Способ определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью

Изобретение относится к системам противовоздушной обороны и может быть использовано в зенитных ракетных комплексах. Технический результат состоит в повышении точности определения времени полета зенитной управляемой ракеты. Способ заключается в том, что определяют зависимость средней скорости Vcp полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени T ее полета, выбирают начальное значение времени tр0 полета равным половине диапазона возможных значений этого времени, определяют первичное значение Vcp1 средней скорости полета зенитной управляемой ракеты, соответствующее выбранному начальному значению tpo времени ее полета, измеряют координаты, скорость Vц и курс воздушной цели, определяют взаимную дальность ro между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью, определяют угол φ0 визирования между курсом воздушной цели и проекцией взаимной дальности между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью, затем с помощью последовательных итераций определяют значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью. 1 табл.

 

Изобретение относится к системам противовоздушной обороны и может быть использовано в зенитных ракетных комплексах при формировании целеуказаний для зенитных управляемых ракет.

В современных системах противовоздушной обороны при формировании в зенитных ракетных комплексах целеуказаний для зенитных управляемых ракет используют времена их полета от точки старта до встречи с соответствующими воздушными целями [1].

Время полета каждой зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью можно определить исходя из общеизвестных физических законов, если известны взаимная дальность между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью, а также суммарная скорость сближения зенитной управляемой ракеты и воздушной цели.

Однако общеизвестный способ определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью как частного от деления взаимной дальности между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью на суммарную скорость сближения зенитной управляемой ракеты и воздушной цели может обеспечить требуемую точность определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью лишь при условии постоянства скоростей полета зенитной управляемой ракеты и воздушной цели.

На практике скорости полета зенитных управляемых ракет различных типов существенно зависят от времени (продолжительности) их полета, поэтому при использовании общеизвестного способа определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью приходится использовать значение средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа для всего диапазона значений времени ее полета, что приводит к значительным погрешностям определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью.

Технический результат состоит в повышении точности определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью.

Для достижения указанного технического результата в способ определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью введены следующие операции: определяют заранее экспериментальным способом зависимость средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета для всего диапазона значений времени ее полета, выбирают начальное значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью равным половине диапазона возможных значений времен полета зенитной управляемой ракеты, определяют с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от значения времени ее полета первичное значение средней скорости полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью, соответствующее выбранному начальному значению времени ее полета, измеряют с помощью радиолокационных средств значения координат, скорости и курса воздушной цели, определяют взаимную дальность между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью, определяют угол визирования между курсом воздушной цели и взаимной дальностью между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью на плоскости, касательной земной сфере в точке старта зенитной управляемой ракеты, затем с помощью последовательных итерации с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета определяют значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью по формуле

где tpi - значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью, определенное на i-й итерации,

ro - значение взаимной дальности между точкой старта и воздушной целью,

Vц - значение скорости воздушной цели,

φо - значение угла визирования между курсом воздушной цели и взаимной дальностью между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью на плоскости, касательной земной сфере в точке старта зенитной управляемой ракеты,

Vcpi - значение используемой на i-й итерации средней скорости полета зенитной управляемой ракеты, полученное с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета для значения tp(i-1) времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью, определенное на предыдущей (i-1)-й итерации, при этом на каждой последующей итерации вначале определяют уточненное значение средней скорости полета зенитной управляемой ракеты для определенного на предыдущей итерации значения времени ее полета от точки старта до встречи с воздушной целью, а затем определяют уточненное значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью для уточненного значения средней скорости ее полета.

Предлагаемый способ определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью характеризуется использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета, полученной экспериментальным путем, причем само время полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью определяют путем последовательного уточнения значения этого до достижения точности в пределах секунды при числе итераций не более пяти.

Это и обеспечивает положительный технический результат - повышение точности определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью.

Сущность предлагаемого способа определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью поясним на примере одного из типов зенитных управляемых ракет.

Зависимость средней скорости Vcp полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени T ее полета для всего диапазона значений времени ее полета приведена в табл.1.

Таблица 1
Зависимость средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от значения времени ее полета
Т, с	Vcp, м/с	Т, с	Vcp, м/с	Т, с	Vcp, м/с	Т, с	Vcp, м/с
1	80.7	13	512.9	25	593.7	37	703.0
2	152.2	14	522.5	26	602.1	38	709.5
3	215.3	15	530.5	27	611.0	39	715.1
4	270.4	16	537.4	28	620.4	40	720.0
5	318.3	17	543.4	29	630.1	41	724.2
6	359.4	18	549.1	30	640.0	42	727.8
7	394.6	19	554.5	31	650.0	43	731.3
8	424.3	20	560.0	32	659.9	44	734.8
9	449.2	21	565.8	33	669.6	45	739.0
10	470.0	22	571.9	34	678.9	46	744.0
11	487.2	23	578.6	35	687.6	47	752.0
12	501.3	24	585.8	36	695.7	48	760.0

Цель летит со скоростью Vц=200 м/с, взаимная дальность между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью ro=35000 м, угол визирования между курсом воздушной цели и проекцией взаимной дальности между точкой старта и воздушной целью на плоскость, касательную земной сфере в точке старта зенитной управляемой ракеты, φо=0.

Предлагаемый способ определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью предполагает выполнение следующих операций:

определяют заранее экспериментальным способом зависимость средней скорости Vcp полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени T ее полета для всего диапазона значений времени ее полета (см. табл.1);

выбирают начальное значение времени tpo=24 с полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью равным половине диапазона возможных значений (от 0 с до 48 с) времени T полета зенитной управляемой ракеты (т.е. среднее время полета зенитной управляемой ракеты в табл.1);

определяют с использованием зависимости средней скорости Vcp полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени T ее полета (см. табл.1) первичное значение $$Vc{p}_1=\frac{585.8м}{с}$$ средней скорости полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью, соответствующее выбранному начальному значению tpo=24 с времени ее полета;

измеряют с помощью радиолокационных средств координаты, скорость (Vц=200 м/с) и курс воздушной цели;

определяют взаимную дальность (ro=35000 м) между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью;

определяют угол (φо=0) визирования между курсом воздушной цели и проекцией взаимной дальностью между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью на плоскость, касательную земной сфере в точке старта зенитной управляемой ракеты;

затем с помощью последовательных итераций с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени 1 ее полета (см. табл.1) определяют значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью по формуле

На первой итерации при первичном значении $$Vcp1=585,8\frac{м}{с}$$ средней скорости полета зенитной управляемой ракеты время ее полета

tp1=35000(200-385,8)/(2002-385,82)=45 с.

Времени tp1=45 с полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью в табл.1 соответствует средняя скорость полета зенитной управляемой ракеты $$Vcp2=739\frac{м}{с}$$ .

На второй итерации при значении $$Vcp2=739\frac{м}{с}$$ средней скорости полета зенитной управляемой ракеты время ее полета

tp2=35000(200-739)/(2002-7392)=37 с.

Времени tp2=37 с полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью в табл.1 соответствует средняя скорость полета зенитной управляемой ракеты $$Vcp3=703\frac{м}{с}$$ .

На третьей итерации при значении $$Vcp3=703\frac{м}{с}$$ средней скорости полета зенитной управляемой ракеты время ее полета

tp3=35000(200-703)/(2002-7032)=39 с.

Времени tp3=39 с полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью в табл.1 соответствует средняя скорость полета зенитной управляемой ракеты $$Vcp4=715,1\frac{м}{с}$$ .

На четвертой итерации при значении $$Vcp4=715,1\frac{м}{с}$$ средней скорости полета зенитной управляемой ракеты время ее полета

tp4=35000(200-715,1)/(2002-715,12)=38 с.

Времени tp4=38 с полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью в табл.1 соответствует средняя скорость полета зенитной управляемой ракеты $$Vcp5=709,5\frac{м}{с}$$ .

На пятой итерации при значении $$Vcp5=709,5\frac{м}{с}$$ средней скорости полета зенитной управляемой ракеты время ее полета

tp5=35000(200-709,5)/(2002-709,52)=38 с.

Результаты пятой и четвертой итераций совпали.

В результате время (tp=38 с) полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью определено за пять итераций с погрешностью не более одной секунды.

Литература

1. Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами. - М.: Воениздат, 1980, с.227-232.

Способ определения времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью, отличающийся тем, что определяют заранее экспериментальным способом зависимость средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета для всего диапазона значений времени ее полета, выбирают начальное значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью равным половине диапазона возможных значений времен полета зенитной управляемой ракеты, определяют с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от значения времени ее полета первичное значение средней скорости полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью, соответствующее выбранному начальному значению времени ее полета, измеряют с помощью радиолокационных средств координаты, скорость и курс воздушной цели, определяют взаимную дальность между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью, определяют угол визирования между курсом воздушной цели и взаимной дальностью между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью, затем с помощью последовательных итераций с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета определяют значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью по формуле

где tpi - значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью, определенное на i-й итерации,
ro - значение взаимной дальности между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью,
Vц - значение скорости воздушной цели,
φо - значение угла визирования между курсом воздушной цели и взаимной дальностью между точкой старта зенитной управляемой ракеты и воздушной целью,
Vcpi - значение используемой на i-й итерации средней скорости полета зенитной управляемой ракеты, полученное с использованием зависимости средней скорости полета зенитной управляемой ракеты заданного типа от времени ее полета для значения tp(i-1) времени полета зенитной управляемой ракеты от точки ее старта до встречи с воздушной целью, определенное на предыдущей (i-1)-й итерации, при этом на каждой последующей итерации вначале определяют уточненное значение средней скорости полета зенитной управляемой ракеты для определенного на предыдущей итерации значения времени ее полета от точки старта до встречи с воздушной целью, а затем определяют уточненное значение времени полета зенитной управляемой ракеты от точки старта до встречи с воздушной целью для уточненного значения средней скорости ее полета.