RU2532993C1 - Method of guidance of spinning missile with relay drive of steering body and system of its implementation - Google Patents
Method of guidance of spinning missile with relay drive of steering body and system of its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532993C1 RU2532993C1 RU2013115686/28A RU2013115686A RU2532993C1 RU 2532993 C1 RU2532993 C1 RU 2532993C1 RU 2013115686/28 A RU2013115686/28 A RU 2013115686/28A RU 2013115686 A RU2013115686 A RU 2013115686A RU 2532993 C1 RU2532993 C1 RU 2532993C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- relay
- outputs
- inputs
- signals
- angle
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемая группа изобретений относится к области разработки систем наведения (СН) ракет и может быть использована в комплексах ПТУР и ЗУР.The proposed group of inventions relates to the field of development of guidance systems (SN) missiles and can be used in anti-tank systems and missiles.
Одной из задач, решаемых при разработке СН вращающихся по углу крена ракет, является повышение точности их наведения. Для управления ПТУР и ЗУР широко применяется релейный привод рулевого органа (ПРО), на вход которого поступает релейный двухпозиционный сигнал, обеспечивающий перекладку рулевого органа с одного упора на другой.One of the problems solved in the development of strategic missiles rotating along the roll angle of missiles is to increase the accuracy of their guidance. To control ATGMs and missiles, the steering gear relay (PRO) is widely used, the input of which receives a two-position relay signal, which enables the steering gear to be shifted from one stop to another.
Известен способ наведения вращающейся ракеты с релейным ПРО (патент RU №2375667, МПК7 F41G 7/00, F42B 15/01, 11.03.08), включающий выработку сигналов управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, модуляцию этих сигналов периодическими по углу крена ракеты релейными трехпозиционными сигналами C(γ), S(γ), сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2, формирование сигнала линеаризации, синфазного с периодическими по углу крена сигналами по условию n=2, причем
СН, реализующая этот способ (патент RU №2375667, МПК7 F41G 7/00, F42B 15/01, 11.03.08), включает формирователи сигналов управления в вертикальной (ФСУВ) и горизонтальной плоскостях (ФСВГ), выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго модуляторов, первый суммирующий усилитель (СУ), первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго модуляторов, а третий вход соединен с выходом блока формирования сигнала линеаризации (БФСЛ), датчик угла крена (ДУК), первый выход которого соединен со вторым входом первого модулятора и первым входом БФСЛ, а второй выход соединен со вторым входом второго модулятора и вторым входом БФСЛ, причем сигналы с первого и второго выходов ДУК являются релейными трехпозиционными, сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2, двухпозиционный релейный элемент (РЭ), вход которого соединен с выходом первого СУ, привод рулевого органа (ПРО), вход которого соединен с выходом двухпозиционного РЭ.SN that implements this method (patent RU No. 2375667, IPC7 F41G 7/00, F42B 15/01, 03/11/08) includes control signal shapers in the vertical (FSVU) and horizontal planes (FSVG), the outputs of which are connected to the first inputs, respectively the first and second modulators, the first summing amplifier (SU), the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second modulators, and the third input is connected to the output of the linearization signal conditioning unit (BFSL), a roll angle sensor (ALC), the first output of which connected to the second input the first modulator and the first BFSL input, and the second output is connected to the second input of the second modulator and the second BFSL input, and the signals from the first and second outputs of the DLC are three-position relay, shifted relative to each other by an angle π / 2, a two-position relay element (RE), the input of which is connected to the output of the first SU, the drive of the steering element (PRO), the input of which is connected to the output of the on-off RE.
БФСЛ включает формирователь сигнала линеаризации (ФСЛ), который на основе информации с ДУК реализует на каждом периоде вращения пилообразный сигнал по условию n=2, а также источник временного сигнала (ИВС), третий модулятор и совокупность логических устройств (ЛУ), обеспечивающих при t>t0 инверсию пилообразного сигнала на двух четвертях оборота по крену (его формирование по условию n=4).BFSL includes a linearization signal shaper (FSL), which, on the basis of information from the DLC, implements a sawtooth signal at each rotation period according to condition n = 2, as well as a temporary signal source (IVS), a third modulator, and a set of logical devices (LN), which provide at t > t 0 the inversion of the sawtooth signal at two quarters of a roll turn (its formation by condition n = 4).
Согласно данному способу и реализующему его устройству формируется релейный двухпозиционный сигнал V, поступающий на ПРО, обеспечивающий управление ракетой на основе широтно-импульсной модуляции (ШИМ).According to this method and the device realizing it, a two-position relay signal V is generated, which is transmitted to the missile defense system, providing missile control based on pulse-width modulation (PWM).
Комплексная амплитуда
где
В соответствии с разложением в ряд проекции
где ky, Z - нормированные по амплитуде сигнала линеаризации Ал сигналы управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях:where k y, Z - normalized by the amplitude of the linearization signal A l control signals in the vertical and horizontal planes:
Результирующие команды в обеих плоскостях формируются независимо друг от друга каждая в своей плоскости, а диапазон их изменения составляет: от минус
Недостатком данного способа является невозможность обеспечения максимальных команд вверх, необходимых для ракет с дефицитом располагаемой перегрузки. Кроме того, зависимость результирующих команд управления от отклонений носит нелинейный характер, связанный с реализацией сигналов линеаризации пилообразного вида.The disadvantage of this method is the inability to provide maximum commands up, necessary for missiles with a deficit of available overload. In addition, the dependence of the resulting control commands on deviations is non-linear in nature, associated with the implementation of the linearization signals of the sawtooth type.
Наиболее близким к предлагаемому является способ наведения вращающейся ракеты с релейным ПРО (патент RU №2310151, МПК7 F41G 7/00, F42B 15/01, 20.12.05), включающий выработку сигналов управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, модуляцию этих сигналов периодическими по углу крена ракеты сигналами, формирование сигнала линеаризации, синфазного с периодическими по углу крена сигналами, до момента включения маршевого двигателя ракеты и после его выключения по условию n=3, а во время работы маршевого двигателя по условию n=2, причем
СН, реализующая этот способ (патент RU №2310151, МПК7 F41G 7/00, F42B 15/01, 20.12.05), включает ФСУВ и ФСУГ, выходы которых соединены, соответственно, с первыми входами первого модулятора и второго модулятора, СУ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго модуляторов, а третий вход соединен с выходом БФСЛ, ДУК, первый выход которого соединен со вторым входом первого модулятора, а второй выход соединен со вторым входом второго модулятора и входом БФСЛ, причем сигналы с первого и второго выходов ДУК являются релейными трехпозиционными, сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2, двухпозиционный РЭ, вход которого соединен с выходом СУ, а также ПРО, вход которого соединен с выходом двухпозиционного РЭ.SN that implements this method (patent RU No. 2310151, IPC 7 F41G 7/00, F42B 15/01, 12/20/05), includes FSVU and FSUG, the outputs of which are connected, respectively, with the first inputs of the first modulator and second modulator, SU, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second modulators, and the third input is connected to the output of the BFSL, DUK, 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 and the input of the BFSL, the first and second outputs of the DUK are relay three-position, shifted relative to each other by an angle π / 2, a two-position RE, the input of which is connected to the output of the control system, as well as a missile defense, the input of which is connected to the output of the two-position RE.
БФСЛ включает ФСЛ, вход которого соединен со вторым выходом ДУК, первое ЛУ, вход которого соединен со вторым выходом ДУК, второе ЛУ, первый вход которого соединен со вторым выходом ДУК, а второй вход соединен с выходом ИВС, третий модулятор, первый вход которого соединен с выходом ФСЛ, второй вход соединен с выходом первого ЛУ, третий вход соединен с выходом второго ЛУ, а выход соединен с третьим входом СУ.BFSL includes FSL, the input of which is connected to the second output of the DUK, the first LU, the input of which is connected to the second output of the DUK, the second LU, the first input of which is connected to the second output of the DUK, and the second input is connected to the output of the IVS, the third modulator, the first input of which is connected with the FSL output, the second input is connected to the output of the first LU, the third input is connected to the output of the second LU, and the output is connected to the third input of the LU.
СН работает следующим образом.CH works as follows.
Сигналы линейных рассогласований hy, hz с выходов ФСУВ и ФСУГ перемножаются на модуляторах M1 и M2 с сигналами C(γ), S(γ) с выходов ДУК, являющимися релейными трехпозиционными, сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2. В БФСЛ на основе информации с ДУК на каждом периоде вращения ракеты по углу крена ФСЛ реализует пилообразный сигнал Uл вида (по условию n=4)The linear mismatch signals h y , h z from the outputs of the FSOF and FSOA are multiplied by modulators M1 and M2 with signals C (γ), S (γ) from the outputs of the DOA, which are three-position relay contacts that are shifted relative to each other by an angle π / 2. In BFSL, on the basis of information from the ALC, for each period of rocket rotation along the roll angle, the FSL implements a sawtooth signal U l of the form (by condition n = 4)
который корректируется сигналами с логических устройств ЛУ1 и ЛУ2. В результате скорректированный сигнал линеаризации Uл1 на выходе БФСЛ при t<t1 и t>t2 формируется по условию n=3which is corrected by signals from the logic devices LU1 and LU2. As a result, the corrected linearization signal U l1 at the BFSL output for t <t 1 and t> t 2 is formed by the condition n = 3
а при t1≤t≤t2 по условию n=2:and at t 1 ≤t≤t 2 by condition n = 2:
После суммирования промодулированных рассогласований со скорректированным сигналом линеаризации на СУ и определения знака суммы двухпозиционным РЭ результирующий выходной сигналAfter summing the modulated mismatches with the corrected linearization signal on the control system and determining the sign of the sum by a two-position RE, the resulting output signal
V=sign(hyC(γ)+hzS(γ)+Uл1),V = sign (hyC (γ) + h z S (γ) + U l1 ),
поступающий на одноканальный релейный ПРО ракеты, в течение времени t<t1 и t>t2 формируется на утроенной частоте вращения ракеты по крену, а в течение времени t1≤t≤t2 - на удвоенной.arriving at a single-channel relay missile defense missile during the time t <t 1 and t> t 2 is formed at a triple frequency of rotation of the rocket along the roll, and during the time t 1 ≤t≤t 2 - at doubled.
ПРО осуществляет отработку этого сигнала, т.е. перекладку рулей в соответствии с изменением его знака. Вращающаяся по углу крена ракета демодулирует отклонение рулей δ, в результате чего в каждой из плоскостей создается управляющий момент, соответствующий исходным линейным рассогласованиям hy, hz.ABM carries out the development of this signal, i.e. shifting rudders in accordance with a change in its sign. A rocket rotating in roll angle demodulates the rudder deflection δ, as a result of which a control moment is created in each of the planes corresponding to the initial linear mismatches h y , h z .
В соответствии с разложением в гармонический ряд результирующие команды на ПРО в вертикальной и горизонтальной плоскостях
Диапазон изменения результирующей команды на ПРО составляет:The range of changes in the resulting command for missile defense is:
в вертикальной плоскости
от
от минус 0,9 до 0,9 (при максимальной команде в горизонтали);from minus 0.9 to 0.9 (with the maximum horizontal command);
в горизонтальной плоскости
от минус 0,9 до 0,9.from minus 0.9 to 0.9.
Известный способ и реализующая его СН позволяют обеспечить максимальные команды вверх на начальном и конечном участках наведения (при горизонтальных командах, близких к нулевым) за счет формирования дополнительной команды вверх
Недостатком известных способа и СН является возможное расширение рассеивания траекторий на начальном участке в вертикальной плоскости, связанное с зависимостью реализуемой вертикальной команды от величины команды в горизонтальной плоскости, обусловленной, в свою очередь, величиной действующих возмущений схода ракеты (по углу рыскания и его производной) и бокового ветра (например, для ракет с низкой начальной скоростью, чувствительных к воздействию боковых возмущений и ветра).A disadvantage of the known method and SN is the possible expansion of the dispersion of the trajectories in the initial section in the vertical plane, associated with the dependence of the implemented vertical command on the magnitude of the command in the horizontal plane, due, in turn, to the magnitude of the active perturbations of the missile descent (yaw angle and its derivative) and crosswind (for example, for missiles with a low initial speed, sensitive to the effects of lateral disturbances and wind).
Кроме того, зависимость результирующей команды управления от отклонений носит нелинейный характер, связанный с реализацией сигналов линеаризации пилообразного вида.In addition, the dependence of the resulting control command on deviations is non-linear in nature, associated with the implementation of linearization signals of the sawtooth type.
Задачей предлагаемой группы изобретений является обеспечение в течение всего полета высокой точности наведения одноканальной вращающейся ракеты с релейным двухпозиционным ПРО.The objective of the proposed group of inventions is to ensure throughout the flight high precision guidance of a single-channel rotating missile with a two-position relay missile defense.
Для решения поставленной задачи необходимо обеспечить:To solve this problem, it is necessary to provide:
минимальное рассеивание траекторий ракет на начальном участке;minimum dispersion of missile trajectories in the initial section;
линейную зависимость результирующей команды управления от отклонений;linear dependence of the resulting control command from deviations;
выбор рационального способа формирования команд управления в течение всего полета ракеты.the choice of a rational way of forming control commands during the entire flight of the rocket.
Поставленная задача решается за счет того, что по сравнению с известным способом наведения вращающейся ракеты с релейным ПРО, включающим выработку сигналов управления в вертикальной hy и горизонтальной hz плоскостях, модуляцию сигналов управления периодическими по углу γ крена ракеты релейными трехпозиционными сигналами C(γ), S(γ), сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2, и преобразование релейного двухпозиционного сигнала управления в отклонение рулевого органа, задают до пуска момент времени tз, релейный двухпозиционный сигнал V формируют по законуThe problem is solved due to the fact that, in comparison with the known method of guidance of a rotating rocket with a relay missile defense, including the generation of control signals in the vertical h y and horizontal h z planes, the modulation of control signals periodic by the angle γ of the rocket of the rocket with three-position relay signals C (γ) , S (γ), shifted relative to each other by an angle π / 2, and the conversion of the on-off relay control signal to the steering organ deviation, set the time t s before the start, the on-off relay signal V form by law
где U1, U2 - периодические по углу γ сигналы, сдвинутые на угол π/2 друг относительно друга и на угол π/2 соответственно относительно сигналов C(γ), S(γ), а момент времени t0 определяют как ближайший момент времени после заданного до пуска момента времени tз, соответствующий переключению сигнала S(γ) с нулевого уровня на положительный уровень.where U 1 , U 2 are signals periodic in the angle γ, shifted by an angle π / 2 relative to each other and by an angle π / 2, respectively, with respect to the signals C (γ), S (γ), and the time t 0 is determined as the closest moment time after the time t z specified before the start, corresponding to the switching of the signal S (γ) from zero to a positive level.
В СН, реализующей предлагаемый способ наведения, в отличие от известной СН вращающейся ракеты с релейным ПРО, включающей формирователи сигналов управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, первый и второй модуляторы, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами суммирующего усилителя, датчик угла крена, сигналы с первого и второго выходов которого являются периодическими по углу крена, сдвинутыми друг относительно друга на угол π/2, источник временного сигнала и ПРО, новым является то, что в нее введены второй и третий суммирующие усилители, первые входы которых соединены соответственно с выходами формирователей сигналов рассогласования в вертикальной и горизонтальной плоскостях, первый и второй релейные элементы, входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего суммирующих усилителей, а выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго модуляторов, фазовращатель, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами датчика угла крена, блок переключения, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами фазовращателя, третий вход соединен с выходом источника временного сигнала, а первый и второй выходы соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего суммирующих усилителей, третий и четвертый релейные элементы, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами датчика угла крена, инвертирующий усилитель, вход которого соединен с выходом четвертого релейного элемента, четвертый и пятый суммирующие усилители, первые входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого релейных элементов, вторые входы соединены соответственно с выходом инвертирующего усилителя и выходом третьего релейного элемента, а выходы соединены соответственно со вторыми входами первого и второго модуляторов, причем четвертый вход блока переключения соединен с выходом четвертого релейного элемента, а вход ПРО соединен с выходом первого суммирующего усилителя.In SN, which implements the proposed guidance method, in contrast to the known SN, a rotating missile with a relay missile defense, including control signal shapers in the vertical and horizontal planes, the first and second modulators, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the summing amplifier, roll angle sensor, the signals from the first and second outputs of which are periodic in the angle of heel, shifted relative to each other by the angle π / 2, the source of the temporary signal and missile defense, is new that it is introduced second and third summing amplifiers, the first inputs of which are connected respectively to the outputs of the imbalance signal generators in the vertical and horizontal planes, the first and second relay elements, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the second and third summing amplifiers, and the outputs are connected respectively to the first inputs of the first and second modulators, a phase shifter, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the roll angle sensor, the switching unit, the first and second whose inputs are connected respectively to the first and second outputs of the phase shifter, the third input is connected to the output of the temporary signal source, and the first and second outputs are connected to the second inputs of the second and third summing amplifiers, respectively, the third and fourth relay elements, the inputs of which are connected respectively to the first and the second outputs of the roll angle sensor, an inverting amplifier, the input of which is connected to the output of the fourth relay element, the fourth and fifth summing amplifiers, the first inputs of which are connected respectively, with the outputs of the third and fourth relay elements, the second inputs are connected respectively to the output of the inverting amplifier and the output of the third relay element, and the outputs are connected respectively to the second inputs of the first and second modulators, and the fourth input of the switching unit is connected to the output of the fourth relay element, and the input The missile defense is connected to the output of the first summing amplifier.
Графические материалы представлены на фиг.1-6.Graphic materials are presented in figures 1-6.
Структура предлагаемой СН приведена на фиг.1, где 1 - ФСУВ, 2 - ФСУГ, 3 - второй СУ (СУ2), 4 - третий СУ (СУЗ), 5 - первый релейный элемент (РЭ1), 6 - второй релейный элемент (РЭ2), 7 - первый модулятор (M1), 8 - второй модулятор (М2), 9 - ДУК, 10 - фазовращатель (ФВ), 11 - блок переключения (БП), 12 - ИВС, 13 - третий релейный элемент (РЭЗ), 14 - четвертый релейный элемент (РЭ4), 15 - инвертирующий усилитель (ИУ), 16 - четвертый СУ (СУ4), 17 - пятый СУ (СУ5), 18 - первый СУ (СУ1), 19 - релейный ПРО.The structure of the proposed SN is shown in figure 1, where 1 - FSUV, 2 - FSUG, 3 - the second SU (SU2), 4 - the third SU (SUZ), 5 - the first relay element (RE1), 6 - the second relay element (RE2 ), 7 - the first modulator (M1), 8 - the second modulator (M2), 9 - DUK, 10 - phase shifter (PV), 11 - switching unit (PSU), 12 - IVS, 13 - third relay element (REZ), 14 - the fourth relay element (RE4), 15 - the inverting amplifier (IU), 16 - the fourth SU (SU4), 17 - the fifth SU (SU5), 18 - the first SU (SU1), 19 - relay missile defense.
Вид сигналов с выходов элементов предлагаемой СН, поясняющих ее работу при t≤t0, представлен на фиг.2, а при t>t0 - на фиг.3.The type of signals from the outputs of the elements of the proposed SN, explaining its operation at t≤t 0 , is presented in figure 2, and at t> t 0 - in figure 3.
На фиг.4 представлена зависимость результирующей команды в вертикальной плоскости от сигнала управления в вертикальной плоскости (при нулевом сигнале управления в горизонтальной плоскости) при t≤t0 (сплошная линия) и при t>t0 (штрихпунктирная линия),Figure 4 shows the dependence of the resulting command in the vertical plane on the control signal in the vertical plane (with a zero control signal in the horizontal plane) at t≤t 0 (solid line) and at t> t 0 (dash-dot line),
На фиг.5 показано формирование выходного релейного сигнала при нулевых сигналах управления в обеих плоскостях в районе момента времени t0.Figure 5 shows the formation of the output relay signal with zero control signals in both planes in the region of time t 0 .
На фиг.6 приведена схема возможной реализации БП 11, где 20 - пятый релейный элемент (РЭ5), 21 - третий модулятор (M3), 22 - первое ЛУ (ЛУ1), 23 - второе ЛУ (ЛУ2) 24 - логический инвертор ЛИ, 25 - RS-триггер (Т), синхронизируемый фронтом.Figure 6 shows a diagram of a possible implementation of BP 11, where 20 is the fifth relay element (RE5), 21 is the third modulator (M3), 22 is the first LU (LU1), 23 is the second LU (LU2) 24 is the logical inverter LI, 25 - RS-trigger (T), synchronized by the front.
Предлагаемая СН работает следующим образом (фиг.1).The proposed SN works as follows (figure 1).
Сигналы с первого и второго выходов ДУК 9, сдвинутые друг относительно друга на угол π/2, которые, в общем случае, могут быть любыми периодическими по углу крена, преобразуются на ФВ 10 в сигналы U1 и U2 путем изменения их фазы в сторону запаздывания на угол π/4 (что необходимо для фазового согласования сигналов). Например, при гармонических по углу крена сигналах с выходов ДУК сигналы с выходов ФВ 10 имеют вид U1=алcosγ и U2=алsinγ, где
В БП, на входы которого кроме этих сигналов поступают сигнал с ИБС 12 и сигнал с выхода РЭ4 14, они преобразуются согласно алгоритмуIn BP, the inputs of which in addition to these signals receive a signal from
Более подробно работа БП описана ниже.In more detail, the operation of the PSU is described below.
Сигналы линейных рассогласований hy, hz (линии длинными штрихами на фиг.2, 3) с выходов ФСУВ 1 и ФСУГ 2 суммируются соответственно на СУ2 3 и СУ3 4 с периодическими по углу крена сигналами
Все релейные элементы схемы (РЭ1 5, РЭ2 6, РЭ3 13, РЭ4 14) преобразуют линейные сигналы, поступающие на их входы, к релейному двухпозиционному виду. Уровни релейных сигналов на выходе РЭ1 5, РЭ2 6 устанавливаются равными ±1, а на выходе РЭ3 13, РЭ4 14 устанавливаются равными ±0,5.All relay elements of the circuit (RE1 5, RE2 6,
Релейные сигналы с выходов РЭ3 13 и РЭ4 14 с помощью ИУ 15 и перекрестного суммирования на СУ4 16 и СУ5 17 с коэффициентами, равными 1 по всем входам, преобразуются в трехпозиционные релейные сигналы, аналогичные сигналам C(γ), S(γ) прототипа (см. фиг.2, 3).Relay signals from the outputs of
Релейные сигналы VK1, VK2 с выходов РЭ1 5 и РЭ2 6 перемножаются на модуляторах M1 7 и М2 8 с сигналами C(γ), S(γ) с выходов СУ4 16 и СУ5 17.Relay signals VK1, VK2 from the outputs of RE1 5 and RE2 6 are multiplied by modulators M1 7 and M2 8 with signals C (γ), S (γ) from the outputs of СУ4 16 and СУ5 17.
После суммирования промодулированных рассогласований в вертикальной и горизонтальной плоскостях на СУ1 18 результирующий релейный двухпозиционный сигнал управления V поступает на одноканальный релейный ПРО 19, который осуществляет отработку этого сигнала. Отклонения рулей создают управляющий момент, соответствующий исходным линейным рассогласованиям hy, hz.After summing the modulated mismatches in the vertical and horizontal planes on SU1 18, the resulting relay on-off control signal V is fed to a single-channel relay PRO 19, which carries out the processing of this signal. Deviations of the rudders create a control moment corresponding to the initial linear mismatches h y , h z .
БП 11 осуществляет коррекцию сигналов U1 и U2. При задании в ИВС 12 до пуска момента времени tз, большего полетного времени tп ракеты до цели, результирующий сигнал управления V, поступающий на ПРО 19, формируется на учетверенной частоте вращения ракеты по крену, при задании момента времени tз=0 - на утроенной частоте, а при 0<tз<tп - последовательно чередуются по времени полета учетверенная и утроенная частоты.BP 11 corrects the signals U 1 and U 2 . When setting the
Процесс формирования релейного сигнала управления V из сигналов линейных рассогласований и периодических сигналов крена подробно представлен на фиг.2, 3 для случая нулевых (линия короткими штрихами) и ненулевых (сплошная линия) отклонений в вертикальной и горизонтальной плоскости, определяющих величину смещений фронтов релейных сигналов VK1, VK2 и V в угловой мере, что реализует широтно-импульсную модуляцию сигналов управления.The process of generating a relay control signal V from linear mismatch signals and periodic roll signals is presented in detail in Figs. 2, 3 for the case of zero (a line with short dashes) and non-zero (solid line) deviations in the vertical and horizontal plane that determine the magnitude of the displacements of the fronts of the relay signals VK1 , VK2 and V in an angular measure, which implements pulse-width modulation of control signals.
При гармонических по углу крена сигналах U1, U2 результирующие команды на ПРО в вертикальной и горизонтальной плоскостях
при t≤t0:
при t>t0:
Как видно из приведенных формул и фиг.4, зависимость результирующих команд от отклонений носит, в отличие от известных способов (зависимости (1), (2)), линейный характер.As can be seen from the above formulas and figure 4, the dependence of the resulting teams on deviations is, in contrast to the known methods (dependencies (1), (2)), linear in nature.
С другой стороны, предлагаемая группа изобретений сохраняет положительное свойство ближайшего аналога - обеспечение максимально возможных команд вверх после момента времени tз.On the other hand, the proposed group of inventions retains positive property closest analogue - providing maximum possible commands up after time t s.
Оптимальное значение момента времени tз, задаваемое до пуска, при реализации предлагаемого способа (фиг.5) определяется априорно конкретно для каждого типа ракет и реализуется в ИБС. Одним из определяющих факторов может служить величина располагаемой перегрузки ракеты, которая существенно переменна в процессе полета ракеты (например, на участке работы двигателя и участке излета после его выключения). Переключение частоты формирования сигнала с учетверенной на утроенную частоту вращения может производиться, например, по окончании переходного процесса после выстрела ракеты или непосредственно на конечном участке полета в условиях дефицита располагаемой перегрузки.The optimum value of the moment of time t, defined to start at the proposed method (5) is determined a priori specifically for each type of missile and implemented in CHD. One of the determining factors can be the size of the available rocket overload, which is significantly variable during the flight of the rocket (for example, in the engine operation area and in the departure section after it is turned off). Switching the frequency of signal formation from a quadruple to a triple rotational speed can be performed, for example, at the end of the transition process after a missile shot or directly at the end of the flight in conditions of deficiency of available overload.
Формирование сигнала на начальном участке полета на утроенной частоте вращения нежелательно для ракет с низкой начальной скоростью вследствие увеличения рассеивания траекторий.Signal generation at the initial flight stage at a triple rotational speed is undesirable for missiles with a low initial speed due to an increase in the dispersion of trajectories.
Так, при команде в горизонтальной плоскости, близкой к нулевой, имеется определенная трубка рассеивания в вертикальной плоскости от вертикальных возмущений схода ракеты (по углу тангажа и его производной). Рассеивание представляет собой разброс отклонений в точке экстремума от минимального значения Ymin до максимального значения Ymax.So, with a command in a horizontal plane close to zero, there is a certain dispersion tube in the vertical plane from the vertical perturbations of the rocket descent (along the pitch angle and its derivative). Scattering is the scatter of deviations at the extremum from the minimum value of Y min to the maximum value of Y max .
При максимальных командах в горизонтальной плоскости трубка рассеивания смещается вниз на величину ΔY, вследствие отсутствия добавочной команды и, соответственно, общее рассеивание в вертикальной плоскости увеличивается на величину ΔY (от минимального значения Ymin-ΔY до максимального значения Ymax).At maximum commands in the horizontal plane, the dispersion tube shifts downward by ΔY, due to the absence of an additional command and, accordingly, the total dispersion in the vertical plane increases by ΔY (from the minimum value of Y min -ΔY to the maximum value of Y max ).
В качестве ФВ может быть использована схема, представленная в книге А.А.Казамаров, A.M.Палатник, Л.О.Роднянский. - Динамика двумерных систем автоматического регулирования, М.: «Наука», 1967, с.153, рис.2.6.6, представляющая собой двумерное устройство с антисимметричной перекрестной связью между каналами. Реализация требуемого угла разворота фазы π/4 обеспечивается при коэффициентах, все значения которых составляют
В качестве примера реализации БП 11 может быть использована схема, представленная на фиг.6. На МЗ 21 с помощью РЭ5 20 образуется сигнал вида U2sign(-U1). На первый S-вход RS-триггера T25 поступает сигнал с ИВС 12, определяющий момент времени tз, а на его второй R-вход поступает логически инвертированный на ЛИ 24 сигнал (для сброса T в исходное состояние). На третий С-вход T 25 поступает сигнал синхронизации с ЛУ1 22, работающего согласно алгоритмуAs an example of the implementation of BP 11 can be used in the circuit shown in Fig.6. A signal of the form U 2 sign (-U 1 ) is generated at
где UРЭ4 - сигнал с выхода РЭ4 14, передние фронты которого соответствуют переключениям сигнала S(γ) с нулевого уровня на положительный уровень.where U RE4 is the signal from the output of RE4 14, the leading edges of which correspond to the switching of the signal S (γ) from zero to a positive level.
Момент переключения по указанному фронту соответствует началу четверти периода вращения по углу крена, в которой происходит инвертирование выходного сигнала (фиг.5), обеспечивающее увеличение команды вверх.The moment of switching on the specified front corresponds to the beginning of a quarter of the rotation period according to the angle of heel, in which the output signal is inverted (Fig. 5), providing an increase in the command up.
Минимизация отклонений в вертикальной плоскости после переключения может быть обеспечена изменением программно-временного сигнала в вертикальном канале, компенсирующего динамическую ошибку от действия ускорения силы тяжести, как, например, в патенте RU №2131576, МПК6 F41G 7/00, 25.03.98.Minimizing deviations in the vertical plane after switching can be achieved by changing the program-time signal in the vertical channel, compensating for the dynamic error from the action of acceleration of gravity, as, for example, in patent RU No. 2131576, IPC 6 F41G 7/00, 25.03.98.
В результате T25 выдает сигнал UT на переключение в момент времени t0, а на ЛУ2 23 формируется сигнал видаAs a result, T25 generates a signal U T for switching at time t 0 , and a signal of the form
Сигнал U1 в БП не преобразуется. Таким образом, выходные сигналы БП соответствуют зависимости (3).The signal U 1 in the PSU is not converted. Thus, the output signals of the PSU correspond to dependence (3).
В качестве остальных элементов СН могут быть использованы устройства, представленные в ближайшем аналоге и в патенте RU №2375667, МПК7 F41G 7/00, F42B 15/01, 11.03.08.As the remaining elements of the CH can be used the devices presented in the closest analogue and in patent RU No. 2375667, IPC 7 F41G 7/00, F42B 15/01, 03/11/08.
Применение предлагаемого способа и СН позволяет обеспечить высокую точность наведения вращающихся по углу крена одноканальных ракет с релейными ПРО в течение всего полетного времени.The application of the proposed method and SN makes it possible to ensure high accuracy of guidance of single-channel missiles with relay missile defense rotating along the roll angle during the entire flight time.
Claims (2)
где U1, U2 - периодические по углу γ сигналы, сдвинутые на угол π/2 друг относительно друга и на угол π/2 соответственно относительно сигналов C(γ), S(γ),
а момент времени t0 определяют как ближайший момент времени после заданного до пуска момента времени tз, соответствующий переключению сигнала S(γ) с нулевого уровня на положительный уровень.1. The method of guidance of a rotating rocket with a relay drive of the steering organ, including the generation of control signals in the vertical h y and horizontal h z planes, modulation of the control signals periodic by the angle γ of the roll of the rocket with three-position relay signals C (γ), S (γ) shifted by each other relative to each other by an angle π / 2, and the conversion of the on-off relay control signal to the steering organ deviation, characterized in that they set the time t s before starting, the on-off relay signal V is formed according to the law
where U 1 , U 2 - periodic along the angle γ signals shifted by an angle π / 2 relative to each other and by an angle π / 2, respectively, with respect to the signals C (γ), S (γ),
and time t 0 is determined as the nearest point of time after a predetermined start-up, the corresponding switching signal points of time t S (γ) from the zero level to the positive level.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115686/28A RU2532993C1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Method of guidance of spinning missile with relay drive of steering body and system of its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013115686/28A RU2532993C1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Method of guidance of spinning missile with relay drive of steering body and system of its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013115686A RU2013115686A (en) | 2014-10-20 |
RU2532993C1 true RU2532993C1 (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=53380032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013115686/28A RU2532993C1 (en) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | Method of guidance of spinning missile with relay drive of steering body and system of its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532993C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1674058A1 (en) * | 1983-08-19 | 1991-08-30 | Фрунзенский политехнический институт | Relay-pulsed controller |
RU2297588C1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for guidance of telecontrolled missile with control surfaces deployed after launch |
RU2310151C2 (en) * | 2005-12-20 | 2007-11-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for guidance of spin-stabilized missile with relay control actuator and system for its realization |
RU2375667C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-12-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Rotating missile guidance with control surface relay drive and system to this end |
-
2013
- 2013-04-09 RU RU2013115686/28A patent/RU2532993C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1674058A1 (en) * | 1983-08-19 | 1991-08-30 | Фрунзенский политехнический институт | Relay-pulsed controller |
RU2297588C1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for guidance of telecontrolled missile with control surfaces deployed after launch |
RU2310151C2 (en) * | 2005-12-20 | 2007-11-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for guidance of spin-stabilized missile with relay control actuator and system for its realization |
RU2375667C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-12-10 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Rotating missile guidance with control surface relay drive and system to this end |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
КАМПЕ-НЕММ А.А. Автоматическое двухпозиционное регулирование. - М.: Наука, 1967, с.27 - 28 * |
ПУПКОВ К.А., ЧАН Н. К. Возможность применения релейно-линейного закона управления в системе самонаведения//Автоматизация и современные технологии (Москва).- 2006.-N 11. -С. 33-36. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013115686A (en) | 2014-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102148067B (en) | Device for generating rotary combined vortex light beam | |
JP5815283B2 (en) | System and method for increasing the signal to noise ratio of a resonator fiber optic gyroscope | |
WO2014175203A1 (en) | Torque command generation device | |
US9663139B2 (en) | Electric motor feedforward control utilizing dynamic motor model | |
US10253756B2 (en) | Laser radar device and wind turbine control system | |
CN202110379U (en) | Device for generating rotary combined vortex light beam by adopting transmission-type space light modulator | |
CN202102255U (en) | Device for generating rotary compound vortex light beams | |
US11719817B2 (en) | Distance-measuring apparatus and control method | |
CN102269590A (en) | Apparatus and method for inhibiting intensity noise in optical signal | |
US20210055381A1 (en) | Radar target simulation system, radar test system and method for operating a radar target simulation system | |
RU2532993C1 (en) | Method of guidance of spinning missile with relay drive of steering body and system of its implementation | |
RU2367992C1 (en) | Adaptive device of aircraft coordinated control | |
RU2375667C1 (en) | Rotating missile guidance with control surface relay drive and system to this end | |
CN102119484B (en) | Power amplification device, and transmission device and communication device using same | |
CN101832849A (en) | Method for controlling soft start of vibrating meter based on three-parameter control | |
RU2541147C1 (en) | Function generator | |
CN202110378U (en) | Device for producing rotational composite vortex light beam by using reflection type spatial light modulator | |
US20220107389A1 (en) | Radar target simulator with continuous distance emulation and corresponding simulation method | |
JP2007208400A (en) | Triangular wave generating circuit | |
JP2009246578A (en) | Optical transmission device, and optical test device | |
RU2310151C2 (en) | Method for guidance of spin-stabilized missile with relay control actuator and system for its realization | |
RU2486428C1 (en) | Method of spinning rocket guidance and system to this end | |
CN108667520B (en) | Bias control device and method for optical transmitter modulator and optical transmitter | |
RU2548687C1 (en) | Method of guidance rolling missile and guidance system for its implementation | |
EP2911019B1 (en) | Control device for astatic system having dead time |