Радиоэлектронные системы

1. Введение

    Под радиоуправлением понимается управление движением различного рода объектов, осуществляемое с помощью радиосредств, обеспечивающих получение, передачу и  переработку информации.

    Радиоуправление является частным случаем более  общего понятия – управления, означающего  совокупность действий для целенаправленного  изменения состояния управляемого объекта.

    Радиоуправление может быть использовано для изменения  состояния и свойств любых  объектов, как правило, удаленных  на значительные расстояния от пункта управления.

    При радиоуправлении летательными аппаратами (реактивный снаряд, ракета, космический  аппарат) главным является управление движением аппарата. Управление движением  летательного аппарата в качестве составных  частей включает в себя:

• управление движением центра масс объекта (управление полетом);
• управление поворотом аппарата относительно центра масс (управление ориентацией).

    Наряду  с этим перед системой радиоуправления  могут быть поставлены задачи и по управлению работой как радиотехнических, так и нерадиотехнических бортовых устройств, приборов, агрегатов. Радиосистемы, предназначенные для такого рода управления, называются радиотелемеханическими системами.

    При любом управлении, прежде всего, требуется  определить цель управления. В широком смысле цель – это некоторое желаемое состояние объекта в будущем.

    В зависимости от назначения летательные  аппараты чаще всего подразделяют на три подкласса:

    - управляемые снаряды; 

    - космические летательные аппараты;

    - самолеты и вертолеты. 

    В свою очередь, управляемые снаряды  по нахождению места старта и места  цели делятся на типы: «воздух-воздух», «земля-земля», «земля-воздух», «воздух-земля». Космические летательные аппараты классифицируются на аппараты ближнего и дальнего космоса. Самолеты и вертолеты  разделяются на пилотируемые и автоматически  управляемые, которые включают в  себя самолеты-мишени, самолеты-разведчики и самолеты-снаряды.

    Различают следующие траектории летательного аппарата.

1. Кинематическая траектория – это расчетная кривая, полученная при идеальном выполнении закона управления в отсутствии инерции в системе управления ЛА и разного рода возмущений как на ЛА, так и систему управления.
2. Динамическая траектория – это расчетная кривая с учетом инерционных свойств ЛА и системы управления.
3. Фактическая траектория – это кривая, которая получается с учетом инерционности управления и с учетом влияния разного рода случайных возмущений (помех), действующих как на ЛА, так и на систему управления.

    При расчетах траекторий летательный аппарат, цель и пункт управления рассматриваются  как материальные точки.

    В зависимости от характера априорной информации о состоянии цели траектории летательного аппарата подразделяются на фиксированные и нефиксированные.

    Фиксированные траектории используется при наведении  ЛА на цель с неизменным или точно прогнозируемым пространственным положением. Информация о координатах цели известна заранее и хранится на пункте управления или на борту ЛА. Вид траектории ЛА задается до его пуска, и управление идет по программе. Фиксированные траектории используются широко для баллистических ракет и космических аппаратов.

    Нефиксированные траектории используются при наведении  летательного аппарата на цель с неизвестным  или недостаточно точно известным  пространственным положением. В процессе работы комплекса радиоуправления  координата цели последовательно уточняются. Нефиксированные траектории используются для наведения на подвижную маневрирующую  цель или на неподвижную цель с  неизвестными координатами. Нефиксированные  траектории используют ЛА типов «воздух-воздух», «земля-воздух», «воздух-земля».

    Теоретическое изучение методов наведения не дает полного представления по данной теме. Поэтому, целесообразнее было бы на практике изучить и посмотреть различные классы летательных аппаратов, их тактико-технические характеристики и траектории движения. Одним из вариантов практической реализации является проектирование методов наведения  на ЭВМ.

    В данном дипломном проекте разрабатывается имитатор системы самонаведения методом параллельного сближения на компьютере, выполненный в виде лабораторной работы.

    Самонаведением  называется способ радиоуправления, при  котором команда управления формируется  на снаряде на основе информации (о  взаимном положении и движении снаряда  и цели), которая содержится в  сигнале, поступающем на вход приемника. В отличие от других способов управления при самонаведение пункт управления играет вспомогательную роль: обеспечивает старт снаряда, выбор цели, иногда содержит источник энергии, облучающий цель.

    В зависимости от места расположения источника энергии, создающего сигналы, поступающие к самонаводящемуся снаряду от цели, различают три  типа самонаведения – активное, полуактивное и пассивное. При активном самонаведении передающее устройство, облучающее цель, расположено на управляемом  снаряде. При полуактивном – такое передающее устройство устанавливается на пункте управления, а на снаряде имеется только приемник. В обоих случаях самонаведение осуществляется по сигналам. отраженным от цели. Пассивное самонаведение использует излучение самой цели. Это может быть, например, тепловое излучение двигателя или радиоизлучение связных или радиолокационных станций и других радиосредств, находящихся на цели.

    Разработка  данного дипломного проекта позволит студентам кафедры РУС получить практические навыки по данному разделу радиоуправления. Целесообразно предусмотреть в данном проекте следующие возможности для работы студентов: выбор различных классов траекторий цели, задача тактико-технических характеристик летательных аппаратов, получение статистического отчета по результатам экспериментов.