Этапы наведения управляемого снаряда на цель

В общем случае в процессе наведения следует различать четыре этапа:

1. Выведение снаряда на траекторию наведения.

2. Сближение снаряда с целью.

3. Преследование цели[1].

4. Движение снаряда после прекращения работы системы управления.

Задача наведения управляемого снаряда на цель состоит в определенной организации движения снаряда для достижения наибольшей вероятности поражения цели.

Первым приближением при рассмотрении такой задачи является кинематическое исследование. Снаряд и цель, а в общем случае и пункт управления при кинематическом исследовании представляются в виде геометрических точек, в качестве которых обычно выбирают их центры масс. Наведение заканчивается или выводом управляемого снаряда на такое расстояние до цели, при котором обеспечивается срабатывание целедистанционного взрывателя и поражение цели, или прямым попаданием в цель.

Второй вид исследования – управление ориентацией ЛА вокруг центра масс.

Рассмотрение вопроса о характеристиках реальной траектории полета снаряда (ЛА) является задачей динамического исследования. Оно позволяет найти закон управления рулевыми органами (сигнал управления).

Траектории движения снаряда на первом этапе наведения весьма разнообразны. Необходимая форма траектории на этом этапе определяется:

- начальными условиями пуска снаряда;

- способом старта (старт с «нулевым» разбегом, старт с направляющих, катапультирование, старт с применением стартовых двигателей, с использованием силы тяжести);

- местом старта (земля, корабль, самолет);

- способом управления на втором этапе наведения;

- характеристиками снаряда на этапе его разгона;

- условиями тактической обстановки.

В результате первого этапа наведения может возникнуть начальная ошибка прицеливания. Начальная ошибка прицеливания представляет собой различие в параметрах конечного участка траектории первого этапа наведения и начального участка траектории второго этапа.

Движение на втором и третьем этапах наведения определяется методом наведения.

Четвертый этап соответствует движению снаряда на участке так называемой мертвой зоны, в пределах которой аппаратура управления не работает.

Нас будут интересовать траектории полета, соответствующие второму и третьему этапам наведения.

Управление ЛА определяется алгоритмом, который может быть задан функциональной зависимостью команды управления от величин, характеризующих координаты цели, снаряда и пункта управления

(3.1)

Вид функции определяется на основе имеющейся априорной информации, например, характеристик цели, дальности действия, характеристик боевой части управляемого снаряда и т.п.

При выборе траектории движения необходимо стремиться к уменьшению ее кривизны, так как при этом уменьшается время наведения и снижаются требования к маневренности.

Кинематические, динамические (учитывающие ограниченную маневренность снаряда и инерционность системы управления) и фактические траектории (учитывающие случайные возмущения и помехи) – это кривые в трехмерном пространстве.

Количественной характеристикой маневренности ЛА является минимально допустимый радиус кривизны траектории r_min или, как вы уже знаете, развитое при этом поперечное ускорение [2].

. (3.2)

Часто пользуются коэффициентом перегрузки η. Допустимая перегрузка ограничивается величиной для ЛА, на борту которых находятся люди, или при их отсутствии.

, (3.3)

где - ускорение силы тяжести.

В зависимости от характера цели траектории полета управляемых снарядов могут быть фиксированными и нефиксированными. Первые применяются при стрельбе по неподвижным целям или иногда по целям движущимся, но с точно прогнозируемыми координатами, а вторые используются для поражения как неподвижных, так и детерминировано или произвольно движущихся целей.

Нефиксированные траектории реализуются с помощью различных методов наведения. Принято различать:

- двухточечные методы наведения (первая точка – управляемый снаряд; вторая - цель);

- трехточечные методы наведения (первая точка – пункт управления; вторая – снаряд; третья - цель).