Способ формирования команд управления на ракете и система управления ракетой
Владельцы патента RU 2266513:
Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" (RU)
Изобретение относится к области вооружения, а именно к ракетной технике и, в частности, к ракетам, формирующим на борту команды управления в лучевой системе теленаведения, системе самонаведения с подсветкой цели и др. Технический результат - повышение надежности за счет задержки начала управления. Предложен способ формирования команд управления на ракете, при котором в момент старта ракеты формируют одиночный импульс, который запрещает декодирование принимаемых сигналов управления, при этом длительность формируемого импульса должна быть не менее времени, в течение которого могут формироваться ложные команды управления. Введение в систему управления ракетой на ракете последовательно соединенных устройства запуска, таймера и схемы запрета, второй вход которой подключен к выходу приемника, при этом выход схемы запрета соединен со входом аппаратуры разделения каналов и декодирования, повысило надежность. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к способу и системам управления летательными аппаратами и может быть использовано в системах управления ракетами, формирующими на борту команды управления в лучевой системе теленаведения, системе самонаведения с подсветкой цели и т.д.
Известны способ формирования команд управления на ракете и система управления ракетой, основанная на нем ["Основы радиоуправления" под ред. Вейцеля В.А. и Типутина В.Н. М.: Сов. радио, 1973 г., стр.246-248 рис.4.28, стр.49, 50 рис.1.27], относящиеся к командной системе управления, которые выбраны в качестве прототипа.
Способ формирования команд управления на ракете заключается в том, что на ракете принимаемые сигналы управления поканально разделяют и декодируют, а затем из них вырабатывают команда управления. Известная система управления ракетой, использующая этот способ, содержит аппаратуру пункта управления, связанную электромагнитным излучением с ракетой, на которой расположен приемник и последовательно включенные аппаратура разделения каналов и декодирования и автопилот.
В известном техническом решении на ракете формируют команды управления с момента приема сигналов управления.
Следовательно, недостатком известных способа формирования команд управления на ракете и системы управления ракетой, которая его реализует, является формирование команд управления с момента приема электромагнитного излучения с выхода аппаратуры пункта управления, поскольку, например, в лучевой системе теленаведения требуется обеспечить ввод ракеты в зону луча, после которого ракета будет управляться системой теленаведения. При этом специфическим является требование исключения опасности потери ракеты из-за ее захвата ложными сигналами, обусловленными наличием боковых лепестков в диаграмме направленности луча, т.е. лучевая система теленаведения должна начинать свою работу, когда ракета выйдет из зоны боковых лепестков ["Основы радиоуправления" под ред. Вейцеля В.А. и Типугина В.Н. М.: Сов. радио, 1973 г., стр.277, 288], что не могут обеспечить известные способ и устройство.
Задачей настоящего изобретения (способа формирования команд управления на ракете и системы управления ракетой) является повышение надежности известного технического решения (например, для лучевой системы теленаведения) за счет задержки (запрета) на ракете начала управления.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе формирования команд управления на ракете принимаемые сигналы управления поканально разделяют и декодируют, а затем вырабатывают из них команды управления, дополнительно в момент старта ракеты формируют одиночный импульс, который запрещает декодирование принимаемых синалов управления, при этом длительность формируемого импульса должна быть не менее времени, в течение которого могут формироваться ложные команды управления.
В системе управления ракетой, содержащей аппаратуру пункта управления ракетой, на которой расположены приемник и последовательно включенные аппаратура разделения каналов и декодирования и автопилот, введены на ракете последовательно соединенные устройство запуска, таймер и схема запрета, второй вход которой подключен к выходу приемника, а выход схемы запрета соединен со входом аппаратуры разделения каналов и декодирования.
Заявленный способ реализуется следующим образом.
На ракете принимаемые сигналы управления разделяют и декодируют поканально, т.е. например, в лучевой системе телеориентирования вырыбатывают два напряжения, соответствующие координатам по курсу Z и тангажу Y, а затем из них с помощью автопилота вырабатывают команды управления.
Предварительно в момент старта ракеты формируют одиночный разовый импульс. Этот импульс запрещает декодирование принимаемых сигналов управления, а значит, и формирование из них команд управления.
Длительность формируемого одиночного импульса должна быть не менее времени, в течение которого могут формироваться ложные команды управления, что определяется, например, экспериментально.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором приведена структурная электрическая схема системы управления, где представлены: 1(АПУ) - аппаратура пункта управления, 2(Р) - ракета, 3(П) - приемник, 4(У3) - устройство запуска, 5 (С3) - схема запрета, 6(Т) - таймер, 7(АРКД) - аппаратура разделения каналов и декодирования, 8(А) - автопилот.
В системе управления ракетой аппаратура пункта управления 1 электромагнитным излучением связана с ракетой 2.
На ракете 2 последовательно включены аппаратуры разделения каналов и декодирования 7 и автопилот 8, а также последовательно соединенные устройство запуска 4, таймер 6 и схема запрета 5, второй вход которой подключен к выходу приемника 3. Выход схемы запрета 5 соединен со входом аппаратуры разделения каналов и декодирования 7.
Аппаратура разделения каналов и декодирования 7 и автопилот 8 могут быть выполнены, как в прототипе. Приемник 3 и аппаратура пункта управления 1 могут быть выполнены, например, с времяимпульсной модуляцией (ВИМ) при оптической линии связи или с дополнительной амплитудной модуляцией (ВИМ-АМ) в радиолинии (как в прототипе), при этом аппаратура пункта управления 1, например для лучевой системы теленаведения может содержать дополнительно сканирующее устройство и датчик угла сканирования по курсу Z и тангажу Y, который в соответствии с величиной угла сканирования диаграммы направленности луча задает величину команды.
В качестве устройства запуска 4 можно использовать, например, при пушечном старте ракеты индуктор, т.е. устройство, основанное на электромагнитной индукции: перемещение катушки индуктивности в поле постоянного магнита, при котором возникает электродвижущая сила. Перемещение можно осуществлять, например, избыточным давлением, создаваемым при прокалывании капсуля пиропитрона, как в штатном артиллерийском снаряде. Индуктор формирует импульс напряжения, запускающий стартовый двигатель ракеты, расположенной в стволе пушки гаубицы и т.д.
Таймер 6, например счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, вход установки счетчика импульсов в исходное состояние соединен с выходом устройства, формирующего одиночный импульс в момент выхода на рабочий режим бортового источника питания [Патент РФ №2220401, МКИ7 F 42 В 15/01], а выходы счетчика импульсов подключены соответственно к многовходовой логической схеме И.
Схема запрета 5, например, электронный ключ, выполненный на транзисторе.
Система управления ракетой (чертеж) работает следующим образом. В первоначальный момент времени при пуске ракеты устройство запуска 4 формирует импульс, который запускает таймер 6, на выходе которого формируется импульс, который поступает на второй вход схемы запрета 5.
На первый вход схемы запрета 5 (после старта ракеты 2 и поступления на вход приемника 3 электромагнитного излучения с выхода аппаратуры пункта управления 1) поступает с выхода приемника 3 электрический сигнал, например с ВИМ. Этот сигнал из-за наличия запрещающего импульса на втором входе схемы запрета 5 не проходит на ее выход.
При удалении ракеты 2 от аппаратуры пункта управления 1 на достаточное расстояние, которое исключает попадание ракеты в зону боковых лепестков диаграммы направленности луча, заканчивается формирование запрещающего импульса и в момент окончания его заднего фронта схема запрета 5 начинает пропускать на вход аппаратуры разделения каналов и декодирования 7 ВИМ сигнал управления ракетой.
Аппаратура разделения каналов и декодирования 7 разделяет ВИМ сигнал управления на сигналы, соответствующие каналам курса Z и тангажа Y, а затем декодирует их.
Величины напряжений по курсу Uкz и тангажу Uку, соответствующие координатам ракеты по курсу Z и тангажу Y в лучевой системе теленаведения, с выходов аппаратуры разделения каналов и декодирования 7 поступают на входы автопилота 8, который формирует команды управления ракетой.
Следовательно, в способе формирования команд управления на ракете за счет того, что в момент старта на ракете формируют одиночный импульс, который запрещает декодирование принимаемых сигналов управления, при этом длительность формируемого импульса должна быть не менее времени, в течение которого могут формироваться ложные команды управления, повышена надежность за счет задержки начала управления.
Введением в систему управления ракетой на ракете последовательно соединенных устройства запуска, таймера и схемы запрета, второй вход которой подключен к выходу приемника, при этом выход схемы запрета соединен со входом аппаратуры разделения каналов и декодирования, повышена надежность за счет задержки начала управления.
1. Способ формирования команд управления на ракете, при котором принимаемые сигналы управления поканально разделяют и декодируют, а затем вырабатывают из них команды управления, отличающийся тем, что в момент старта ракеты формируют одиночный импульс, который запрещает декодирование принимаемых сигналов управления, при этом длительность формируемого импульса должна быть не менее времени, в течение которого могут формироваться ложные команды управления.
2. Система управления ракетой, содержащая аппаратуру пункта управления, связанную электромагнитным излучением с ракетой, на которой расположены приемник и последовательно включенные аппаратура разделения каналов и декодирования и автопилот, отличающаяся тем, что введены на ракете последовательно соединенные устройство запуска, таймер и схема запрета, второй вход которой подключен к выходу приемника, а выход схемы запрета соединен со входом аппаратуры разделения каналов и декодирования.
