Рис.

Рис.

Применяют метод пропорционального сближения

A - навигационная постоянная.

Требуется решение следующих задач:

1. Направить максимум ДН на цель

2. Вырабатывать сигнал рассогласования, из которого формируется сигналы управления

Сигнал рассогласования формируется таким образом, чтобы объект перемещался по следующему закону: в любой момент времени линия визирования должна перемещаться параллельно самой себе. Мы применяем силовой привод без жесткой обратной связи, следовательно, передаточная функция - интегрирующее звено, поэтому система является астатической. Ошибка Де_к астатической системы пропорциональна скорости изменения входной величины, поэтому можно записать:

Перед стартом мы раскручиваем скоростной гироскоп. С выхода такого датчика снимаем напряжение, пропорциональное углу ц_к. В результате на выходе сумматора получаем рассогласование:

В результате следящая система будет вырабатывать и сигнал рассогласования, и осуществлять разворот антенны таким образом, чтобы линия визирования была направлена на цель.

В реальных системах возникает ошибка слежения, 1 составляющая ошибки: k₁=k₂, 2 составляющая: в процессе полета снаряд совершает угловые колебания, следовательно, производная угла будет определяться неточно.

Головка самонаведения со следящим гироприводом

Рис.

Основной элемент - позиционный гироскоп. Антенна жестко связана с главной осью позиционного гироскопа. При отклонении оси антенны от направления на цель формируется сигнал рассогласования.

U_?е=k_Р?е_k

Он подается на электродвигатель, который создает вокруг оси гироскопа с таким моментом:

M_z= Ф_ЭД(р) U_?е

Под действием приложенного момента ось гироскопа прецессирует таким образом, что угол ?е_k уменьшается. Угловая скорость вращения оси пропорциональна моменту M_z. Так как в контуре содержится интегральное звено, то напряжение на выходе радиовизира будет пропорционально угловой скорости визирования, то есть выходное напряжение радиовизира может использоваться в качестве сигнала рассогласования.

Структурная схема кинематического звена

Рассмотрим случай самонаведения методом параллельного сближения.

Рис.

Рис.

Структурную схему радиозвена можно легко определить. Надо найти структурную схему кинематического звена.

г_сн - выходная величина звена автопилот-снаряд;

н_ц - внешняя динамическая воздушная система управления;

з_r - угловая скорость линии визирования.

Структурная схема кинематического звена будет определена, если мы сумеем определить, как меняется угол з_r при изменении углов н_ц и г_сн.

Будем рассматривать плоскую задачу. Углы н_ц и г_сн малы. Скорость сближения снаряда и цели определяется как проекция векторов V_y и V_сн на линию визирования.

V_сн и V_ц - скорости снаряда и цели.

Минимальная скорость вращения линии визирования определяется через проекции скорости снаряда и цели на нормаль к линии визирования.

Выражение есть кинематическое уравнение, которое отображает математическую связь между углами г_сн, внешним динамическим воздействием и производной линии визирования. Эти уравнения устанавливают связь между выходной величиной звена автопилот снаряд, внешним динамическим воздействием и угловой скоростью линии визирования. Мы будем полагать, что наведение осуществляется на встречных курсах.

Можно составить замкнутую структурную схему контура управления. В состав кинематического звена будет входить инерциальное звено и видно, что структурная схема кинематического звена является нестационарной системой.

Пассивные тепловые визиры

Прием тепловой энергии сопровождается фоновым излучением. Фоновое излучение внешней среды обусловлено земной поверхностью, атмосферой, космическим пространством. Чтобы построить тепловую головку, были проведены эксперименты по изучению спектрального состава внешней среды. Все эти эксперименты служили только одной цели: необходимо было найти способы уменьшить фоновое излучение. Спектральный состав излучения некоторых объектов можно охарактеризовать следующими графиками:

Рис.

Первый график - спектральное распределение солнечной энергии у поверхности земли; второй - спектральная плотность отраженной облаками солнечной энергии.

При наведении в объектив тепловой головки самонаведения будут попадать сигналы, отраженные точечными источниками, то есть нашими целями и фоновым излучением. Графики позволяют в первом приближении считать фоновое излучение имеющим равномерную спектральную плотность. Это позволяет реализовать тепловые головки самонаведения.

Обобщенная схема оптико-электронных систем самонаведения