Способ испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров и устройство для его осуществления

Система испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров содержит установленные на летательном аппарате (ЛА) функциональные блоки, аппаратуру управления, бортовой телеметрический передающий модуль (БТПМ) с антенной и наземный приемный пункт с антенной. На наземном приемном пункте установлена аппаратура телеметрической системы регистрации, которая содержит пульт управления, вычислитель, привод наведения, соединенные определенным образом. Обеспечивается устойчивый прием телеметрической информации с борта ЛА при больших дальностях полета и сложных профилях его траектории. 1 ил.

 

Предлагаемая группа изобретений относится к военной технике и может быть использована в комплексах полигонной отработки летательных аппаратов (ЛА) (управляемых ракет или снарядов).

Испытания современных летательных аппаратов - процесс дорогостоящий, требующий значительных материальных, временных затрат. Для оценки применяемых при конструировании ЛА технических решений необходимо получать достоверные и наиболее полные данные о функционировании ЛА и его блоков на всех этапах испытаний ЛА.

Известен способ испытаний ракеты с телеметрической системой регистрации ее основных параметров, в котором с функциональных блоков ракеты считывается телеметрическая информация, поступает в бортовой телеметрический передающий модуль (БТПМ), где преобразуется в цифровой двоичный код, из которого формируются информационные пакеты в двоичном коде о каждом регистрируемом параметре. В процессе полета ракеты БТПМ излучает информационные пакеты в двоичном коде о каждом регистрируемом параметре. Цифровая последовательность кодов поступает через БТПМ, антенную систему по радиоканалу в наземный приемный пункт (НПП) наземной аппаратуры телеметрической системы регистрации, в котором производится прием информации, ее обработка в режиме реального времени, патент РФ №2373486, публикация 2009 г., 20 ноября, кл. МПК F42B 15/00 /1/.

При реализации данного способа используют наземную аппаратуру телеметрической системы регистрации, содержащую НПП с антенной, и ракету с телеметрической системой регистрации ее основных параметров, содержащую функциональные блоки, аппаратуру управления, БТПМ, состоящий из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя, сигнального контроллера и многолитерного радиопередатчика, соединенного через устройство коммутации с антенной БТПМ, при этом входы аналого-цифрового преобразователя соединены с выходами функциональных блоков и аппаратуры управления, а управляющий вход многолитерного радиопередатчика соединен с одним из выходов аппаратуры управления /1/.

Данные известные способ испытаний ракеты с телеметрической системой регистрации ее основных параметров и ракета с телеметрической системой регистрации ее основных параметров обеспечивают в режиме реального времени многоканальную передачу информации о параметрах функционирования блоков ракеты в процессе их испытаний и отработки. Однако при запусках ЛА на большую дальность при сложном профиле траектории из-за ограниченного раскрыва диаграммы направленности антенны НПП не обеспечивается радиовидимость ЛА на всей траектории полета, что приводит к значительному, в несколько раз, уменьшению коэффициента передачи антенны НПП относительно антенны БТПМ. Эти факторы обуславливают многократное уменьшение энергетики принимаемого НПП сигнала и искажение телеметрической информации до ее полной потери на некоторых участках траектории ЛА, а также затрудняют, а порой делают невозможным обоснованный анализ функционирования основных боков и узлов ЛА в процессе его полета.

Поэтому задачей предлагаемой группы изобретений является устранение указанных выше недостатков, а именно обеспечение НПП телеметрической системы регистрации основных параметров надежной бесперебойной связью с ЛА на всей траектории полета при больших дальностях полета и сложных профилях траектории, устойчивого приема телеметрической информации с борта ЛА на НПП, повышение точности и достоверности результатов испытаний ЛА и проведения анализа функционирования блоков ЛА.

В способе испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров, включающем считывание с функциональных блоков ЛА телеметрической информации, преобразование ее в двоичный код, из которого формируют информационные пакеты о каждом регистрируемом параметре, излучение информационных пакетов в направлении HПП наземной аппаратуры телеметрической системы регистрации, прием и обработку в НПП информации в режиме реального времени, поставленная задача достигается тем, что перед пуском ЛА рассчитывают и вводят в наземную аппаратуру телеметрической системы регистрации исходные данные: координаты положения антенны НПП и зависимость траекторных параметров ЛА от времени полета, с момента пуска и в процессе полета ЛА считывают текущие расчетные траекторные параметры ЛА в реальном масштабе времени, начало отсчета которого синхронизируют с моментом пуска ЛА, рассчитывают направление на ЛА относительно положения антенны НПП, совмещают ось диаграммы направленности антенны НИИ с направлением на ЛА.

В системе испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров, содержащей установленные на ЛА функциональные блоки, аппаратуру управления, БТПМ с антенной, а в наземной аппаратуре телеметрической системы регистрации - наземный приемный пункт с антенной, при этом входы БТПМ соединены с выходами функциональных блоков и аппаратуры управления, поставленная задача достигается тем, что наземная аппаратура телеметрической системы регистрации снабжена последовательно соединенными пультом управления, вычислителем и приводом наведения, выход которого соединен с антенной НПП, при этом второй вход вычислителя в момент запуска ЛА параллельно с ЛА соединен со вторым выходом пульта управления.

Технический результат обеспечивается за счет того, что в способе испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров перед пуском ЛА рассчитывают и вводят в наземную аппаратуру телеметрической системы регистрации исходные данные: координаты положения антенны НИИ и зависимость траекторных параметров ЛА от времени полета, с момента пуска и в процессе полета ЛА считывают текущие расчетные траекторные параметры ЛА в реальном масштабе времени, начало отсчета которого синхронизируют с моментом пуска ЛА, рассчитывают направление на ЛА относительно положения антенны НПП, совмещают ось диаграммы направленности антенны НПП с направлением на ЛА.

Для этого наземная аппаратура телеметрической системы регистрации снабжена последовательно соединенными пультом управления, вычислителем и приводом наведения, выход которого соединен с антенной НПП, при этом второй вход вычислителя в момент запуска ЛА параллельно с ЛА соединен со вторым выходом пульта управления.

Результатом всех операций является следящая диаграмма направленности антенны НПП, которая в течение полета ЛА направлена на антенну БТПМ, что обеспечивает повышенный энергетический запас радиоканала и устойчивую связь ЛА с НПП на всей траектории полета.

Данное техническое решение поясняется графическими материалами.

На фиг. схематически приведена блок-схема системы испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров, с помощью которой реализуют предлагаемый способ испытаний ЛА, где

1 - летательный аппарат;

2 - функциональные блоки;

3 - аппаратура управления;

4 - БТПМ;

5 - антенна БТПМ;

6 - наземная аппаратура телеметрической системы регистрации;

7 - НПП;

8 - антенна НПП;

9 - привод наведения;

10 - вычислитель;

11 - пульт управления.

Перед пуском на заданную дальность в наземной аппаратуре телеметрической системы регистрации (6) в пульте управления (11), например, с аппаратуры спутниковой навигации, определяют координаты положения антенны НПП (8). С клавиатуры блока (11) вводят баллистические, программные данные и производят расчет траекторных параметров ЛА (1).

На основании расчетов в пульте управления (11) формируют исходные данные: координаты положения антенны НПП и зависимость траекторных параметров ЛА от времени полета и вводят их в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) вычислителя (10).

При запуске ЛА (1) с пульта управления (11) посредством кнопки «Выстрел» по кабелю пуска подают команду на запускающие цепи ЛА (1) и на синхронизирующий (второй) вход вычислителя (10). В блоке (10) начинается отсчет текущего времени полета ЛА ti и считывание введенных в ОЗУ текущих расчетных траекторных параметров ЛА (1), соответствующих ti.

При испытаниях ЛА с выходов функциональных блоков (2) телеметрические сигналы, содержащие информацию об основных параметрах ЛА (1), и управляющие сигналы аппаратуры управления (3) поступают на входы БТПМ (4). В блоке (4) по сигналам аппаратуры управления (3) согласно алгоритму управления ЛА телеметрические сигналы с выходов функциональных блоков (2) преобразуются в двоичный код и формируются в информационные пакеты о каждом регистрируемом параметре, которые излучаются посредством антенны БТПМ (4) в направлении НПП (7).

В вычислителе (10) в моменты ti по координатам положения антенны НПП (8) и текущим траекторным параметрам ЛА (1) рассчитывают направление на ЛА (1) относительно положения антенны НПП (8). На выходе вычислителя (10) формируют пропорциональный данному направлению сигнал и подают его на вход привода наведения (9), соединенного с антенной НПП (8). Привод наведения (9) по поступившему сигналу разворачивает антенну НПП (8) таким образом, чтобы ось диаграммы направленности антенны НПП (8) совместилась с рассчитанным направлением на ЛА (1). Результатом всех операций является следящая диаграмма направленности антенны НПП, ось которой направлена на ЛА (1). При этом шаг отсчета времени Ati выбирают из необходимой точности слежения диаграммы направленности антенны НПП (8) за ЛА (1).

НПП (7) посредством антенны НПП (8) принимает сигналы с борта ЛА (1), расшифровывает поступившие данные о параметрах функциональных блоков (2) и обрабатывает телеметрическую информацию. Ось диаграммы направленности антенны НПП (8) направлена на ЛА (1), что обеспечивает работу антенны НПП с коэффициентом направленного действия, близким к максимальному, следовательно, и устойчивость связи между НПП (7) и БТПМ (4) на всей траектории полета ЛА.

В предлагаемом устройстве функциональные блоки (2), аппаратура управления (3), БТПМ (4), антенна БТПМ (5), НПП (7), антенна НПП (8) могут быть выполнены, например, аналогично блокам прототипа /1/. Привод наведения (10) может быть выполнен, например, как следящий привод постоянного тока, Л.В. Рабинович, Б.И. Петров, В.Г. Терсков и др. Проектирование следящих систем, под ред. Л.В. Рабиновича. М., Машиностроение, 1969, стр.86-87, /2/. В качестве вычислителя (10) и пульта управления (11) может быть применена, например, малогабаритная ЭВМ типа «Багет» аналогично пульту управления орудием, патент РФ №2247297, публикация 27.02.2005 г., кл. МПК F41G 5/00, 7/22 /3/.

Таким образом, использование предлагаемых способа испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров и устройства для его осуществления позволяет обеспечить НПП надежной бесперебойной связью с ЛА на всей траектории полета и устойчивым приемом телеметрической информации с борта ЛА при больших дальностях полета и сложных профилях траектории, повысить точность и достоверность результатов испытаний ЛА и проведения анализа функционирования блоков ЛА.

Система испытаний летательных аппаратов с телеметрической системой регистрации основных параметров, содержащая установленные на ЛА функциональные блоки, аппаратуру управления, бортовой телеметрический передающий модуль (БТПМ) с антенной, а в наземной аппаратуре телеметрической системы регистрации - наземный приемный пункт с антенной, при этом входы БТПМ соединены с выходами функциональных блоков и аппаратуры управления, отличающаяся тем, что наземная аппаратура телеметрической системы регистрации снабжена последовательно соединенными пультом управления, вычислителем и приводом наведения, выход которого соединен с антенной НПП, при этом второй вход вычислителя в момент запуска ЛА параллельно с ЛА соединен со вторым выходом пульта управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в многоступенчатых ракетах. Многоступенчатая ракета содержит верхние ступени с системой управления (СУ) и полезным грузом, нижние ступени в виде пары поршень-цилиндр, кольцевой шпангоут с кольцевым пиротехническим элементом, бортовую кабельную сеть в виде свободно деформируемого кабельного жгута.

Изобретение относится к области ракетной техники, а конкретно к ракетам в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК), размещаемых на кораблях, подводных лодках и наземных стационарных и подвижных пусковых установках.

Группа изобретений относится к военной технике. При способе испытания летательных аппаратов (ЛА) перед пуском ЛА рассчитывают и вводят в наземную аппаратуру телеметрической системы регистрации координаты положения антенны наземного приемного пункта (НПП).

Ракета // 2548957
Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в ракетах класса «воздух-воздух». Ракета содержит корпус в виде соединенных разделяемых стыковочным узлом с разрывным пиротехническим креплением последовательно расположенных герметичного головного отсека с головкой самонаведения, инерциальной системой управления, боевым снаряжением, системой активной теплозащиты и автономной жидкостной или на пастообразном топливе двигательной установкой, содержащей топливо с окислителем и набором ЖРД с продольным соплом, четырьмя ЖРД с поперечными соплами и четырьмя ЖРД для создания моментов вращения головного отсека, и двигательного отсека с аэродинамическими рулями, рулевыми приводами, двухимпульсной твердотопливной двигательной установкой, блоком определения момента запуска второго импульса, блока поправок.

Изобретение относится к реактивной технике и может быть использовано при старте летательных аппаратов (ЛА). Размещают ЛА в пусковой установке (ПУ), или транспортно-пусковом стакане ПУ, или частично в ТПС ПУ с внешним расположением реактивных сопел, или транспортно-пусковом контейнере (ТПК), или ТПК шахтной ПУ, закрепляют стартовую двигательную установку (СДУ) в носовой части ЛА, частично выдвигают ЛА, запускают СДУ, формируют тягу двумя реактивными соплами, расположенными на боковой поверхности СДУ под углом к продольной оси ЛА, защищают в процессе разгона переднюю часть ЛА обтекателем, закреплённым на СДУ, отделяют СДУ с помощью силы тяги.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в управляемых ракетах. Управляемая ракета содержит корпус, аэродинамические крылья и рули, гаргрот, размещенный вдоль корпуса в развале рулей и крыльев.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в крылатых ракетах. Вращающаяся двухступенчатая крылатая ракета (КР) с пятью степенями свободы пространственного движения содержит корпус, стабилизированный по шестой степени свободы вращением, в виде фигуры вращения с крыльями, рулями и активной аэродинамической насадкой, одноканальную систему управления, рулевой привод, отделяемый стартовый ускоритель с аксиальным турбореактивным двигателем с газодинамической насадкой, маршевую ступень с n-канальной системой формирования подъемной силы в режиме вращения и малогабаритным одноразовым турбореактивным двигателем со складывающимся воздухозаборником, головку самонаведения.

Изобретение относится к ракетному вооружению, в частности к области малогабаритных управляемых снарядов. Управляемый снаряд выполнен по аэродинамической схеме «утка».

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в управляемых ракетах. Управляемая ракета (УР) содержит последовательно телескопически соединенные радиальными винтами с гайками и коническими головками отсеки из цилиндрических тонкостенных оболочек, маршевый двигатель, боевую часть.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к блокам системы управления для реактивных снарядов. Блок системы управления реактивного снаряда содержит корпус с оживальной частью, раскладывающиеся в полете аэродинамические рули с приводами и блоком управления, смонтированные на оживальной части.

Изобретение относится к управляемым вращающимся ракетам. Малогабаритная управляемая вращающаяся ракета содержит электронную аппаратуру управления, органы управления и инерциальный измерительный модуль. Инерциальный измерительный модуль содержит три микромеханических гироскопа (ММГ) и двухосный датчик линейных ускорений (ДЛУ), размещенные на общей плате, установленной перпендикулярно продольной оси X вращения ракеты. Электронная аппаратура управления содержит микроконтроллер предварительной обработки и пересчета сигналов трех ММГ и двухосного ДЛУ в сигналы, соответствующие поперечным осям Y и Z, и энергонезависимое перепрограммируемое запоминающее устройство для хранения калибровочных коэффициентов. Техническим результатом изобретения является повышение точности наведения и увеличение дальности стрельбы управляемой ракетой. 2 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в головных частях ракет. Космическая головная часть содержит полезную нагрузку, головной обтекатель, переходный отсек с нижним стыковочным шпангоутом и верхним стыковочным шпангоутом с кольцевой перегородкой в виде жёстко соединённых между собой поперечных стенок под разъемные торцевые соединения, продольно-поперечные силовые наборы, кольцевой шпангоут. Изобретение позволяет упростить конструкцию верхнего стыковочного шпангоута. 3 ил.

Изобретение относится к вооружению. Корректируемая минометная мина содержит корпус, выполненный с обтекателем в передней части и со стабилизатором в хвостовой части, заряд со взрывателем и систему наведения на цель с источником питания. При этом мина снабжена датчиком обнаружения и распознавания танкоопасной живой силы, расположенным в обтекателе корпуса и выполненным с возможностью работы на длине волны 3-5 мкм, причем выход датчика соединен со входом системы наведения на цель, и выдвижной штангой с приводом, установленной в обтекателе корпуса и выполненной с возможностью механического воздействия на взрыватель для приведения его в действие при соприкосновении штанги с целью или поверхностью земли. Обеспечивается повышение эффективности поражения танкоопасной живой силы противника. 1 ил.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в космических головных частях. Космическая головная часть содержит головной обтекатель, космический аппарат (КА) с силовым шпангоутом с переходной системой для стыковки с ракетой-носителем, переходник головного обтекателя с верхним шпангоутом, состыкованным с головным обтекателем разделяемым в полете соединением, нижним шпангоутом, состыкованным с верхним силовым шпангоутом КА с помощью неразъемного в полете соединения. Изобретение позволяет сократить цикл сборки космической головной части. 2 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к управляемым пулям. Управляемая пуля в пусковом контейнере содержит маршевую ступень, соединенную электрическим жгутом с пусковым контейнером, отделяемый стартовый двигатель и переходный обтекатель. Между переходным обтекателем и пусковым контейнером размещены отделяемые сухари, центрирующие управляемую пулю в контейнере. Маршевая ступень вдвинута в центральную трубку, расположенную в отделяемом стартовом двигателе. В переходном обтекателе выполнена центрирующая трубка с пазами, базирующая маршевую ступень в осевом, радиальном и угловом направлениях. Электрический жгут выведен из маршевой ступени за центрирующей трубкой через переходный обтекатель и сухарь и соединен с электрическим разъемом, размещенным на пусковом контейнере. В управляемой пуле выполнен жгут электрической стыковки ступеней, выведенный из маршевой ступени вместе с электрическим жгутом. Центрирующая трубка переходного обтекателя имеет острую кромку, расположенную перед местом вывода электрического жгута и жгута электрической стыковки ступеней по направлению движения, а в сухаре размещена полая втулка, в которой выполнена внутренняя острая кромка. Достигается повышение эффективности управляемой пули. 5 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в бикалиберных управляемых ракетах. Бикалиберная управляемая ракета содержит маршевую ступень и отделяемый стартовый двигатель. Двигатель телескопически соединен с кормовой частью маршевой ступени посредством посадочного гнезда. Двигатель снабжен кольцевым насадком с конической наружной поверхностью. Насадок установлен на кормовой части маршевой ступени перед торцом стартового двигателя. Насадок выполнен в виде подпружиненных, с помощью пружинных толкателей, сегментных вкладышей. Вкладыши установлены с возможностью удержания от раскрытия передним фланцем стартового двигателя, а также сегментным разрезным кольцом. Достигается уменьшение возмущений маршевой ступени ракеты при разделении. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к области автоматического регулирования, и может быть использовано в системах высокоточного управления движением центра масс подвижных объектов, в частности аэробаллистических летательных аппаратов. Техническим результатом является повышение статической и динамической точности системы управления траекторией движения летательного аппарата по заданной программной траектории. В способе управления движением аэробаллистического летательного аппарата (ЛА) по заданной пространственной траектории в ходе предполетной подготовки из всего массива опорных точек производят выбор нескольких узловых точек, параметры которых до начала движения вводят в память бортового вычислительного устройства ЛА в форме матрицы М. После начала движения участки заданной траектории между узловыми точками аппроксимируют с помощью кубического сплайна Эрмита, а управление движением ЛА осуществляют при помощи метода пропорционального сближения, пользуясь матрицей М. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к способу определения коэффициента команды одноканальных вращающихся ракет и снарядов и устройству для его определения. Для определения коэффициента команды закручивают ракету или снаряд вокруг оси крена в плоскости слежения за имитатором цели. Формируют сигнал управления на рулевой привод руль-машинки (РМ). Формируют опорный сигнал по определенному закону, вращают фазу опорного сигнала или сигнала РМ, перемножают опорный сигнал и сигнал РМ, заполняют полученный после перемножения сигнал счетными импульсами. Формируют сигнал свертки определенным образом. Определяют модуль коэффициента команды фиксацией экстремума сигнала свертки, а фазу - фиксацией угла фазового сдвига между опорным сигналом и сигналом сверки в момент пересечения им нулевого уровня. Устройство для определения коэффициента команды содержит приводы вращения ракеты вокруг оси крена, датчик опорного сигнала и последовательности счетных импульсов, фазовращатель, блок свертки с перемножителем, усилитель-ограничитель, фазометр, блок фиксации экстремума сигнала свертки, соединенные определенным образом. Обеспечивается упрощение измерений коэффициента команды и фазовой ошибки ракеты или снаряда. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при полете ракет. Подают распыленное рабочее тело через форсунки и нагреватель в теплообменную камеру без доступа кислорода под действием поршня и сил инерции, придают основной импульс ракете от разогретого рабочего тела, выходящего из сопла, придают дополнительный импульс ракете за счет воспламенения и сгорания поступившего из сопла рабочего тела в обойме, установленной на стабилизаторах ракеты. Изобретение позволяет увеличить скорость и дальность полета ракеты. 1 ил.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к переносным тактическим боеприпасам. Переносной тактический боеприпас содержит корпус, кумулятивный боевой элемент, источник питания, координатор цели. На корпусе боеприпаса размещены система автономного наведения и устройство перемещения, обеспечивающее управляемое перемещение боеприпаса в горизонтальной и вертикальной плоскостях, включая режим зависания в воздухе. Система автономного наведения включает соединенные между собой контроллер управления перемещением, навигационную систему, приемник навигационной системы, блок ввода и хранения параметров цели. Кумулятивный боевой элемент установлен таким образом, что его продольная ось располагается вертикально при горизонтальном полете боеприпаса. Достигается повышение эффективности боеприпаса. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх