Приборы и системы для обнаружения и пеленгации микро и мини бесконтактных летательных аппаратов

Осуществить движение реальной физической системы точно по программе практически невозможно, потому что для определения управления u (t), обеспечивающего это движение, необходимо точно измерить все элементы векторов состояния и возмущения. В действительности описать математически такой сложный объект управления, как головка самонаведения, очень трудно, а методы идентификации математической модели системы и приборов обнаружения летательных аппаратов позволяют найти только приближенные оценки параметров этой модели. Кроме того, измерения параметров движения данной системы и действующих на нее внешних возмущений нельзя осуществить без погрешностей, причем некоторые возмущения невозможно измерить в полете, а другие просто не учтены при составлении системы (2.1).
В общем случае задачу поиска управления, обеспечивающего выполнения равенства (2.4), следовало бы ставить как задачу обеспечения заданного движения, характеристики которого удовлетворяют определенным критериям оптимальности. Однако, опыт решения этой задачи при создании ряда компактных летательных аппаратов, предназначенных для моделирования динамики в полете, показал, что наиболее плодотворный подход заключается в поиске возмущений, действующих на систему, по известной реакции системы на эти возмущения. Математически эта задача сводится к следующему. Предполагается, что xм(t) – решение системы (2.2), известны внешние возмущения ((t) и начальные условия (2.3), требуется найти соответствующий им вектор управления u(t).








Методика испытаний
3.1 Уголковые отражатели
Перед началом полета испытательного компактного летательного аппарата должна быть произведена установка уголковых отражателей соответствующих данному типу подстилающей поверхности. Уголковые отражатели предназначены для проведения калибровки системы обнаружения и определения эффективной поверхности отражения (ЭПР) типовых объектов на различных типах фоновых поверхностей при испытаниях системы головки самонаведения на самолете-лаборатории.
В качестве основных типов подстилающей поверхности приняты:
- асфальт;
- вода;
- сырой луг (болото);
- лес;
- пустыня.
Уголковый отражатель состоит из подставки и отражающего элемента
(ОЭ).
Отражающий элемент представляет собой трехгранник с размером грани в зависимости от типа подстилающей поверхности, на которой будет использован данный уголковый отражатель.
Реальная ЭПР УО должна обеспечивать превышение величины амплитуды отклика сигнала системы головки самонаведения по сравнению со средним уровнем отражений от фона заданного типа поверхности не менее чем в 5 раз. Ширина диаграммы отражения УО в вертикальной плоскости составляет величину (уо(40(.
Установка уголковых отражателей (УО) производится по следующей схеме: в направлении плоскости визирования устанавливаются два уголковых отражателя на дистанции 500 м друг от друга и от измеряемого объекта, как показано на рис.3.1; направление оси ориентируется под углом ((10( к горизонту в сторону предполагаемой траектории подлета самолета-лаборатории.
Подставка выполняется в виде опоры обеспечивающей:
установку отражающего элемента на высоте не менее 1,5 м от поверхности земли;
ориентирование оси ОЭ в вертикальной плоскости под углом ((10( к горизонту;
возможность закрепления ОЭ в заданном положении с учетом ветровых нагрузок.

















- самолет-лаборатория

Рис.3.1 Установка уголковых отражателей.
Подставка УО должна обеспечивать устойчивое удержание уголкового отражателя при скоростях ветра до 15 м/с (допускается использование растяжек – металлического троса, каната и т.д.).
Конструкция уголкового отражателя должна быть разборная до составляющих треугольных элементов с размером сторон – 0,5 м.
Угловые отклонения плоскостей УО от 90 ( не должны превышать величину (= 3 угл. мин.
Неплоскостность поверхности грани не более 1,5 мм.
В процессе полета самолета-лаборатории системы головки самонаведения в режиме «0» производится в диапазоне высот от 500 до 5000 м на дальности от объекта не менее 30 км на сигнале С1 и дальности не менее 10 км на сигнале С2. Также в процессе работы системы головки самонаведения программно-аппратаный комплекс управления (ПАК) ГСН, находящийся в составе самолета-лаборатории и управляющий системой ГСН регистрирует в цифровом виде сигнал на выходе приемного устройства системы головки самонаведения. По окончании полета самолета-лаборатории записанная с выхода приемного устройства системы головки самонаведения информация предается на автоматизированное рабочее место (АРМ) ИС ГСН, где с помощью специального программного обеспечения производится сжатие сигнала по дальности. Примерный вид сжатого сигнала системы ГСН представлен на рис.3.2.
U c






Т, с

Рис.3.2 Сжатый сигнал системы головки самонаведения
Оценка ЭПР объекта производится на основе вероятностно – статистического метода по специально разрабатываемой методике. Физический смысл проводимой оценки ЭПР объектов поясняет следующая формула:
Uo²/(0 = Uyo²/(y0 (3.1)
где Uo – уровень отклика сигнала от объекта, В;
Uyo – уровень отклика от УО, В;
(y0 - ЭПР уголкового отражателя, м²;
(0 – ЭПР исследуемого объекта
Тогда
(0 = Uo²*(y0 / Uyo² (3.2)
=>
(0 =
По окончании проведения каждого испытания уголковые отражатели должны быть демонтированы.

Заключение
В данном реферате обсуждается тема приборов и систем обнаружения микро и менее компактных летательных аппаратов.
В первом разделе рассмотрен объект испытаний, который подвергается испытаниям. Представлен так же состав комплекса – это система обнаружения; и прибор обнаружения; летательный аппарат. Для калибровки системы инструментом используются трехгранные уголковые отражатели. Данный комплекс (уголковые отражатели) предназначен для обнаружения и точности измерения координат объектом при различных режимах и также для условий работы и для влияния подстилающей поверхности и взаимного влияния отражений от нескольких объектов. Приборы и система обнаружения микро и мене компактных летательных аппаратов обеспечивает выдачу телеметрической информации и выдачу служебной информации, которая обеспечивает анализ и диагностику работы головки самонаведения.





Список используемой литературы
Берестов Л.М., Горин В.В. Моделирование динамики управляемого полета на летающих лабораториях. – М.: Машиностроение, 1990.
Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Аэродинамика самолета. Динамика продольного и бокового движения. М.: Машиностроение, 1995
Верлань А.Ф., Ефимов И.Е., Латышев А.В. Вычислительные процессы в системах управления и моделирования. Л.: Судостроение, 1988.
Калачаев Г.С. Самолет, Летчик и безопасность полетов. М.: Машиностроение, 1989.
Берестов Л.М., Поплавский Б.К., Мирошниченко Л.Я. Идентификация летательных аппаратов в частной области. М.: Машиностроение, 1989.
Вулконский Б.М. Основы теории радиолокационных устройств самонаведения ракет. М.: Машиностроение, 1990.
Катков М.С. Непрерывные системы адаптивного управления с
идентификаторами. М.: Мир книги, 1992.
8. Боднер В.А. Системы управления летательными аппаратами. М.:
Машиностроения, 1973.
9. Дейч А.М. Методы идентификации динамических объектов. М.:
Энергия, 1979.
10. Под ред. Г.Д. Пеструхина Основы Радиоэлектроники. М: Изд-во Маи, 1993.












19



Уголковые
отражатели




Типовой объект

(=10(
=

500 м

500 м


Уровень отклика от УО Uyo


Уровень отклика сигнала от объекта Uo



Уровень фона