В системах самонаведения информация о движении цели вос­принимается координатором цели, размещенным в носовой части ЛА; на основе этой информации формируются управляющие сигналы, подаваемые в систему управления, которая обеспечива­ет движение аппарата по направлению к пеленгуемой цели.

  В зависимости от природы сигналов — носителей информа­ции системы самонаведения делятся на радиотехнические, теп­ловые, световые, акустические и др. Источники сигналов, излу­чаемых целью, могут находиться на цели или вне её. В послед­нем случае цель излучает отраженные сигналы. В зависимости от места расположения источ­ников сигналов, излучаемых целью, различают пассив­ ные (цель является источни­ком излучения, например, теплового), активные (цель облучается источником, рас­положенным на ЛА, а ин­формация о цели передается отраженными сигналами) и полуактивные (цель облу­чается источником, располо­женным вне цели и ЛА) си­стемы самонаведения. В пас­сивных системах самонаве­дения используются тепло­вые, световые, акустические и иногда радиотехнические (например, наведение на работаю­щие радиосистемы) пеленгаторы. Полуактивные и актив­ные системы, как правило, основаны на пеленгации радиосиг­налов.

Рис.27

Координатор цели (рис.27) определяет в некоторой систе­ме координат направление линии визирования «ЛА — цель», т. е. выдает сигналы в том случае, когда ось координатора от­клоняется от направления на цель. Измеряемые координатором сигналы содержат информацию об угловых рассогласованиях между осью координатора и направлением на цель в двух вза­имно перпендикулярных плоскостях и в некоторых случаях рас­стоянии до цели. Сигналы рассогласования после усиления поступают в вертикальный и горизонтальный каналы управления и подаются на приводы рулей высоты  и направления _н. Воздействие рулей на ЛА приводит к уменьшению рассогласо­вания.

       В системах самонаведения ЛА наибольшее распространение получили радиолокационные и оптические координаторы.

     Оптические координаторы, являющиеся, как правило, пассив­ными, воспринимают электромагнитную энергию в диапазоне инфракрасных и видимых волн, излучаемую целью. Многие цели (корабли, самолеты, ракеты) являются источниками инфракрас­ного излучения, поэтому рассмотрим инфракрасный координатор (рис. 28). Инфракрасные лучи от цели воспринимаются оптической системой ОС, которая фокусирует лучистый поток и на­правляет его на чувствительный элемент ЧЭ. Между оптической системой и чувствительным элементом помещается модулирую­щий диск М, вращающийся с угловой скоростью , который позволяет определить угол отклонения цели от оптической оси координатора.

Модулирующий диск состоит из прозрачных и непрозрачных участков, образующих в простейшем случае два пояса — растра.

Рис. 28

    Диск устанавливается так, чтобы граница раздела поясов — растров проходила через оптическую ось линзы. Если цель нахо­дится на оптической оси линзы, то ее изображение совпадает с линией раздела растров и сигнал на выходе чувствительного эле­мента равен нулю. При отклонении цели от оптической оси ее изображение смещается от границы раздела и попадает на один из растров. Если изображение попадает на внутренний растр, то поток модулируется с частотой  а если на внешний растр — то с частотой . Попадающие на чувствительный элемент им­пульсы преобразуются в импульсы электрического тока соответ­ственно частот  или .

  В качестве чувствительных элементов используются фотоэле­менты, болометры, термисторы и термопары. Сигналы чувстви­тельного элемента усиливаются в усилителе У и затем поступа­ют на блок выделения сигналов управления. Блок выделения сигналов обычно представляет собой два резонансных фильтра, настроенных на частоты  и . Сигналы после фильтров посту­пают на усилители и затем в каналы управления тангажа и курса.

Лекция 23.

План

1. Передаточные функции оптического координатора.

2. Структурная схема системы самонаведения.

3. Понятие о системах телеуправления.

Передаточные свойства оптического координатора опреде­ляются в основном передаточными свойствами фильтров, по­скольку другие элементы могут быть приняты безынерционными. Следовательно, передаточная функция координатора будет:

   где  — собственная частота; d — коэффициент относительного затухания.

   Перейдем к составлению структурных схем систем самонаве­дения. Для этого выведем кинематическое уравнение движения.

   Дифференцируя второе уравнение системы (102) по времени и используя первое уравнение (пренебрегая малым q ),  получим                 

 (127)

     где  и — нормальные ускорения соответственно ЛА и цели.

Если скорости   и    меняются медленно, то членами  и  можно пренебречь.

  При составлении структурных схем систем самонаведения необходимо использовать кинематическое уравнение (127), а также учесть динамику координатора цели, автопилота и ЛА.

  На рис. 29 представлена структурная схема системы само­наведения с неподвижным относительно корпуса ЛА координа­тором. На схеме выделены кинематическое звено, координатор цели, автопилот и ЛА. Заметим, что на этой схеме не показаны обратные связи с выхода ЛА на вход автопилота, а также не раскрыта структура используемых методов наведения.