Определение и организация получения Озад в беспоисковых самонастраивающихся системах сводятся к процессу формирования модели — эталона контура, по которой производится настройка характеристик реального контура.
В беспоисковых системах можно получить темп процесса адаптации, соизмеримый с темпом переходных процессов в системе управления, тем самым обеспечить меньшее время адаптации по сравнению с поисковыми. При построении систем управления летательными аппаратами, где немаловажными являются требования к быстродействию, простоте и надежности, минимуму массы и габаритным размерам, более широкое распространение находят беспоисковые самонастраивающиеся системы.
В настоящее время находят применение системы управления, в контур которых включаются вычислительные машины (ЗРК «Пэтриот»), что значительно расширяет возможности применения более совершенных алгоритмов адаптации.
Контур управления системы самонаведения ракеты
В соответствии с принципом самонаведения в состав системы самонаведения ракеты входят бортовой координатор, счетно-решающий прибор, зенитная управляемая ракета — автопилот (рис. 11).
Рис. 11. Функциональная схема системы самонаведения
Особенностью контура системы самонаведения является отличие структуры кинематического звена, характеризующего относительное сближение ракеты и цели. Это обусловлено, во-первых, тем, что координатор (измерительный элемент) и счетно-решающий прибор установлены на борту ракеты, во-вторых, реализацией в системах самонаведения двухточечных методов наведения, в соответствии с которыми определяется взаимное положение двух точек — ракеты и цели.
Выбранный метод наведения будет определять вид передаточных функций кинематического звена, устанавливающего связь между параметром рассогласования и параметрами движения цели и ракеты, бортового координатора и счетно-решающего прибора. Передаточная функция ракеты с автопилотом не отличается от соответствующей передаточной функции телеуправляемой ракеты, поэтому ограничимся рассмотрением контура самонаведения при реализации методов наведения, требующих информации об угловой скорости линии ракета — цель (методы пропорционального и параллельного сближения).
Рис. 12. К выводу уравнения кинематического звена контура самонаведения
Кинематическое звено. Физическую сущность кинематической связи при самонаведении покажем на примере наведения ракеты на цель в вертикальной плоскости (рис. 12). При самонаведении ракеты в вертикальной плоскости относительное положение ракеты и цели характеризуется вектором дальности ракета — цель D, ориентацию в пространстве которого определяет угол
Уравнения кинематики самонаведения, характеризующие скорость изменения вектора дальности и его угловую скорость вращения, имеют вид:
Рассматривая условия наведения на встречных курсах, можно допустить, что
тогда получим:
Рис. 13. Кинематическое звено контура самонаведения
Полученные уравнения показывают, что скорость вращения линии ракета — цель обусловливается движением цели и движением ракеты перпендикулярно этой линии, т. е.
где
в операторной форме можно записать
Структурная схема кинематического звена при реализации методов пропорционального и параллельного сближения показана на рис. 13.
Бортовой координатор. При самонаведении по методу параллельного или пропорционального сближения для измерения угловой скорости вращения линии ракета — цель могут применяться бортовые координаторы со следящим гироприводом, со следящей антенной и гироскопическими датчиками угловых скоростей.
Входным воздействием координатора является значение угла
где
Рис. 14. Контур системы самонаведения при реализации метода параллельного (пропорционального) сближения
Координатор со следящим гироприводом обеспечивает измерение угловой скорости линии ракета — цель в стабилизированной системе координат, в то же время позволяет осуществить достаточно точное слежение за целью по угловым координатам.
Счетно-решающий прибор (СРП). В контуре системы самонаведения счетно-решающий прибор в значительной степени выполняет те же функции, что и устройство выработки команд в командных системах управления, но в более ограниченных пределах.
Связь между сигналом рассогласования и формируемой СРП командой управления может быть представлена в виде
К — коэффициент преобразования;
На рис. 14 показан контур системы самонаведения при реализации метода пропорционального или параллельного сближения. Видим, что параметр рассогласования