Полунатурная модель управляемой ракеты с пассивной ГСН

1. ПОЛУНАТУРНАЯ МОДЕЛЬ
УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ
С ПАССИВНОЙ ГСН
Докладчик – Цапцов Артем Вячеславович, к.т.н.
Москва 2017 г.

2. 2
Управляемые ракеты (примеры)

3. 3
Основные характеристики
перспективной управляемой ракеты
• Поражение наземных объектов
• Поражение малоскоростных воздушных целей
• Реализация принципа «выстрелил-забыл»
• Наличие инерциального участка траектории с
корректировкой измерений по сигналам спутниковой
навигации.
• Самонаведение на конечном участке траектории
• Поражение целей за пределами прямой видимости

4. Полунатурное моделирование
перспективной управляемой ракеты
4
Полунатурное моделирование позволяет получить
более достоверные сведения о системе управления ракеты,
чем имитационное математическое моделирование .
Полунатурное моделирование перспективной
управляемой ракеты проводится с целью отладки
алгоритмов управления ракеты и оценки конечных
промахов, позволяя при этом значительно сократить объем
летных испытаний и количество изготавливаемой
материальной части.
Полунатурная модель перспективной управляемой
ракеты включает в себя часть реальной аппаратуры ракеты
(ГСН), имитационные стенды и ЭВМ реального времени.

5. 5
Особенности полунатурного моделирования
перспективной управляемой ракеты
Достоинства:
• много тысяч имитаций летных испытаний может быть
воспроизведено по цене единичного запуска в безопасных,
контролируемых и повторяемых условиях;
• статистическая достоверность поведения системы в
предельных режимах ее рабочих возможностей;
• гарантированные технические характеристики.
• укороченный цикл от разработки до производства;
• сниженная стоимость разработки продукции.
Недостатки:
• отсутствует возможность воспроизведения линейного
ускорения.

6. 6
Пассивная многоспектральная
оптико-электронная головка самонаведения
Защитное
окно
ИК-канал
ВД-канал
Моментный
двигатель
Датчик
угла
Блок
электроники
Корпус
Трехстепенная
ГСП
(карданов подвес)

7. 7
Структура полунатурной модели
Ethernet
RS-422
«Manchester-2»
Ethernet

8. 8
Проблемы при реализации полунатурной модели
перспективной управляемой ракеты
1 Создание и применение программно-аппаратного
комплекса, работающего под управлением операционной
системы реального времени и реализующего расчет
математических моделей движения ракеты.
2 Создание специальных стендов для имитации как
относительного движения «ракета-цель», так и собственных
угловых колебаний корпуса ракеты.
3 Наличие достоверной информации о ФЦО, что требует
проведение трудоемких экспериментальных работ в реальных
условиях эксплуатации, и воспроизведение излучательных
параметров ФЦО.

9. 9
Программно-аппаратный комплекс
типа «Speedgoat»
Основные достоинства:
- Функционирование под управлением Simulink (Matlab);
- Широкий спектр периферийных устройств и драйверов;
- Достижимый шаг реального времени не хуже 0,5 мс (по опыту).

10. 10
Многостепенной стенд имитации движения
Силовой
привод
Имитатор
цели
Место
установки ГСН
Трехстепенное
поворотное
устройство
Двухстепенное
поворотное
устройство
Параметры:
- двухстепенное
поворотное
устройство
φ=-45…+45º
ω=-15…+15º/с
δ < 0,1 º/с
- трехстепенное
поворотное
устройство
φ=-45…+45º
φ=-180…+180º (крен)
ω=-100…+100º/с
δ < 0,1 º/с
ε≤1800º/с2

11. 11
Комплексный имитатор цели

12. 12
Задачи полунатурного моделирования
- проверка логики, алгоритмов и циклограммы работы
системы управления ракеты;
- проверка алгоритмов самонаведения ракеты на цель по
сигналам пассивной ГСН;
- оценка конечных промахов наведения ракеты на цель;
- проверка точностных и динамических характеристик
ГСН;
- корректировка программно-алгоритмического
обеспечения цифровых устроств ракеты.

13. 13
Пример реализации полунатурной модели
1 – оптическая скамья, 2,3,4 – блок лазеров, 5 – неподвижное зеркало,
6 – двухстепенной привод зеркала, 7 – имитатор точечной цели,
8 – экран, 9 – ГСН, 10 – программно-аппаратный комплекс

14. 14
Спасибо за внимание!