хроннзатором. Эти импульсы принимаются приемником УО и приемником ведомой станции. Антенна передатчика, входящая в состав ведомой станции, переизлучает сигналы ведущей станции. Переизлученные сигналы также поступают на УО. Поско ь-ку каждая из станций, образующих одну пару, может быть как ведущей, так и ведомой, аппаратура их совершенно идентична.

Для того чтобы на УО можно было различить сигналы ведущей и ведомой станций, они маркируются кодом или излучаются со строго фиксированной задержкой.

Вторая пара станций А2, Б2 работает подобным же образом. Однако их несущая частота f2 отличается от несущей частоты ft станций Ai, Ei. Это дает возможность раздельного приема сигналов, излучаемых станциями первой и второй пар.

Если проекция опорной траектории; УО на горизонтальную плоскость земной системы координат представляет собой ортодромию, произвольно ориентированную относительно наземных станций, то структура СРП получается весьма сложной. Сравнительно простым- СРП оказывается в тех случаях, когда проекция опорной траектории на указанную выше плоскость представляет собой одну из гипербол. Если, например, центр масс УО должен двигаться по одной из гипербол, задаваемых станциями Ai и £i, то при достаточно большом удалении УО от базы Ai,Bt получается следующее выражение, характеризующее линейное боковое отклонение z [Л. 1]:

гб! sin ра

X [{ ГА1 - д)о ~{г М- и)] <27-59)

где гПр - расстояние от центра базы до УО, задаваемое программным механизмом; - расстояние между станциями Л4 и £>i (база); ра - угол между асимптотой выбранной гиперболы и базовой линией, соединяющей станции Ai и Si; (гАХ -гт ) - разность расстояний, определяющая выбранную гиперболу; гД1 - гБ1 -текущая разность расстояний от УО до станции Л1 и Б\, измеряемая на УО.

При наведении УО по так называемой нулевсй гиперболе, проходящей по нормали к базе через ее центр, для которой (гА1-

~rBi)o=0 и sinp0 = l,

Параметр рассогласования, характеризующий оставшуюся дальность между УО и целью в горизонтальной плоскости, определяется с помощью сигналов второй пары станций и оказывается равным:

ос = {ГАЛ- ГБ2)о- { А2 ~ й) > f27 60)

где (гА2-гБ2)с - разность расстояний, соответствующая гиперболе, которая проходит

через точку изменения опорной траектории УО в вертикальной плоскости (например, точку, в которой начинается снижение УО).

Когда гос становится равным дулю, г. е. при пересечении гиперболы, соответствующей второй паре станций, и гиперболы, с которой совмещается центр масс УО, формируется команда на изменение опорной траектории УО в вертикальной плоскости.

Недостатком наведения УО по гиперболической опорной траектории является неизбежная ее кривизна. Можно, однако, при сравнительно простом СРП обеспечить наведение УО с помощью разностно-дальнсмер-ного координатора и по опорной траектории, близкой к ортодромической. Для этого необходимо подобрать определенный закон, по которому УО пересекал бы оба семейства гипербол. В качестве такого закона можно принять, например, закон равных приращений, сущность которого сводится к следующему.

В процессе наведения УО отношение

Aft - Дгн1 Дг2 - ДгИ2

должно оставаться неизменным и равным некоторой величине Ь. Здесь

ArHi = (i- Ги)н и Д/ н2 = = {ГА2 - гт)и

характеризуют разности расстояний в начальной точке наведения для первой н второй пар станций, а Дга и Аг2 - аналогичные разности расстояний для любого текущего момента времени. Опорная траектория, задаваемая таким образом, иногда называется гиперболодромией. Параметр рассогласования z при наведении УО по гипер-болодромни равен:

z = (Ап - Д/hi) - Ъ(Аг2 - Аги2),

а для определения оставшейся дальности Гос продолжает быть справедливым уравнение (27-60).

Счетно-решающий прибор для координаторов с разностно-дальномериыми радионавигационными измерителями может выполняться в соответствии с весьма разнообразными способами. Один из примеров построения СРП, с помощью которого формируется паргшетр рассогласования на основании уравнения (27-59), приведен в [л. 1].

Можно показать, что измерение параметров рассогласования с помощью разностно-дальнбмерных координаторов осуществляется с довольно малыми ошибками, если sin ра близок к единице. Это объясняется тем, что в образовании г, кроме угла рп, участвуют лишь разности расстояний.

Принцип действия допплеровских координаторов основан на том, что на УО измеряются его радиальные скорости движения относительно нескольких назем-

ных станций. При использовании, например, двух наземных станций, можно обеспечить движение УО по гиперболе. Для этого достаточно на УО определять разность расстояний, получающихся в результате интегрирования радиальных скоростей УО относительно двух наземных станций (с учетом начальных условий), и поддерживать ее равной заранее заданному значению. При этом, конечно, как и при использовании всех рассмотренных ранее координаторов с радионавигационными измерителями, потребуется фиксировать полет УО по высоте. Определение разности расстояний УО относительно другой пары наземных станций позволит знать положение УО еще на одной гиперболе. Отсюда следует, что с геометрической точки зрения допплеровские координаторы аналогичны разностно-дальномерным координаторам. Их отличие состоит только в типах применяемых измерителей и в накоплении ошибки в процессе измерений (за счет интегрирования погрешностей, возникающих при введении начальных условий).

В заключение отметим, что в тех случаях, когда высота опорной траектории УО должна изменяться, того количества наземных станций, которое указывалось выше, оказывается недостаточным. Это связано с тем, что положение точки в пространстве может быть задано тремя пересекающимися поверхностями: сферами, гиперболоидами и плоскостями для дальномерных, разностно-дальномерных и угломерных координаторов.

27-5. КООРДИНАТОРЫ СИСТЕМ КОМАНДНОГО РАДИОУПРАВЛЕНИЯ И АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ РАДИОУПРАВЛЕНИЯ

Функциональные схемы координаторов для систем командного радиоуправления

Координаторы систем командного радиоуправления отличаются весьма большим разнообразием, что в основном связано с широким кругом задач, которые могут решаться этими системами.

Наиболее просто параметры рассогласования определяются при решении задач по управлению состоянием УО по заранее заданной программе (включение генераторов на электростанции, изменение пропускной способности нефтепровода, включение передающих телевизионного или радиотелеметрического устройств на искусственном спутнике Земли и т. д.). В этих случаях требуется установить лишь соответствие состояния УО и принятой программы. Если необходимое соответствие отсутствует, то передается команда управления, под действием которой изменяется состояние УО.

Координатор системы, управляющий программным изменением состояния УО, должен, очевидно, включать программное устройство, датчики, фиксирующие состоя-

ние УО, радиолинию связи, с помощью которой передается информация датчиков на пункт управления, и стрелочные приборы или сигнальные лампочки, позволяющие определять действительные состояния УО и выполнение команд управления. Сравнение программ с показаниями стрелочных приборов или анализ сигнальных лампочек может производиться человеком (оператором) нли автоматически.

Иногда программа не может быть заранее определена. В этих случаях требуется знать не только состояние УО, но и удовлетворение им тем требованиям, которые к нему предъявляются. Так, знания лишь о количестве генераторов, работающих в данное время на электростанции, могут быть недостаточными, поскольку может оказаться, что по тем или иным причинам нагрузка резко возросла или уменьшилась. При решении подобных задач по управлению состоянием УО координатор должен содержать все элементы, отмеченные при рассмотрении простейшего случая, за исключением программного устройства. Последнее должно быть заменено прибором, контролирующим эффективность управления и влияние внешних возмущений на состояние УО.

Координаторы систем первого вида, используемые для управления перемещением подвижных УО из одной точки пространства в другую, отличаются тем, что все измерители располагаются вне УО и включают автоматические измерители координат целей и управляемых объектов относительно пункта управления, а также счетно-решающие приборы (СРП), которые формируют параметры рассогласования (рис. 27-4, я). СРП могут быть как аналоговыми, так и цифровыми.

Если системы командного радиоуправления первого вида являются неавтоматическими, то координаты целей определяются оператором с помощью приборов, позволяющих наблюдать за сигналами цели. При этом необходимые сведения об УО и параметры рассогласования получаются обычно автоматически. В ряде случаев неавтоматически могут определяться не только координаты цели, но и параметры рассогласования (см. § 27-1, рис. 27-4, я).

Координаторы систем второго вида характеризуются тем, что основная контролирующая аппаратура размещается на управляющем объекте (рис. 27-31).

Координатор содержит визирное устройство, систему передачи данных и индикатор. На визирное устройство информация о цели (контролируемом процессе, космическом корабле и т. д.) может поступать в виде световых, тепловых или радиосигналов. Визирное устройство координатора включает преобразователь, содержащий в общем случае чувствительный элемент и развертывающую систему, а также устройство формирования сигналов, отображающих измерительную систему координат.

Чувствительный элемент (передающая телевизионная трубка с соответствующей

оптической системой, радиолокационный приемник с антенной, радиотелеметрический датчик и т. д.) воспринимает энергию, поступающую на него, а развертывающая система (если она имеется) производит поэлементный обзор заданного района. Электрическое напряжение, получающееся на выходе преобразователя, отображает наблюдаемые цели (процессы) н содержит сигналы синхронизации, характеризующие работу

Сигнал, образующийся на выходе сумматора 2, поступает в передатчик и транслируется на пункт управления. Из выходного напряжения приемника дешифратор на основе заданных кодовых признаков выделяет сигналы измерительной системы координат и сигналы синхронизации. Сигналы, характеризующие цели, также выделяю ся в отдельные цепи нли без разделения передаются на индикатор. Заметим, что пере

Визирное устройство

Формирование сигналов измерительной системы координат

[Г ф Систем,

Преобразователь

ч.Г1

Аппаратура

а уд j Аппаратура Пункта управления

нви.ш I I Г-----------

Информация о цели

Рис. 27-31. Функциональная схема координатора для системы командного радиоуправления второго

вида.

развертывающей системы. Это напряжение поступает На суммирующее устройство X, куда подается также напряжение с шифратора, связанного с устройством формирования сигналов, которые характеризуют измерительную систему координат. При использовании, например, радиолокационной станции (антенна которой имеет иглообразную диаграмму направленности) и наведении УО по прямому методу этим устройством формируются импульсы. Они возникают в те моменты времени, когда максимум диаграммы направленности пересекает вертикальную и горизонтальную поперечные оси УО. На экране электроннолучевого индикатора на пункте управления упомянутые импульсы создают светящееся изображение электронного перекрестия, центр которого характеризует точку пересечения продольной оси УО с плоскостью экрана индикатора. Если помимо перекрестия на экране индикатора имеются отметки целей, то легко определить их положение относительно продольной оси УО.

В тех случаях, когда на УО устанавливается передающая телевизионная установка, необходимые оси измерительной системы координат на пункте управления получаются в результате нанесения соответствующих темных линий на экране электронной передающей трубки.

дача совокупного напряжения с выхода приемника на индикатор пригодна обычно при применении телевизионных и радиолокационных устройств в качестве преобразователей. В этих случаях сигналы синхронизации используются для управления индикатором (рис. 27-31) с тем, чтобы развертка электронного луча в индикаторе осуществлялась синхронно с работой развертывающей системы на УО.

Шифратор, дешифратор, суммирующее устройство, передатчик и приемник образуют систему передачи данных (систему трансляпии). Получающиеся на индикаторе изображения или отклонения стрелок позволяют оператору определить параметр рассогласования в заранее выбранной системе координат и сформировать необходимые команды управления.

Координаторы для систем третьего вида. С их помощью производится сближение УО с пунктом управления. В этих системах измерители могут находиться как на УО, так и на пункте управления.

Когда измерители размещены на УО, формирование параметров рассогласования производится так же, как и в координаторах второго типа. При измерении параметров движения УО с пункта управления получается координатор, близкий к координатору первого типа, если в нем потребное