Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

А. Техническое описание исследуемого пеленгатора - ОГС «Сандуиндер».

ОГС является головным отсеком УРС класса «воздух-воздух», предназначенным для запуска с самолета-носителя по самолету-цели со стороны задней полусферы последнего. Она представляет собой оптико-электронное устройство с гироскопическим приводомоптического координатора и имеет следующие тактико-технические параметры:

- дальность действия («захвата цели») на высоте более пяти км самолета-цели типа ТУ-16 не менее 8-9 км;

- угловое поле - 2 = ;

- поле сопровождения цели или диапазон углов разворота оптического координатора (ОК) относительно продольной оси УРС - ;

- максимальная скорость сопровождения - .

УРС разгоняется маршевым двигателем до скорости порядка 900 м/c и в течение 15 секунд может преследовать цель; если не произошла «встреча» с целью, то ракета самоликвидируется. Подрыв боевой части производится либо контактным взрывателем при прямом попадании УРС в цель, либо по команде оптического взрывателя в случае пролета УРС рядом с целью.

ТГС воспринимает тепловое излучение сопла двигателя самолета-цели и в контуре управления УРС выполняет следующие операции:

- обнаружение и «захват» цели как днем, так и ночью в результате предварительного наведения УРС (еще до ее запуска) путем разворота летчиком самолета-носителя согласно информации о пространственном положении цели, которую он получает с экрана бортового радиолокатора или сканирующего теплопеленгатора; на этом этапе работы ТГС находится в режиме «электрического арретирования», когда ось ее уже вращающегося ОК (ротора гироскопа) специальной следящей системой автоматически «совмещается» с максимальным отставанием не более 1 градуса с продольной осью снаряда, разворачивающегося совместно с самолетом; после запуска УРС система «электрического арретирования» автоматически отключается;

-автоматическое сопровождение цели и измерение ее относительной угловой скорости после запуска УРС с носителя независимо от колебаний его корпуса в процессе полета;

- формирование электрических сигналов, пропорциональных и используемых для управления процессом сближения УРС с целью в соответствии с методом пропорционального наведения, когда угловая скорость разворота снаряда пропорциональна () скорости цели, т.е. когда .

ТГС состоит из двух герметизированных отсеков: оптического координатора, конструктивно объединенного с ротором его гироскопического привода, и электронных блоков.

Принципиальная оптическая схема координатора ТГС «Сандуиндер» и рисунок его растра-анализатора изображения представлены на рис. 3.1. Рис. 3.1 Принципиальная схема оптического координатора ТГС и рисунок

его растра-анализатора.

На рисунке: 1- защитный обтекатель полусферической формы, выполненный из плавленого кварца; 2 – плоское контр-зеркало; 3 – коррекционная линза из плавленого кварца, предназначенная для изменения величины кружка рассеяния от 0.3 мм в центре до 0.1 мм на краю углового поля согласно соответствующему изменению радиальной ширины ячеек растра-анализатора; 4 – сферическое зеркало-объектив, световой диаметр которого определяет значение входного зрачка ТГС; 5- чувствительная площадка ПИ – неохлаждаемый фоторезистор на основе соединения с мкм; 6- входное окно ПИ, выполненное из просветленного германия ( мкм) и выполняющего функцию оптического фильтра коротко волнового мешающего излучения фона; пара «ПИ+ОФ» формирует рабочий спектральный диапазон ТГС (1.75 – 3.2 мкм); 7-растр-анализатор, представляющий собой кварцевую подложку толщиной 0.6 мм, на которую фото путем нанесен рисунок растра, световой диаметр последнего выполняет функцию полевой диафрагмы; 8 – светозащитная бленда, препятствующая попаданию на ПИ бокового (за пределами углового поля) излучения фона.

Зеркально-линзовая оптическая система координатора (элементы 1-4) имеет мм, , и . Все элементы ОК кроме защитного обтекателя и ПИ с входным окном конструктивно входят в состав ротора гироскопа. Он совместно с ПИ установлен в карданном подвесе, обеспечивающим ему три степени свободы: вращение (без ПИ) вокруг продольной оси УРС и развороты (совместно с ПИ) в плоскости ей перпендикулярной на углы относительно единого центра кривизны концентрического защитного обтекателя.

С помощью АИ решаются три основные задачи: 1)модуляция лучистого потока от цели по амплитуде одновременно на двух частотах – огибающей, равной частоте вращения ротора (66 Гц), и несущей (800 Гц), определяемой еще и общим числом секторов (N=12) на рисунке растра; 2) внесение в промодулированный сигнал информации о положении цели в пределах углового поля – амплитуда и начальная фаза сигнала огибающей частоты однозначно определяют соответственно величину и направление смещения цели с оптической оси координатора; 3) пространственную селекцию цели, наблюдаемую на протяженном фоне, для этого площадь всех элементарных ячеек растра делается равной площади изображения цели.

Характер изменения сигнала на выходе ПИ при различном угловом рассогласовании цели () представлен на рис.3.2.

Анализируя характер изменения сигнала можно построить график, определяющий зависимость амплитуды сигнала огибающей частоты от угла рассогласования , т.е. реакцию прибора на дискретное изменение входного воздействия. Эта зависимость получила название статической угловой или пеленгационной характеристики ТГС и ее линеаризованный вид приведен на рис.3.3.

Линейный участок характеристики в диапазоне изменения угла рассогласования = является рабочим, так как в его пределах осуществляется автосопровождение цели (автоматическое слежение за ней) в общем случае с некоторым угловым отставанием , зависящим от угловой скорости цели и быстродействия следящего привода.

Рис. 3.2 Вид сигнала на выходе ПИ при различных углах рассогласования цели.

Рис. 3.3 Статическая угловая (пеленгационная) характеристика ТГС.

Структурная схема системы вторичной или электронной обработки сигнала (информации о величине и направлении рассогласования цели) представлена на рис.3.4.

Рис. 3.4 Структурная схема системы вторичной (электронной) обработки сигнала.

Электрическая катушка 1 создает вращающееся магнитное поле, в результате взаимодействия с которым постоянного магнита, закрепленного на роторе гироскопа, последний приводится во вращение с частотой 66 Гц. В процессе предварительного «наведения» ТГС еще до запуска УРС летчик, имея информацию о пространственном положении цели, так разворачивает самолет, чтобы его продольная ось была направлена на цель. Так как ротор гироскопа стремится сохранить свое положение в пространстве, то на этапе предварительного «наведения» работает система его электрического «арретирования». Она представляет собой замкнутый контур автоматического управления, которая совмещает ротор гироскопа с продольной осью УРС с отставанием от нее не более чем на 1 градус. Датчиком первичной информации в этой системе является катушка 2, в которой вращающимся постоянным магнитом при наличии углового рассогласования между ротором и продольной осью УРС наводится сигнал огибающей частоты. Этот сигнал после его обработки усилителем огибающей частоты (УОЧ) поступает в катушки коррекции 3, магнитное поле которых заставляет ротор гироскопа разворачиваться вслед за разворотом самолета. При сближении самолета с целью на пороговую дальность ТГС «захватывает» цель, о чем свидетельствует появление звукового сигнала в наушниках летчика и световой сигнал на пульте управления «пуск УРС разрешен». После пуска УРС система электрического арретирования автоматически отключается и ротор гироскопа (оптический координатор ТГС) по команде коррекционных катушек будет осуществлять непрерывное слежение за целью.

При «захвате» цели ОК сигнал с его выхода поступает в избирательный усилитель несущей частоты (УНЧ), который охвачен отрицательной обратной связью (АРУ). Последняя так автоматически регулирует коэффициент его усиления, чтобы амплитуда сигнала несущей частоты оставалась «почти постоянной» при изменении плотности потока от цели на входе ТГС (такое изменение происходит в процессе сближения цели с УРС). Детектор огибающей частоты (ДОЧ) так «трансформирует» форму и спектр сигнала, чтобы на его выходе в явном виде появилась гармоники сигнала огибающей частоты. Последняя затем выделяется и усиливается избирательным усилителем огибающей частоты (УОЧ). ДОЧ одновременно выполняет функцию устройства принятия решения о наличии полезного сигнала от цели на своем входе. Так как информация об угловом рассогласовании цели кодируется амплитудой и начальной фазой сигнала огибающей частоты, т.е. в полярной системе координат, а управление движением УРС осуществляется двумя парами воздушных рулей, т.е. в прямоугольной системе координат, то сигнал управления необходимо разложить на его составляющие и . Эту операцию выполняет специальное фазочувствительное устройство – преобразователь координат (ПК), в который от катушек 4 поступает опорное напряжение .

Для разворота ОК вслед за перемещающейся целью в ТГС используется гироскопический привод. При протекании тока сигнала управления через корректирующую катушку 3 возникающее магнитное поле путем взаимодействия с постоянным магнитом вызывает прецессию ротора гироскопа, стремясь «устранить» угол рассогласования. В установившемся режиме слежения за целью выполняется условие

где - момент коррекции, пропорциональный управляющему сигналу , а - кинетический момент ротора гироскопа.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒