Автоматические системы РК

В состав РК входят следующие автоматические системы:

-системы стабилизации антенны (диаграммы направленности) и программного управления ее движением в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

-системы сопровождения цели по угловым координатам в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

-система сопровождения цели по дистанции и скорости сближения;

-параметрические системы приборов РК приемника (система автоматической регулировки усиления (АРУ), система автоматической регулировки уровня шума приемника (ШАРУ), система временной регулировки усиления (ВАРУ) и т.д.), передатчика (система стабилизации и управления мощности передатчика Р_пер(D_ц) системы стабилизации уровня напряжения или тока вторичных источников питания и т.д.).

Упрощенная функциональная и структурная схемы системы косвенной стабилизации антенны и системы сопровождения цели по углу в одной плоскости приведены на рис.2.11, а и б. Отметим, что косвенной она называется потому, что для стабилизации антенны в пространстве используют внешние сигналы y_ст (или J_ст) с автопилота или системы инерциальной навигации. Системы с непосредственной (прямой) стабилизацией будут рассмотрены в разделе 4 для другого типа ГСН.

Система стабилизации антенны представляет в данном случае следящий привод с сумматором входных сигналов, усилителем привода, электродвигателем (может быть другой привод, например, гидравлический или пневматический), редуктором и датчиком угла поворота антенны относительно корпуса БПЛА, который выполняет роль датчика позиционной обратной связи (ДОС). Эта система как составная часть входит в систему сопровождения цели по угловым координатам.

Для простоты проектирования отработки системы стабилизации и сопровождения по угловым координатам в двух плоскостях стремятся сделать развязанным или с минимальным взаимным влиянием. Однако в некоторых случаях это принципиально невозможно, например, если привод антенны работает в "полярных" координатах, а автопилот в "декартовых" [7].

Схема рис.2.11 имеет жесткую структуру, которая не меняется в режиме поиска и сопровождения цели. В приведенной системе каждый контур выполняет свою функцию и как система регулирования имеет свои параметры. Проектирование контура стабилизации и контура сопровождения можно вести независимо друг от друга.

Рис. 2.11

Функциональное назначение, диапазон возмущений и управляющих воздействий обусловили существенно различные требования к контурам стабилизации антенны и сопровождения цели. Для реальных систем добротность контура стабилизации находится в пределах 40-200, что обеспечивает хорошую точность и быстродействие. Интегрирующий двигатель привода в контуре стабилизации создает необходимый астатизм. Типовым входным воздействием для системы стабилизации является пилообразный входной сигнал сканирования в режиме поиска, а также гармонический сигнал колебаний БПЛА вокруг своего центра масс.

Наибольшие ошибки отработки у системы стабилизации появляется в момент реверса, когда программное значение скорости изменения угла поворота антенны меняет знак. Имеет место выбег антенны (рис.2.12, а), т.е. движение ее по инерции и отставание от программного значения. Для уменьшения выбега антенны и минимизации ошибки рассогласования используют нелинейные оптимизирующие законы управления, пример которого приведен на рис. 2.12, б.

Рис. 2.12

К системе сопровождения цели предъявляются существенно иные требования. Угловые перемещения линии визирования и скорость этих перемещений для АРК невелики. Для объектов сложной конфигурации основная составляющая ошибки сопровождения цели обусловлена не угловым смещением цели, а смещением центра отражения и его угловыми флуктуациями. Поэтому добротность этих систем на порядок ниже, чем у системы стабилизации. Система сопровождения выполняет роль низкочастотного фильтра, существенно уменьшая амплитуду колебаний, обусловленную флуктуациями центра отражений.

Для систем, где угловые флуктуации центра отражений невелики (например, для воздушных объектов), а скорость изменения линии визирования цели превосходит максимальную скорость угловых флуктуаций, в режиме сопровождения размыкается связь по y_А исключается дополнительный интегратор в цепи ошибки Dy_ц. В этом случае система сопровождения цели может обладать добротностью, соизмеримой с добротностью контура стабилизации.