленной автоматизированной системе контроля ракеты, вращающейся по крену (два варианта), осуществляют контроль текущих во времени параметров ракеты с имитацией в реальном масштабе времени скорости полета и места нахождения ракеты в поле управления, т.е. производится сквозной контроль электрических параметров ракеты (на входе рулевого привода, например на его обмотках управления), при этом на ракету 2 и блок контроля 8 поступаютAs follows from the above, in the claimed automated control system of a rocket rotating along a roll (two options), they monitor the parameters of the rocket current in time with real-time simulation of the flight speed and the location of the rocket in the control field, i.e. end-to-end control of the electric parameters of the rocket is performed (at the input of the steering gear, for example, on its control windings), while the
а) одинаковые сигналы с имитатора вращения 4;a) the same signals from the rotation simulator 4;
б) значения командных сообщений с имитатора 1 для ракеты 2 временно-импульсно модулированы, а для блока контроля 8 немодулированы;b) the values of command messages from
в) сигнал с выхода ракеты 2 (со входа рулевого привода 9) поступает только на блок контроля 8, где он декодируется и сравнивается с заданными (Uкс1 и Uкс2), т.е. с сигналами со второго выхода блока 1.c) the signal from the output of the rocket 2 (from the input of the steering gear 9) comes only to the control unit 8, where it is decoded and compared with the set ones (U kc1 and U kc2 ), i.e. with signals from the second output of
Следовательно, точность контроля, определяемая практически точностью временно-импульсной модуляции в имитаторе командных сообщений и точностью декодирования в блоке контроля, которые определяются при цифровой реализации разрядностью двоичного числа, можно выполнить очень высокой при достаточно простой реализации.Therefore, the control accuracy, which is determined practically by the accuracy of the time-pulse modulation in the command message simulator and the decoding accuracy in the control unit, which are determined by the digital implementation of the bit number, can be performed very high with a fairly simple implementation.
Таким образом, в способе контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по крену, за счет того что одновременно с заданием имитирующих значений командных сообщений формируют имитирующий сигнал вращения ракеты по углу крена и подают его на датчик крена ракеты, сравнивают текущие величины команд управления на рулевом приводе ракеты с предварительно заданными имитирующими значениями и по результатам сравнения делают вывод о соответствии контролируемых параметров заданным, при этом меняют частоту имитирующего сигнала вращения ракеты по крену прямо пропорционально имитирующей скорости полета ракеты, а значение командных сообщений задают в виде функции, имитирующей изменение положения ракеты относительно точки прицеливания, упрощена его реализация при высокой степени точности контроля параметров ракеты.Thus, in the method for monitoring the parameters of a guided missile rotating along the roll, due to the fact that simultaneously with setting the simulating values of the command messages, a simulating missile rotation signal is generated along the angle of the heel and fed to the rocket heel sensor, the current values of the control commands on the steering gear of the rocket are compared with pre-set simulating values and according to the results of comparison, they conclude that the controlled parameters correspond to the specified ones, while changing the frequency of the simulated rotation signal of the cancer you roll in direct proportion to the missile’s flight speed, and the value of command messages is set in the form of a function that simulates a change in the position of the rocket relative to the aiming point, its implementation is simplified with a high degree of accuracy of control of the rocket parameters.
Введение в автоматизированную систему контроля параметров управляемой ракеты, вращающейся по крену, имитатора сигнала вращения и выполнение датчика крена в виде N оптронных пар позволило просто реализовать данное устройство (в двух вариантах), обладающее малыми габаритно-массовыми и стоимостными характеристиками, при высокой степени точности контроля параметров ракеты.The introduction of a rotation signal simulator and the roll sensor in the form of N optocouplers into an automated control system for the parameters of a guided missile rotating along a roll made it easy to implement this device (in two versions), which has small overall mass and cost characteristics, with a high degree of control accuracy rocket parameters.
Источники информацииSources of information
1. В.Д. Кудрицкий, М.А. Синица, П.И. Чинаев. Автоматизация контроля радиоэлектронной аппаратуры, М.: Советское радио, 1977 г., стр. 5-7, рис. 1.1.1. V.D. Kudritsky, M.A. Tit, P.I. Chinaev. Automation of control of electronic equipment, M .: Soviet radio, 1977, p. 5-7, Fig. 1.1.
2. В.А. Вейцель, В.Н. Типугин. Основы радиоуправления, М.: Советское радио, 1973 г., стр. 41-44, 49-52, рис. 1.27, 1.29; 237-239, 246-248, рис. 4.28.2. V.A. Weitzel, V.N. Tipugin. Fundamentals of Radio Control, Moscow: Soviet Radio, 1973, pp. 41-44, 49-52, Fig. 1.27, 1.29; 237-239, 246-248, fig. 4.28.
3. В.А. Павлов, С.А. Понырко, Ю.М. Хованский. Стабилизация летательных аппаратов и автопилоты, М.: Высшая школа, 1964 г., стр.115, 208, 209, рис. 6.11.3. V.A. Pavlov, S.A. Ponyrko, Yu.M. Khovansky. Stabilization of aircraft and autopilots, Moscow: Higher School, 1964, p. 115, 208, 209, Fig. 6.11.
4. В.П. Демидов, Н.Ш. Кутыев. Управление зенитными ракетами, М.: Военное издательство, 1989 г., стр. 283-287, рис. 10.3, 10.4; стр. 291-293.4. V.P. Demidov, N.Sh. Kutyev. Anti-aircraft missile control, M .: Military publishing house, 1989, pp. 283-287, Fig. 10.3, 10.4; p. 291-293.
5. Физический энциклопедический словарь, гл. редактор А.М. Прохоров, М.: Сов. энциклопедия, 1984 г., стр. 77.5. Physical Encyclopedic Dictionary, Ch. Editor A.M. Prokhorov, Moscow: Sov. Encyclopedia, 1984, p. 77.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003107557/02A RU2243494C2 (en) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | Method for monitoring of parameters of roll-stabilized guided missile, and automatic monitoring system for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003107557/02A RU2243494C2 (en) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | Method for monitoring of parameters of roll-stabilized guided missile, and automatic monitoring system for its realization |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003107557A RU2003107557A (en) | 2004-09-20 |
RU2243494C2 true RU2243494C2 (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34387743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003107557/02A RU2243494C2 (en) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | Method for monitoring of parameters of roll-stabilized guided missile, and automatic monitoring system for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2243494C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2668010C2 (en) * | 2017-05-12 | 2018-09-25 | Константин Федорович Заренок | Method for determining the possibility of further operation of the anti-aircraft missiles on the basis of automated record of information on the state of its on-board equipment |
RU2674453C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-12-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Anti-aircraft missiles and missile launchers inspection method |
RU2805455C1 (en) * | 2023-04-21 | 2023-10-17 | Акционерное общество "Государственное научно-производственное предприятие "Регион" (АО "ГНПП "Регион") | Method for controlling targeting and phase of steering control signals of guided aerial bombs and air, land and sea-based missiles, system for its implementation |
-
2003
- 2003-03-19 RU RU2003107557/02A patent/RU2243494C2/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2668010C2 (en) * | 2017-05-12 | 2018-09-25 | Константин Федорович Заренок | Method for determining the possibility of further operation of the anti-aircraft missiles on the basis of automated record of information on the state of its on-board equipment |
RU2674453C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-12-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Anti-aircraft missiles and missile launchers inspection method |
RU2805455C1 (en) * | 2023-04-21 | 2023-10-17 | Акционерное общество "Государственное научно-производственное предприятие "Регион" (АО "ГНПП "Регион") | Method for controlling targeting and phase of steering control signals of guided aerial bombs and air, land and sea-based missiles, system for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2243494C2 (en) | Method for monitoring of parameters of roll-stabilized guided missile, and automatic monitoring system for its realization | |
US4033525A (en) | Feedback PDM encoder and method for actuating a pneumatic actuator with a digital autopilot | |
JPS549907A (en) | Equal linear velocity controller of rotating media | |
RU2242698C2 (en) | Method for formation of control commands of rocket spinning in bank angle, and rocket for its realization | |
RU2282129C1 (en) | Method for formation of control commands on spin-stabilized rocket, rocket control system, method for formation of linearized signal and signal linearizer for its realization | |
RU2257522C1 (en) | Method for entry of missile into beam area and complex of missile telecontrolled in beam for its realization (modifications) | |
RU2280226C1 (en) | Method for formation of control commands on roll-stabilized rocket, and control system of roll-stabilized rocket | |
SU796881A1 (en) | Random process simulator | |
JPS56148747A (en) | Focus controller | |
RU2473860C2 (en) | Method of generating control instructions at missile spinning in roll angle and system to this end, method of selecting set pulses at missile revolving in roll angle and device to this effect, and method of defining missile roll angle | |
CN105974379A (en) | Device for simulating rotation speed of antenna and realization method of device | |
US4130795A (en) | Versatile LDV burst simulator | |
SU631860A1 (en) | Arrangement for simulating follow-up drive error digital signal | |
RU1840943C (en) | Radar simulator | |
US4617530A (en) | Pseudo-random noise generator | |
SU1004898A1 (en) | Signal parameter meter | |
SU1280404A1 (en) | Function generator | |
RU1841003C (en) | Radar antenna rotation angle simulator | |
SU815694A2 (en) | Simulator of course-glide path landing signals | |
JPS5767341A (en) | Phase synthesizing space diversity system | |
RU2258888C1 (en) | Method for missile beam teleguidance and teleguidance system for its realization | |
RU2549615C2 (en) | Missile control method and control system therefor | |
RU2024907C1 (en) | Control system of the radar installation antenna | |
RU2223514C2 (en) | Method and device for measurement of coordinates | |
RU2241951C1 (en) | Method for control of missile and missile guidance system for its realization |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160725 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
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 |