Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 6006
Скачиваний: 170
алгоритм может использовать крейсерскую скорость программную ско
рость V
N
или скорость атаки V
a
.
Расчет траектории начинается с определения параметров неустановив
шихся участков профиля полета. На основании этих параметров вычисляется
поправка в полетное время, которая вместе со значением балансной скорости
передается в программы формирования траектории в горизонтальной плоско
сти. Эти программы с учетом метода наведения, параметров движения цели и
истребителя, параметров зоны возможных атак и рекомендованных параметров
атаки строят горизонтальную проекцию траектории. В ходе построения воз
можны ситуации, когда цель невозможно перехватить с использованием про
граммной скорости. Эти ситуации выявляются при помощи алгоритмов гори
зонтальной плоскости, что приводит к появлению признака нерешения по ско
рости. После изменения параметров задача возвращается к алгоритму выбора
программной скорости и процесс формирования траектории повторяется. Если
подобрать удовлетворительные параметры не удается, боевой расчет КП (ПН)
оповещается о нерешении задачи по скорости.
Сформированная траектория оценивается на реализуемость по топливу и
набору высоты. Невозможность решения задачи по этим параметрам также
может изменить параметры наведения и вызвать повторное формирование тра
ектории.
В результате решения штурманской задачи [11] определяются путь ис
требителя и время полета до рубежа перехвата, направления и углы разворо
тов, курс полета истребителя, путь и время разгона, положение точки вклю
чения форсажа, длина балансного участка пути, положение точки вертикаль
ного маневра.
Реализация летчиком сформированной на пункте управления пространст
венной траектории имеет некоторые особенности.
На первом этапе наведения до прихода команды «Вертикаль» истребитель
выполняет полет в вертикальной плоскости по базовой программе набора вы
соты и скорости в соответствии с заданным значением программной скорости и
командой «Форсаж». Разовые команды отображаются на индикаторе. Полет на
перехват по базовому профилю при ручном управлении летчик осуществляет
следующим способом. Если команда «Форсаж» поступает непосредственно по
сле взлета, то это означает, что программа будет ближняя, и летчик на форсаже
набирает высоту разгона. Если же команда «Форсаж» сразу не поступает, то
программа дальняя или средняя. Летчик в этом случае на бесфорсажном режи
ме набирает высоту, стремясь выйти на ее крейсерское значение. При приеме
команды «Форсаж» на участке бесфорсажного набора высоты до выхода на
крейсерскую высоту, что свидетельствует о формировании ПН для истребителя
средней программы, летчик включает форсаж и на форсажном режиме набира
ет высоту разгона. Если при достижении крейсерской высоты команда
«Форсаж» не поступает, летчик переводит самолет в горизонтальный полет на
крейсерской высоте и скорости, поскольку программа получилась дальняя. В
момент поступления команды «Форсаж» летчик выполняет команду и на фор
сажном режиме набирает высоту разгона. При любой программе полета после
выхода на высоту разгона летчик выполняет разгон до программной скорости.
После разгона до этой скорости он осуществляет набор высоты, соответствую
щей данной программной скорости, и остается на этой высоте до прихода ко
манды «Вертикаль». Следует отметить, что данная команда может поступить
до выхода на указанную высоту.
Второй этап наведения начинается после прихода команды «Вертикаль»
и ее вида (атака по усмотрению летчика, атака снизу, атака сверху). При этом
на борт выдается заданное значение скорости атаки У
зад
= V
a
. После этого лет
чик осуществляет сход с базового профиля на высоту атаки цели.
5.2.2. Методы наведения в горизонтальной плоскости
Среди известных методов наведения истребителей в горизонтальной плос
кости [3, 12] наибольшее применение находят метод маневра, метод перехвата
и прямой метод.
При прямом методе (метод погони) требуется все время совмещать про
дольную ось истребителя с направлением на цель (рис. 5.2), где точки 0
С
и 0
Ц
соответствуют положению истребителя и цели; V
c
и У
ц
- скорости наводимого
самолета и цели; - текущие координаты цели и самолета. Из
рис. 5.2 следует, что требуемый курс
(5.3)
где все координаты z
u
, z
c
и х
ц
, х
с
формируются на основании измеренных в РЛС
дальностей Д
ц
, Д
с
и азимутов (р
ц
, (р
с
цели и самолета по правилу:
(5.4)
Преимуществами метода прямого наведения является его инвариант
ность к дальности и высоте полета цели и самолета, простота информацион
но-вычислительной системы и хорошее сопряжение со всеми методами само
наведения.
При наведении на движущиеся ВЦ прямой метод в общем случае обес
печивает полет самолета по криволинейной траектории (кривой погони). Если
перехват цели выполняется из задней полусферы (ЗПС), то кривизна траекто
рии будет незначительной и наводимый самолет сможет выполнять маневры
преследования с допустимыми поперечными перегрузками. Если же перехват
осуществляется из передней полусферы (ППС), то на конечном участке
траектории ОУ все равно должен быть выведен в ЗПС (рис. 5.2). При этом
может возникнуть ситуация, когда выполнить такой разворот с допустимыми
перегрузками невозможно. В итоге либо возникнут недопустимо большие
ошибки наведения, либо наводимый самолет разрушится при движении по
требуемой траектории, отмеченной на рис. 5.2 точками 0
С
,1,2,3,4,...
Рис. 5.2
Следует отметить, что наведение по криволинейным траекториям приво
дит к уменьшению дальности действия системы наведения в целом и увеличе
нию времени наведения. Однако наиболее значительным недостатком прямого
наведения является ограничение направлений перехвата движущихся ВЦ толь
ко задней полусферой.
Метод маневра (метод прямой с разворотом) обеспечивает вывод истре
бителя в зону обнаружения цели бортовой РЛС или ОЭС под заданным углом
ψ
κ
на заданном расстоянии 0
СК
0
ЦК
(рис. 5.3), где точки 0
СО
и 0
ЦО
соответствуют
положению самолета и цели в начале дальнего наведения, в то время как 0
СК
и
0
ЦК
- в момент его окончания. Траектория наведения при этом методе состоит
из трех участков: отрезка прямой 0
СО
А
Ь
дуги с радиусом R и отрезка прямой
А
2
0
ск
. Расчет этих участков выполняется по довольно сложным формулам, для
реализации которых необходимо оценивать дальности до цели и истребителя,
их азимуты и скорости. Кроме того, необходимо знать допустимые радиус раз
ворота и диапазон углов ±ψ
κ
, дальность рубежа захвата 0
СК
0
ЦК
и суммарное вре
мя, затрачиваемое на вывод самолета в точку 0
СК
.
Достоинство метода - его хорошее сопряжение со всеми методами са
монаведения и возможность использования как радиолокационных, так и опти-
Рис. 5.3
ко-электронных визирных систем. Последнее обусловлено тем, что истреби
тель может быть выведен на рубеж захвата в ЗПС, в которой ОЭС имеют наи
большую дальность захвата по факелу двигателя. Кроме того, данный метод
позволяет вывести истребитель в заданное относительно цели положение и тем
самым обеспечивает наибольшую эффективность применения оружия, а также
осуществить обход опасных или запретных для полетов зон воздушного про
странства.
Недостатки метода - большое время, затрачиваемое на выход самолета
на рубеж захвата, большой расход топлива, что сокращает время на ведение
воздушного боя, ограничения на ракурсы перехвата, обусловленные необхо
димостью вывода самолета в ЗПС, сложность расчетов траектории и ее вы
полнения.
В ряде случаев может быть предусмотрен метод наведения, содержащий
два участка полета по дугам окружностей [3, 7].
Метод перехвата представляет собой разновидность метода параллельно
го сближения [7]. Особенностью является то, что по методу параллельного
сближения наводится не сам истребитель, а некоторая фиктивная точка А, рас
положенная по вектору скорости V
c
на расстоянии Д
3
захвата цели бортовой
визирной системой (рис. 5.4). Это означает, что в процессе дальнего наведения
прямая АОц перемещается параллельно самой себе. Такой прием обеспечивает
нахождение истребителя в точке 0
СК
на рубеже захвата Д
3
в тот момент, когда
точка А «встретится» в упрежденной точке встречи 0
ут
с целью.
Используя координаты цели х
ц
, z
n
и самолета х
с
, z
c
и учитывая, что упреж
денная дальность Д
у
равна сумме Д
3
и расстояния 0
С
0
СК
, пролетаемого истреби
телем за время наведения t
H
, определим систему уравнений
Рис. 5.4
(5.5)
с тремя неизвестными ψ
τ
, t
H
и Д
у
.
При получении (5.5) полагалось, что цель и истребитель движутся равно
мерно и прямолинейно со скоростями V
4
и V
c
и курсовыми углами ψ
4
и ψ
τ
со
ответственно. Решая эту систему при условии, что прямоугольные координаты
определяются по правилу (5.4), вычисляют ψ
τ
, t
H
и Д
у
.
Достаточно просто решение системы (5.5) получается при условии, что
истребитель наводится на встречных либо догонных курсах. В такой ситуации
с учетом (5.4) из (5.5) можно получить [12]
(5.6)
где
; (5.7)
Из (5.6) и (5.7) следует, что для реализации метода перехвата необходимо
оценивать дальности и азимуты цели и истребителя, а также скорости V
n
и V
c
и
курсовой угол цели \|/
ц
. Последнее требует достаточно длительного сопровож
дения цели.