RU2539824C1 - Small-size aircraft target homing system - Google Patents

Small-size aircraft target homing system Download PDF

Info

Publication number
RU2539824C1
RU2539824C1 RU2013149430/28A RU2013149430A RU2539824C1 RU 2539824 C1 RU2539824 C1 RU 2539824C1 RU 2013149430/28 A RU2013149430/28 A RU 2013149430/28A RU 2013149430 A RU2013149430 A RU 2013149430A RU 2539824 C1 RU2539824 C1 RU 2539824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
signal
inputs
radar
Prior art date
Application number
RU2013149430/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Васильевич Ефанов
Виктор Витальевич Васецкий
Григорий Геннадьевич Косарев
Андрей Александрович Плиплин
Original Assignee
Василий Васильевич Ефанов
Виктор Витальевич Васецкий
Григорий Геннадьевич Косарев
Андрей Александрович Плиплин
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 Василий Васильевич Ефанов, Виктор Витальевич Васецкий, Григорий Геннадьевич Косарев, Андрей Александрович Плиплин filed Critical Василий Васильевич Ефанов
Priority to RU2013149430/28A priority Critical patent/RU2539824C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539824C1 publication Critical patent/RU2539824C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: system comprises an antenna, an autodyne radar with two outputs, an electronic switch, a memory unit, a first computing unit, a second computing unit, a logic device, a control device a timer and a deviation signal estimation unit, comprising n threshold devices, signal setting devices and an OR element. The output of the second computing unit is connected to the input of the deviation signal estimation unit, the inputs of which are the first inputs of the n threshold devices, the second inputs of which are connected to the outputs of the signal setting devices, and the outputs of the n threshold devices are connected to inputs of the OR element, the output of which is the output of the deviation signal estimation unit.
EFFECT: high accuracy of guiding guided missiles to a target by taking into account the deviation of the missile from the missile-target line of sight.
3 dwg

Description

Изобретение относится к навигационной технике и предназначено главным образом для решения проблемы самонаведения кратковременно взаимодействующих малоразмерных летательных аппаратов методом ″погони″ (или так называемым методом ″кривой атаки″).The invention relates to navigation technology and is intended primarily to solve the problem of homing short-term interacting small-sized aircraft using the “chase” method (or the so-called “attack curve” method).

Проблема управления взаимным перемещением в пространстве летательных аппаратов возникает во многих практических случаях, например на заключительных стадиях управления движением кратковременно взаимодействующих авиационно-космических объектов с целью их стыковки, при аварийной авиакосмической помощи, при наведении ракеты на цель и т.п. [1].The problem of controlling mutual movement in the space of aircraft arises in many practical cases, for example, at the final stages of controlling the movement of short-term interacting aerospace objects in order to dock them, in case of emergency aerospace assistance, when aiming a rocket at a target, etc. [one].

Несмотря на то, что поиск путей решений возможного самонаведения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, таких как, например, ракет класса ″земля-воздух″, ″воздух-воздух″ и других методом ″погони″ ведется уже десятилетиями (см., например, [2]), до настоящего времени эта проблема практически не решена, т.к. предлагаемые решения связаны с необходимостью использования сложных антенных систем и гироскопических координаторов.Despite the fact that the search for solutions to the possible homing of small-sized unmanned aerial vehicles, such as, for example, air-to-air missiles, air-to-air missiles, and others using the chase method, has been carried out for decades (see, for example, [2 ]), to date, this problem has not been practically resolved, because the proposed solutions are associated with the need to use complex antenna systems and gyroscopic coordinators.

Известны различные устройства самонаведения, использующие решение поставленной задачи управления траекторией полета летательных аппаратов методом ″погони″, которые описаны, например, в литературе [1, 4, 5].There are various homing devices that use the solution of the task of controlling the flight path of aircraft using the “chase” method, which are described, for example, in the literature [1, 4, 5].

Известно устройство самонаведения, описанное в [6], которое содержит антенну, радиолокатор, таймер, гироскоп, стабилизированную платформу, мотор начальной установки, угломерный радиодатчик и устройство управления.A homing device is described in [6], which contains an antenna, a radar, a timer, a gyroscope, a stabilized platform, an initial installation motor, a goniometer radio sensor and a control device.

В подобном устройстве самонаведения по сообщению командного пункта мотор начальной установки устанавливает остронаправленную антенну на стабилизированной платформе таким образом, что ось ее равносигнальной зоны совпадает с направлением на цель. В начальном процессе самонаведения радиолокатор по команде, поступившей с таймера, совместно с гироскопом измеряет угол отклонения направления на цель от направления равносигнальной зоны антенны. Сигнал ошибки с выхода радиолокатора поступает на устройство управления, корректирующее траекторию движения ракеты.In such a homing device, according to the command post, the initial installation motor installs a pointed antenna on a stabilized platform so that its axis of the equal-signal zone coincides with the direction to the target. In the initial homing process, the radar, on a command from the timer, together with the gyroscope measures the angle of deviation of the direction to the target from the direction of the antenna signal area. The error signal from the radar output is fed to a control device that corrects the rocket's trajectory.

Такое относительно сложное и громоздкое устройство, содержащее остронаправленную антенну и гироскопический координатор не всегда может быть реализовано в изделиях ограниченных размеров, в том числе и во многих малоразмерных ракетах. Следовательно, возникает главная проблема - создание устройства самонаведения методом ″погони″ для летательных аппаратов ограниченных размеров, в частности для малоразмерных ракет.Such a relatively complex and bulky device containing a highly directional antenna and a gyroscopic coordinator cannot always be implemented in products of limited size, including many small-sized missiles. Therefore, the main problem arises - the creation of a homing method for the "chase" for aircraft of limited size, in particular for small missiles.

Наиболее близким к изобретению является устройство самонаведения, которое содержит антенну, автодинный радиолокатор с двумя выходами, электронный ключ, блок памяти, первый блок вычислений, второй блок вычислений, логическое устройство, устройство управления и таймер, при этом антенна соединена с первым входом радиолокатора, первый выход которого соединен как с первым сигнальным, так и со вторым блокирующим входом электронного ключа, а второй выход радиолокатора соединен с первым входом первого блока вычислений, выход электронного ключа соединен с входом блока памяти и вторым входом первого блока вычислений, выход которого соединен с первым входом второго блока вычисления, выход которого соединен с входом логического устройства, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления, выход блока памяти соединен со вторым входом второго блока вычислений, а выход таймера, на вход которого подается внешняя команда ″Пуск″, соединен со вторым входом автодинного радиолокатора, имеющего два выхода рабочих сигналов, образованных, соответственно, амплитудной и частотной внутренней модуляцией в автодине, а антенна является приемопередающей и слабонаправленной [7].Closest to the invention is a homing device that contains an antenna, an autodyne radar with two outputs, an electronic key, a memory unit, a first computing unit, a second computing unit, a logic device, a control device and a timer, while the antenna is connected to the first input of the radar, the first the output of which is connected to both the first signal and the second blocking input of the electronic key, and the second output of the radar is connected to the first input of the first block of calculations, the output of the electronic key connected to the input of the memory unit and the second input of the first computing unit, the output of which is connected to the first input of the second computing unit, the output of which is connected to the input of the logic device, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the control device, the output of the memory unit is connected to the second input of the second block of calculations, and the timer output, to the input of which an external “Start” command is supplied, is connected to the second input of the autodyne radar, which has two outputs of working signals, images nnyh, respectively, amplitude and frequency modulation in the inner Avtodina and transceiver antenna is omnidirectional and [7].

Недостатком данного устройства является низкая точность наведения на цель малоразмерных летательных аппаратов из-за слабого информационного обеспечения процесса сближения.The disadvantage of this device is the low accuracy of targeting small-sized aircraft due to poor information support of the convergence process.

В процессе сближения малоразмерного летательного аппарата с целью определяется только сторона отклонения за счет одновременной оценки радиальной и тангенциальной составляющей суммарной скорости ″ракета-цель″ по частоте Доплера. В зависимости от направления вектора скорости ″ракета-цель″ определяемого, например, направлением скорости движения ракеты относительные величины значений доплеровских частот радиальной и тангенциальной составляющих могут быть между собой либо равными, либо относительно большими, либо относительно меньшими.In the process of approaching a small-sized aircraft for the purpose, only the side of the deviation is determined due to the simultaneous assessment of the radial and tangential components of the total velocity “target-rocket” by the Doppler frequency. Depending on the direction of the velocity vector ″ target-rocket ″ determined, for example, by the direction of the rocket’s speed, the relative values of the Doppler frequencies of the radial and tangential components can be either equal to each other, or relatively large, or relatively smaller.

Так, например, при условии, когда относительные величины значений доплеровских частот радиальной и тангенциальной составляющих больше единицы, означает, что необходимо производить поворот строительной оси ракеты в одну сторону, а при условии меньше единицы - производить ее поворот в противоположную сторону, однако при этом не учитываются значения величины отклонения сигналов.So, for example, provided that the relative values of the Doppler frequencies of the radial and tangential components are more than unity, it means that it is necessary to rotate the rocket’s construction axis in one direction, and if it is less than unity, it should be rotated in the opposite direction, but not Signal deviation values are taken into account.

Целью изобретения является повышение точности наведения на основе учета величины отклонения малоразмерного летательного аппарата относительно вектора скорости ″ракета-цель″.The aim of the invention is to increase the accuracy of guidance based on the deviation of the small-sized aircraft relative to the velocity vector ″ target-rocket ″.

Технический результат достигается тем, что в систему самонаведения которая содержит антенну, автодинный радиолокатор с двумя выходами, электронный ключ, блок памяти, первый блок вычислений, второй блок вычислений, логическое устройство, устройство управления и таймер, при этом антенна соединена с первым входом радиолокатора, первый выход которого соединен как с первым сигнальным, так и со вторым блокирующим входом электронного ключа, а второй выход радиолокатора соединен с первым входом первого блока вычислений, выход электронного ключа соединен с входом блока памяти и вторым входом первого блока вычислений, выход которого соединен с первым входом второго блока вычисления, выход которого соединен с входом логического устройства, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления, выход блока памяти соединен со вторым входом второго блока вычислений, а выход таймера, на вход которого подается внешняя команда ″Пуск″, соединен со вторым входом автодинного радиолокатора, имеющего два выхода рабочих сигналов, образованных, соответственно, амплитудной и частотной внутренней модуляциями в автодине, а антенна является приемопередающей и слабонаправленной, дополнительно введен блок оценки величины сигнала отклонения, вход которого соединен с выходом блока вычислений, а выход - с третьим входом устройства управления, блок оценки величины сигнала отклонения содержит n-пороговых устройств, задатчик сигналов, элемент ИЛИ, при этом выход второго блока вычислений соединен с входом блока оценки величины сигнала отклонения, входы которого являются первыми входами n-пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы n-пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока оценки величины сигнала отклонения.The technical result is achieved in that in a homing system that contains an antenna, an autodyne radar with two outputs, an electronic key, a memory unit, a first calculation unit, a second calculation unit, a logic device, a control device and a timer, while the antenna is connected to the first input of the radar, the first output of which is connected with both the first signal and the second blocking input of the electronic key, and the second output of the radar is connected with the first input of the first block of calculations, the output of the electronic key and connected to the input of the memory unit and the second input of the first computing unit, the output of which is connected to the first input of the second computing unit, the output of which is connected to the input of the logic device, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the control device, the output of the memory unit is connected with the second input of the second block of calculations, and the output of the timer, the input of which is supplied by an external command ″ Start ″, is connected to the second input of the autodyne radar, which has two outputs of the working signals, images data, respectively, by amplitude and frequency internal modulations in the autodyne, and the antenna is transceiver and slightly directional, an additional unit for estimating the magnitude of the deviation signal is introduced, the input of which is connected to the output of the computing unit, and the output is connected to the third input of the control device, the unit for estimating the magnitude of the deviation signal contains n-threshold devices, a signal setter, an OR element, while the output of the second calculation unit is connected to the input of the unit for estimating the magnitude of the deviation signal, the inputs of which are the first inputs n-rows of threshold devices, whose second inputs are connected to outputs of the set point signals, and n-outputs of threshold devices are connected to inputs of the OR gate, whose output is the output of the deviation signal evaluation unit.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемой системы, где 1 - антенна; 2 - автодинный радиолокатор; 3 - электронный ключ; 4 - блок памяти; 5 - первый блок вычислений; 6 - второй блок вычислений; 7 - логическое устройство; 8 - устройство управления; 9 - таймер, 10 - блок оценки величины сигнала отклонения содержит 11 - n-пороговых устройств, 12 - задатчик сигналов, 13 - элемент ИЛИ.Figure 1 presents the functional diagram of the proposed system, where 1 is the antenna; 2 - autodyne radar; 3 - electronic key; 4 - memory block; 5 - the first block of calculations; 6 - the second block of calculations; 7 - logical device; 8 - control device; 9 - a timer, 10 - a unit for estimating the magnitude of a deviation signal contains 11 - n-threshold devices, 12 - a signal generator, 13 - an OR element.

На фиг.2 и 3 графически представлено взаимодействие ракеты (Р) и цели (Ц) методом ″погони″ в меридиональной плоскости (вдоль строительной оси ракеты).Figure 2 and 3 graphically shows the interaction of the rocket (P) and the target (C) by the method of "chase" in the meridional plane (along the construction axis of the rocket).

Система самонаведения малоразмерных пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов содержит антенну 1, которая соединена с первым входом радиолокатора 2, первый выход которого соединен как с первым сигнальным, так и со вторым блокирующим входом электронного ключа 3, а второй выход радиолокатора 2 соединен с первым входом первого блока вычислений 5. Выход электронного ключа 3 соединен с входом блока памяти 4 и вторым входом первого блока вычислений 5, выход которого соединен с первым входом второго блока вычисления 6. Выход второго блока вычислений 6 соединен с входом логического устройства 7, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления 8. Выход блока памяти 4 соединен со вторым входом второго блока вычислений 6, а выход таймера 9, на вход которого подается внешняя команда ″Пуск″, соединен со вторым входом автодинного радиолокатора 2.The homing system of small manned and unmanned aerial vehicles contains an antenna 1, which is connected to the first input of the radar 2, the first output of which is connected to both the first signal and the second blocking input of the electronic key 3, and the second output of the radar 2 is connected to the first input of the first block computing 5. The output of the electronic key 3 is connected to the input of the memory unit 4 and the second input of the first computing unit 5, the output of which is connected to the first input of the second computing unit 6. The output of the second unit you number 6 is connected to the input of the logic device 7, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the control device 8. The output of the memory unit 4 is connected to the second input of the second computing unit 6, and the output of the timer 9, to the input of which an external command ″ Start ″, connected to the second input of the autodyne radar 2.

Блок 10 оценки величины сигнала отклонения содержит n-пороговых устройств 11, задатчик 12 сигналов, элемент ИЛИ 13, при этом выход второго блока 6 вычислений соединен с входом блока 10 оценки величины сигнала отклонения, входы которого являются первыми входами n-пороговых устройств 11, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 12 сигналов, а выходы n-пороговых устройств 11 соединены с входами элемента ИЛИ 13, выход которого является выходом блока 10 оценки величины сигнала отклонения.Block 10 estimating the magnitude of the deviation signal contains n-threshold devices 11, a signal generator 12, an OR element 13, while the output of the second calculation unit 6 is connected to the input of block 10 evaluating the magnitude of the deviation signal, the inputs of which are the first inputs of n-threshold devices 11 the inputs of which are connected to the outputs of the signal setter 12, and the outputs of the n-threshold devices 11 are connected to the inputs of the OR element 13, the output of which is the output of the deviation signal estimation unit 10.

Автодинный радиолокатор 2 имеет два выхода рабочих сигналов, образованных соответственно амплитудной и частотной внутренней модуляцией в автодине, а антенна 1 является приемопередающей и слабонаправленной.The autodyne radar 2 has two outputs of the working signals formed respectively by the amplitude and frequency internal modulation in the autodyne, and the antenna 1 is transceiver and low directional.

Начало работы предлагаемого устройства самонаведения (t0) задается таймером 9 и подачей на его вход внешней команды ″Пуск″ (фиг.1) (например, при выстреле ракеты). В качестве таймера 9 может быть использован, например, входящий в состав взрывателя ракеты предохранительно-исполнительный механизм (ПИМ) с часовым механизмом [6].The start of the proposed homing device (t 0 ) is set by the timer 9 and the external command ″ Start ″ (Fig. 1) is supplied to its input (for example, when a rocket is fired). As the timer 9 can be used, for example, a safety-executive mechanism (PIM), which is part of the missile fuse, with a clockwork [6].

Перед рассмотрением работы предлагаемого устройства принимаются следующие допущения.Before considering the operation of the proposed device, the following assumptions are made.

1) Принимается, что в процессе самонаведения ракеты методом ″погони″ в результате его кратковременности скорость цели Vц и ракеты Vp будут постоянными величинами (Vц=const, Vp=const) и при этом вектор скорости ракеты Vp направлен вдоль ее строительной оси.1) It is assumed that in the process of homing a missile by the “chase” method as a result of its short duration, the target speed V c and the rocket V p will be constant values (V c = const, V p = const) and the rocket velocity vector V p is directed along it construction axis.

2) Известно [3], что при двухточечном самонаведении ракеты на цель методом ″погони″ полет ракеты (Р) относительно цели (Ц) осуществляется таким образом, что вектор скорости ракеты Vp постоянно направлен на цель по линии вектора

Figure 00000001
направления ″ракета-цель″.2) It is known [3] that with two-point homing of a missile at a target by the “pursuit” method, a missile (P) flies relative to a target (C) in such a way that the rocket velocity vector V p is constantly directed toward the target along the vector line
Figure 00000001
directions ″ target missile ″.

При таком самонаведении угол β (фиг.2), образованный направлением вектора скорости ракеты Vp и направлением линии вектора

Figure 00000001
″ракета-цель″, всегда равен нулю.With this homing angle β (figure 2), formed by the direction of the rocket velocity vector V p and the direction of the vector line
Figure 00000001
″ Target rocket ″ is always zero.

На фиг.2 и 3 графически представлено взаимодействие ракеты (Р) и цели (Ц) методом ″погони″ в меридиональной плоскости (вдоль строительной оси ракеты).Figure 2 and 3 graphically shows the interaction of the rocket (P) and the target (C) by the method of "chase" in the meridional plane (along the construction axis of the rocket).

3) При движении ракеты со скоростью Vp и движении цели со скоростью Vц вектор их суммарной скорости может быть разложен на две составляющие: радиальную и тангенциальную (фиг.2). Радиальная составляющая скорости Vсбл может быть определена традиционным радиолокационным способом [8].3) When the rocket moves at a speed of V p and the target moves at a speed of V c, the vector of their total speed can be decomposed into two components: radial and tangential (Fig. 2). The radial component of the velocity V sb can be determined by the traditional radar method [8].

Одновременная оценка радиальной Vсбл и тангенциальной Vτ составляющей суммарной скорости ″ракета-цель″ Vрц (фиг.2) может производиться по частоте Доплера устройством, описанным, например, в [9].The simultaneous assessment of the radial V sbl and the tangential V τ component of the total velocity ″ target-rocket ″ V rts (FIG. 2) can be performed using the Doppler frequency of the device described, for example, in [9].

Известно (см., например, [8]), что вектор радиальной составляющей суммарной скорости сближения объектов Vсбл всегда направлен в сторону цели (фиг.2, а), а частота Доплера Fд.сбл определяется этой скоростью по формулеIt is known (see, for example, [8]) that the vector of the radial component of the total velocity of approach of objects V sbl is always directed towards the target (Fig. 2, a), and the Doppler frequency F d.sbl is determined by this speed by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где λ - длина волны радиолокационного сигнала радиолокатора.where λ is the wavelength of the radar radar signal.

Частота Доплера Fдτ, образованная тангенциальной составляющей суммарной скорости сближения объектов Vτ (фиг.2, а), определяется по формулеThe Doppler frequency F d τ formed by the tangential component of the total speed of approach of objects V τ (Fig.2, a) is determined by the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

Из (1) следует, что радиальная составляющая суммарной скорости ракеты и цели Vсбл будет всегда максимальной при условии α0 равной нулю. Но при этом из (2) следует, что при условии α0 равной нулю, т.е. при совмещении векторов суммарной скорости Vрц с вектором ее радиальной составляющей Vсбл, тангенциальная составляющая вектора скорости Vτ будет равна нулю (фиг.2). Такое угловое положение векторов скоростей в пространстве меридиональной плоскости может достигаться изменением направления вектора скорости полета ракеты Vp поворотом положения ее строительной оси, например, аэродинамическим или реактивным способом.From (1) it follows that the radial component of the total velocity of the rocket and the target V sbl will always be maximum under the condition α 0 equal to zero. But at the same time, it follows from (2) that, provided α 0 is zero, i.e. when combining the vectors of the total velocity V rc with the vector of its radial component V sb , the tangential component of the velocity vector V τ will be zero ( figure 2). Such an angular position of the velocity vectors in the space of the meridional plane can be achieved by changing the direction of the rocket's velocity vector V p by turning the position of its construction axis, for example, by an aerodynamic or reactive method.

Таким образом, параметром рассогласования при управлении ракеты методом ″погони″ становится напряжение сигнала, образованное тангенциальной составляющей суммарной скорости движения ракеты и цели (UFд.τ). Изменением положения продольной оси ракеты в меридиональной плоскости таким образом, чтобы на втором выходе радиолокатора этот сигнал будет отсутствовать (UFд.τ равно нулю), обеспечивается условие движения ракеты методом ″погони″, т.к. при этом угол (3 становится равным нулю (фиг.2 и 3).Thus, the mismatch parameter when controlling the missile by the пог chase ’method is the signal voltage formed by the tangential component of the total velocity of the rocket and the target (U Fд. Τ ). By changing the position of the longitudinal axis of the rocket in the meridional plane so that this signal is absent at the second output of the radar (U Fd. Τ is zero), the condition for the movement of the rocket by the “chase” method is provided, because while the angle (3 becomes equal to zero (figure 2 and 3).

Система самонаведения управляемых ракет работает следующим образом (фиг.1).The homing system of guided missiles works as follows (figure 1).

По внешней команде ″Пуск″ на вход таймера 9 поступает одиночный сигнал запуска, после чего с выхода таймера 9 на второй вход автодинного радиолокатора 2 поступает сигнал для его включения. Автодинный радиолокатор 2 начинает вырабатывать непрерывный немодулированный сигнал, излучаемый в пространство слабонаправленной приемопередающей антенной 1. При облучении цели этим сигналом отраженный от нее сигнал через антенну 1 поступает на вход автодинного радиолокатора 2.On an external command ″ Start ″ to the input of timer 9 receives a single trigger signal, after which the output of timer 9 at the second input of the autodyne radar 2 receives a signal to turn it on. The autodyne radar 2 begins to generate a continuous unmodulated signal emitted into the space by a weakly directed transceiver antenna 1. When the target is irradiated with this signal, the signal reflected from it through the antenna 1 is fed to the input of the autodyne radar 2.

В рассматриваемом устройстве применяется автодинный радиолокатор 2, структурная схема которого описана в патенте [9]. Этот автодин имеет два выхода сигналов доплеровских частот. На первом выходе - сигнал, образованный радиальной скоростью Vсбл, а на втором выходе - сигнал, образованный тангенциальной составляющей Vτ суммарной скорости ″ракета-цель″ Vрц. На этих выходах будут соответствующие уровни сигналов: для скорости Vсбл напряжение будет UFд.сбл, а для скорости Vτ напряжение будет UFд.τ, т.е. величина сигнала доплеровской частоты на первом выходе автодинного радиолокатора 2 пропорциональна величине частоты радиальной составляющей вектора суммарной скорости ″ракета-цель″ Fд.сбл, а на его втором выходе сигнал доплеровской частоты пропорционален величине частоты тангенциальной составляющей вектора суммарной скорости ″ракета-цель″ Fд.τ. С первого выхода автодинного радиолокатора 2 сигнал доплеровской частоты UFд.сбл поступает на первый сигнальный и второй блокировочный входы электронного ключа 3, выход которого соединен с входом блока памяти 4 и вторым входом первого блока вычислений 5, на первый вход которого со второго выхода автодинного радиолокатора 2 поступает сигнал доплеровской частоты тангенциальной составляющей (UFд.τ). Затем электронный ключ 3 самоблокируется (выключается) сигналом UFд.сбл, поступившим с первого выхода автодинного радиолокатора 2. В начальный момент времени работы устройства самонаведения в первом блоке вычислений 5 производится вычитание напряжений двух сигналов: одного - поступающего на его второй вход с выхода электронного ключа 3

Figure 00000004
и второго - текущего значения напряжения сигнала
Figure 00000005
, поступающего на первый вход блока вычислений 5 со второго выхода автодинного радиолокатора 2, в результате на выходе блока вычислений 5 появится разностный сигнал
Figure 00000006
In the device in question, an autodyne radar 2 is used, the structural diagram of which is described in the patent [9]. This autodyne has two Doppler frequency outputs. At the first output, there is a signal formed by the radial velocity V sb , and at the second output, a signal formed by the tangential component V τ of the total velocity ″ target-rocket ″ V rts . At these outputs there will be corresponding signal levels: for speed V sb the voltage will be U Fd.sbl , and for speed V τ the voltage will be U Fd. τ , i.e. the magnitude of the Doppler frequency signal at the first output of the autodyne radar 2 is proportional to the frequency of the radial component of the total velocity vector ″ target-rocket F F d.sbl , and at its second output, the Doppler frequency signal is proportional to the frequency of the tangential component of the total velocity vector ″ rocket-target ″ F d. τ . From the first output of the autodyne radar 2, the Doppler frequency signal U F.subl is fed to the first signal and second blocking inputs of the electronic key 3, the output of which is connected to the input of the memory unit 4 and the second input of the first computing unit 5, the first input of which is from the second output of the autodyne radar 2, a signal of the Doppler frequency of the tangential component (U Fд. Τ ) is received . Then, the electronic key 3 is self-locking ( turned off) by the signal U F.sdbl received from the first output of the autodyne radar 2. At the initial instant of operation of the homing device, the voltage of two signals is subtracted in the first block of calculations 5: one of the electronic input to its second input key 3
Figure 00000004
and the second - the current value of the signal voltage
Figure 00000005
received at the first input of computing unit 5 from the second output of the autodyne radar 2, as a result, a difference signal will appear at the output of computing unit 5
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

поступающий затем на первый вход второго блока вычислений 6. На второй вход блока вычислителей 6 поступает сигнал первичного измерения доплеровской частоты Fдо.сбл с выхода блока памяти 4 в виде напряжения UFдо.сбл.then arriving at the first input of the second block of calculations 6. The second input of the block of calculators 6 receives the signal of the primary measurement of the Doppler frequency F do.sl from the output of the memory unit 4 in the form of voltage U Fdo.ssl .

Таким образом, на два входа второго блока вычислений 6 поступают соответственно два сигнала: на первый вход поступает сигнал с выхода первого вычислителя 5 как текущее значение

Figure 00000008
и второй сигнал поступает на второй вход блока вычислений 6 с выхода блока памяти 4 в виде постоянного значения UFдо.сбл, при этом на выходе блока вычислений 6 будет сигнал Zi, являющийся величиной как частное от деления этих входных величинThus, two signals respectively arrive at the two inputs of the second block of calculations 6: the signal from the output of the first calculator 5 is received at the first input as the current value
Figure 00000008
and the second signal is fed to the second input of the computation unit 6 from the output of the memory unit 4 in the form of a constant value of U Fд.сл , while the output of the computation unit 6 will be the signal Z i , which is the quotient as a quotient of the division of these input quantities

Figure 00000009
Figure 00000009

В зависимости от направления вектора скорости ″ракета-цель″ Vрц (характеризуемое величиной угла α, см. фиг.3), определяемое, например, направлением скорости движения ракеты Vp, относительные величины значений доплеровских частот Vсбл и Vτ могут быть между собой либо равными, либо относительно большими, либо относительно меньшими, т.е.Depending on the direction of the velocity vector ″ target-target ″ V rts (characterized by the angle α, see FIG. 3), determined, for example, by the direction of the velocity of the rocket V p , the relative values of the Doppler frequencies V sbl and V τ can be between either equal, or relatively large, or relatively smaller, i.e.

Figure 00000010
или
Figure 00000011
Figure 00000010
or
Figure 00000011

Соответственно этому будут изменяться отношения напряжений Zi, образованные этими скоростями через доплеровские частоты UFдо.сбл иAccordingly, the relationship of stresses Z i formed by these velocities through the Doppler frequencies U Fdo.sbl and

Figure 00000012
и
Figure 00000013
Figure 00000012
and
Figure 00000013

Сигнал Zi с выхода второго блока вычислений 6 поступает на вход логического устройства 7, с выхода которого сигнал поступает только на один из двух его выходов: на первом выходе появится сигнал при условии, если

Figure 00000014
а на втором - при условии
Figure 00000015
The signal Z i from the output of the second block of calculations 6 is fed to the input of the logic device 7, the output of which the signal is fed to only one of its two outputs: the signal will appear at the first output, provided that
Figure 00000014
and on the second - subject to
Figure 00000015

Значения величин сигнала Zi являются управляющими. Так, например, условие Zi больше 1, означает, что необходимо производить поворот строительной оси ракеты в одну сторону, а условие Zi меньше 1 - производить ее поворот в противоположную сторону.The values of the signal values Z i are control. So, for example, the condition Z i is greater than 1, means that it is necessary to rotate the rocket’s construction axis in one direction, and the condition Z i is less than 1 — to rotate it in the opposite direction.

С одного из двух выходов логического устройства 7 сигнал поступает на соответствующий вход устройства управления 8, чем производится управление поворотом строительной оси ракеты.From one of the two outputs of the logic device 7, the signal is supplied to the corresponding input of the control device 8, which controls the rotation of the rocket construction axis.

При этом дополнительно производится оценка величины сигнала отклонения за счет выдачи сигнала с выхода второго 6 блока вычислений на вход блока 10 оценки величины сигнала отклонения и соответственно на первые входы n-пороговых устройств 11, на вторые входы которых поступают сигналы с выхода задатчика сигналов 12.At the same time, the deviation signal value is additionally estimated by issuing a signal from the output of the second 6 calculation unit to the input of the deviation signal estimation unit 10 and, accordingly, to the first inputs of n-threshold devices 11, the second inputs of which receive signals from the output of signal setter 12.

В зависимости от величины сигналов происходит срабатывание одного из n-пороговых устройств 11 и сигнал через элемент ИЛИ 13, поступает на третий вход блока 8 управления.Depending on the magnitude of the signals, one of the n-threshold devices 11 is triggered and the signal through the OR element 13 is fed to the third input of the control unit 8.

Воздействия сигналов управления осуществляется до тех пор, пока не будет выполнено условие отсутствия сигнала, образованного тангенциальной составляющей скорости ″ракета-цель″, при котором на двух выходах логического устройства 7 сигнала не будет, чем подтверждается проводимый процесс самонаведения ракеты на цель методом ″погони″.The influence of control signals is carried out until the condition for the absence of a signal formed by the tangential velocity component “target-rocket” is fulfilled, in which there is no signal at the two outputs of the logic device 7, which confirms the ongoing process of homing the missile at the target using the “chase ″ method .

Процесс самонаведения продолжается до момента контактной встречи ракеты с целью. Слабая направленность антенны позволяет обеспечивать правильное наведение ракеты методом ″погони″ даже при случайных колебаниях ее оси относительно цели.The homing process continues until the moment of a contact meeting of the rocket with a target. The weak directivity of the antenna allows you to ensure the correct guidance of the rocket by the method of "chase" even with random fluctuations of its axis relative to the target.

Источники информацииInformation sources

1. Березин Л.В., Вейцель В.А., Волковский С.А. и др. Основы радиоуправления. Учебное пособие для ВУЗов. / Под ред. В.А. Вейцеля, В.Н. Типугина. - М.: Сов. радио, 1973, стр.464 и др.1. Berezin L.V., Weitzel V.A., Volkovsky S.A. and other fundamentals of radio control. Textbook for high schools. / Ed. V.A. Weitzel, V.N. Tipugina. - M .: Owls. Radio, 1973, p. 464 and others.

2. Локк А.С. Управление снарядам. Перевод с англ. - М.: Гос. изд. ФМЛ, 1958, стр.775.2. Locke A.S. Projectile control. Translation from English - M .: State. ed. FML, 1958, p. 775.

4. Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоуправление ракетами. - М.: Сов. радио, 1964, стр.644.4. Maksimov M.V., Gorgonov G.I. Radio control missiles. - M .: Owls. Radio, 1964, p. 644.

5. Волковский С.А., Оноприенко Е.И., Савинов В.А. Радиоустройства систем управления летательными аппаратами. - М.: Машиностроение, 1972, стр.408.5. Volkovsky S.A., Onoprienko E.I., Savinov V.A. Radio control systems for aircraft. - M.: Mechanical Engineering, 1972, p. 408.

6. Гуткин Л.С., Борисов Ю.П., Валуев А.А. и др. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами. / Под общей ред. Л.С. Гуткина. - М.: Сов. радио, 1968, стр.597, 680.6. Gutkin L.S., Borisov Yu.P., Valuev A.A. and others. Radio control of rockets and spacecraft. / Under the general ed. L.S. Gutkina. - M .: Owls. Radio, 1968, pp. 597, 680.

6. Дорофеев А.Н. Взрыватели ракет. Военное издательство МО СССР. - М. 1963, стр.86 и др.6. Dorofeev A.N. Rocket fuses. Military publishing house of the Ministry of Defense of the USSR. - M. 1963, p. 86, etc.

7. Патент РФ на изобретение №2466344. Устройство самонаведения. Авторы Климашов Б.М., Смагин В.А.7. RF patent for the invention No. 2466344. Homing device. Authors Klimashov B.M., Smagin V.A.

8. Коган И.М. Ближняя радиолокация. Теоретические основы. - М.: Сов. радио, 1973, стр.272.8. Kogan I.M. Near radar. Theoretical basis. - M .: Owls. Radio, 1973, p. 272.

9. Патент №2351946. Автодинное устройство системы ближней радиолокации. Автор Климашов Б.М.9. Patent No. 2351946. Autodyne device near radar system. Author Klimashov B.M.

Claims (1)

Система самонаведения малоразмерных летательных аппаратов на цель содержит антенну, автодинный радиолокатор с двумя выходами, электронный ключ, блок памяти, первый блок вычислений, второй блок вычислений, логическое устройство, устройство управления и таймер, при этом антенна соединена с первым входом автодинного радиолокатора, первый выход которого соединен как с первым сигнальным, так и со вторым блокирующим входом электронного ключа, а второй выход радиолокатора соединен с первым входом первого блока вычислений, выход электронного ключа соединен с входом блока памяти и вторым входом первого блока вычислений, выход которого соединен с первым входом второго блока вычисления, выход которого соединен с входом логического устройства, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства управления, выход блока памяти соединен со вторым входом второго блока вычислений, а выход таймера, на вход которого подается внешняя команда "Пуск", соединен со вторым входом автодинного радиолокатора, имеющего два выхода рабочих сигналов, образованных, соответственно, амплитудной и частотной внутренней модуляциями в автодине, а антенна является приемопередающей и слабонаправленной, отличающееся тем, что в него введен блок оценки величины сигнала отклонения, вход которого соединен с выходом второго блока вычислений, а выход - с третьим входом устройства управления, блок оценки величины сигнала отклонения содержит n-пороговых устройств, задатчик сигналов, элемент ИЛИ, при этом выход второго блока вычислений соединен с входом блока оценки величины сигнала отклонения, входы которого являются первыми входами n-пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы n-пороговых устройств соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока оценки величины сигнала отклонения. The homing system of small aircraft on the target contains an antenna, an autodyne radar with two outputs, an electronic key, a memory unit, a first calculation unit, a second calculation unit, a logic device, a control device and a timer, while the antenna is connected to the first input of the autodyne radar, the first output which is connected to both the first signal and the second blocking input of the electronic key, and the second output of the radar is connected to the first input of the first block of calculations, the output of electronic the key is connected to the input of the memory unit and the second input of the first computing unit, the output of which is connected to the first input of the second computing unit, the output of which is connected to the input of the logic device, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the control device, the output of the memory unit is connected with the second input of the second block of calculations, and the timer output, to the input of which the external Start command is applied, is connected to the second input of the autodyne radar, which has two outputs of working signals, the image of amplitude and frequency internal modulations in the autodyne, respectively, and the antenna is transceiver and slightly directional, characterized in that it includes a unit for estimating the value of the deviation signal, the input of which is connected to the output of the second block of calculations, and the output to the third input of the control device, the deviation signal magnitude estimator contains n-threshold devices, a signal master, an OR element, while the output of the second calculation unit is connected to the input of the deviation signal magnitude estimator, the inputs of which og are the first inputs of n-threshold devices, the second inputs of which are connected to the outputs of the signal setter, and the outputs of n-threshold devices are connected to the inputs of the OR element, the output of which is the output of the unit for estimating the value of the deviation signal.
RU2013149430/28A 2013-11-06 2013-11-06 Small-size aircraft target homing system RU2539824C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149430/28A RU2539824C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Small-size aircraft target homing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149430/28A RU2539824C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Small-size aircraft target homing system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539824C1 true RU2539824C1 (en) 2015-01-27

Family

ID=53286657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149430/28A RU2539824C1 (en) 2013-11-06 2013-11-06 Small-size aircraft target homing system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539824C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351946C1 (en) * 2007-10-15 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Autodyne device of short-range radiolocation system
RU2413918C1 (en) * 2009-07-29 2011-03-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method of generating missile control signals
RU2466344C1 (en) * 2011-05-16 2012-11-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" Self-guidance device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351946C1 (en) * 2007-10-15 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Autodyne device of short-range radiolocation system
RU2413918C1 (en) * 2009-07-29 2011-03-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method of generating missile control signals
RU2466344C1 (en) * 2011-05-16 2012-11-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Экран" Self-guidance device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГУТКИН Л.С., БОРИСОВ Ю.П., ВАЛУЕВ А.А. И ДР. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами. / Под общей ред. Л.С. ГУТКИНА. М., Сов. радио, 1968, стр.597, 680. ДОРОФЕЕВ А.Н. Взрыватели ракет. Военное издательство МО СССР. М., 1963, стр.86 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7023380B2 (en) RF attitude measurement system and method
EP2802838A1 (en) Anti-rocket system
RU2659622C1 (en) Rotating along the roll angle with direction gyroscope to the target acquisition zone by the homing head rocket outputting method and system for its implementation
US3982246A (en) General method of geometrical passive ranging
RU2311605C2 (en) Method for functioning of missile information-computing system at guidance to target and device for its realization
EP0105918B1 (en) Terminally guided weapon delivery system
RU2701671C1 (en) Missile guidance method
RU2466344C1 (en) Self-guidance device
RU2539824C1 (en) Small-size aircraft target homing system
RU2539823C1 (en) Method of self-guidance of small-sized missiles to target and system for its implementation
Khamis et al. Nonlinear finite-horizon regulation and tracking for systems with incomplete state information using differential state dependent Riccati equation
RU2392575C2 (en) Self-homing device
US4560120A (en) Spin stabilized impulsively controlled missile (SSICM)
US5216815A (en) Method of passive range determination using only two bearing measurements
US4160250A (en) Active radar missile launch envelope computation system
Sreeja et al. Precision munition guidance and moving-target estimation
US5232182A (en) Autonomous system for initializing synthetic aperture radar seeker acquisition
GB2279444A (en) Missile guidance system
US3951359A (en) Missile control system
US3712562A (en) Sector gating circuit
US5805102A (en) Apparatus for directing a mobile craft to a rendevous with another mobile craft
US3956748A (en) Omnidirectional tracking weapon control system
Kale Güvenç Range to-go estimation for a tactical missile with a passive seeker
RU2533660C2 (en) Method and apparatus for independent radar self-correction of misalignment when small-size aircraft meets object at final flight path segment
RU2784492C1 (en) Method for payload delivery to air object