Командная система телеуправления второго вида (ТУ-2)

Функциональная схема. Основная особенность системы телеуправления второго вида заключается в том, что положение цели определяется относительно ЛА, а не командного пункта управления. Информацию о положении цели относительно ЛА получают с помощью устройства, называемого координатором цели. Положение цели определяется в системе координат , связанной с координатором. Один из возможных вариантов определения положения цели относительно координатора показан на рис.1.9, где  -наклонная дальность до цели,  - угол рассогласования, - угол фазирования.

При ручном управлении положение цели относительно координатора отображается на экране индикатора в виде отрезка ОЦ (рис.1.10), соединяющего центр экрана о с светящимся пятном Ц. Величина отрезка ОЦ пропорциональна углу . Если угол рассогласования равен нулю, то ось направлена на цель. Если ось совпадает с продольной осью ЛА , а для управления ЛА используется метод прямого наведения, то отметка от цели при отсутствии ошибок наведения должна быть в начале системы координат индикатора.

При ручном управлении в этом случае оператор поворачивает ручку управления так, чтобы светящееся пятно Ц на экране индикатора совместить с центром экрана. При автоматическом управлении сигналы управления формируются пропорционально углу  (отрезку ОЦ на рис.1.10) в зависимости от величины и направления угла фазирования .

При ручном управлении с помощью телевизионного координатора на экране индикатора воспроизводится изображение цели. Команды управления вырабатываются оператором, наблюдающим за экраном, при помощи рукоятки управления и передаются на борт ЛА через КРУ. Оператор управляет рукояткой управления таким образом, чтобы центр изображения цели совпадал с центром экрана. Так как ЛА летит к цели, то сохранение изображения цели в центре экрана обеспечивает наведение ЛА на цель.

На рис.1.11 показана функциональная схема ТУ-2 в вертикальной плоскости с радиолокационным координатором цели. С помощью РЛС координатора цели (КЦ) определяется наклонная дальность до цели  и угол рассогласования , которые через шифратор, передатчик сигналов (ПС) и приемо-передающую антенну (А) поступают на приемник сигналов командного пункта управления и далее в блок формирования ошибки. Сюда же поступают параметры  и , измеренные радиовизиром. Сигнал ошибки , вычисленный в соответствии с принятым методом наведения, поступает на блок формирования команды. Команда с выхода БФК через командную радиолинию управления передается в виде сигнала  на вход контура стабилизации углового положения ЛА.

Координатор цели, приемник командного пункта управления, радиовизир, КРУ, а также ЛА подвержены действию различных возмущений, которые на схеме обозначены в виде .

Система ТУ-2 с автоматическим управлением отличается от системы самонаведения только тем, что команды формируются не на борту ЛА, а на командном пункте управления. В этом отношении система ТУ-2 является более сложной, чем система самонаведения.

При ручном управлении система ТУ-2 приобретает новые качества по сравнению с системами самонаведения - участие человека влечет за собой дополнительные преимущества и недостатки. Преимущество - участие в управлении сознательной воли человека, обеспечивающей гибкость управления. Недостаток - влияние субъективных свойств человека на качество и точность управления.

Структурная схема ТУ-2 в вертикальной плоскости при автоматическом управлении приведена на рис. 1.12, где введены новые обозначения: КЦ - координатор цели, ПР - приемник сигналов от цели. Система телеуправления второго вида является нестационарной нелинейной замкнутой автоматической системой, для анализа и синтеза которой используются такие же методы, как и при анализе систем самонаведения.

Пример системы ТУ – 2.

Зенитный ракетный комплекс “Пэтриот” (США) [18], [20]. Предназначен для поражения дозвуковых и сверхзвуковых самолетов на различных высотах, исключая предельно-малые, а также ракет тактического, а в последних модификациях и оперативно-тактического назначения, в условиях широкого применения средств электронного противодействия.

В состав комплекса (рис. 1. 13) входят многофункциональная РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР), пункт управления огнем (специальный контейнер, установленный на шасси автомобиля), до восьми пусковых установок (по четыре ЗУР на каждой в транспортно-пусковых контейнерах), источники электроснабжения и вспомогательная аппаратура.

В комплексе используется комбинированная система наведения: на начальном участке - программное управление, на среднем - командное телеуправление первого вида, на заключительном участке - система телеуправления второго вида. Для реализации ТУ-2 на борту ракеты установлен радиолокационный координатор цели, который определяет угловые координаты линии ракета-цель. Эти координаты по отдельному высокочастотному каналу передаются на специальную антенну РЛС и далее поступают в блок формирования ошибок пункта управления огнем. Сюда же поступает информация о параметрах движения ракеты и цели, полученная с помощью РЛС с ФАР. Команды с выхода блока формирования команд передаются по главному лучу излучения РЛС на борт ракеты, где после преобразования поступают на рули управления полетом ЗУР, а также на привод антенны координатора цели для обеспечения непрерывного слежения за целью по угловым координатам.

Ракета одноступенчатая, твердотопливная с начальной массой около 630 кг. Длина ракеты - 5,2м, диаметр - 0,4м. Время работы двигателя - 13с. Максимальная скорость - 1700м/с.

Многофункциональная РЛС с ФАР может одновременно сопровождать до 100 целей, а комплекс одновременно обстреливать до 8 целей, наводя на каждую цель до трех ЗУР.