Способ комплексирования сигналов пеленгования объекта визирования инерциального и радиолокационного дискриминаторов и система для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к системам автосопровождения объекта визирования (ОВ), а также к бортовым системам самонаведения (БССН) подвижных носителей, имеющих в своем составе инерциальную измерительную систему. Достигаемый технический результат - повышение точности и помехоустойчивости, а также помехозащищенности автосопровождения ОВ и тактико-технических характеристик интегрированных комплексированных БССН в составе систем управления подвижных носителей. Сущность изобретения заключается в том, что по первоначально сформированному штатному информационному массиву сигналов начальной выставки инерциального пеленгования заданного ОВ и по измеряемым сигналам, пропорциональным текущим значениям проекций вектора кажущегося линейного ускорения движения и проекций вектора абсолютной угловой скорости поворота вектора визирования ОВ на соответствующие оси базовой антенной системы координат (БАСК), формируют сигналы, пропорциональные текущим значениям параметров инерциального пеленгования заданного ОВ, которые характеризируются текущим значением рассогласования между начальным значением наклонной дальности до заданного ОВ и текущим значением наклонной дальности сближения с заданным ОВ основания интегрированного антенного устройства (АУ) вместе с подвижным носителем, рассогласования, т.е. составляющие ошибки между направлением вектора визирования с заданного ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК. Одновременно при радиолокационном автосопровождении ОВ по принимаемым сигналам, отраженным от ОВ, облучаемого зондирующими СВЧ-сигналами, формируют сигналы радиолокационного пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК. Сигналы радиолокационного пеленгования ОВ характеризуют соответственно текущие значения рассогласования, т.е. составляющие ошибки между направлением оптической оси зеркала интегрированного АУ и текущим значением направления максимума диаграммы направленности интегрированного АУ при излучении зондирующих СВЧ-сигналов в направлении на ОВ. Сформированные сигналы радиолокационного и инерциального пеленгования соответственно корректируют, сравнивают и формируют разностный сигнал, который подвергают низкочастотной фильтрации, производят его адаптивное помехоустойчивое статистическое оценивание. При этом подавляют широкополосные помехи радиолокационного пеленгования ОВ, выделяют узкополосные помехи оценивания разностного сигнала, затем формируют сигнал, пропорциональный точной оценке разностного сигнала, для компенсации узкополосной помехи, обусловленной ошибкой инерциального пеленгования ОВ. Для этого сигнал, пропорциональный точной оценке, суммируют с сигналом инерциального пеленгования ОВ, вследствие чего осуществляют компенсацию узкополосной помехи, т.е. ошибки, в результате формируют отфильтрованный сигнал управления направлением на ОВ линии визирования, который отрабатывают с минимальной ошибкой. При этом сигнал, пропорциональный минимальной ошибке, определяют как разность между сигналом, пропорциональным эквивалентной погрешности измерения угловой координаты ОВ, и сигналом, пропорциональным компенсирующей точной оценке разностного сигнала. Причем сигнал, пропорциональный эквивалентной погрешности измерения угловой координаты ОВ, пропорционален разности углового смещения, обусловленного собственным движением, и узкополосной помехи, т.е. ошибки инерциального пеленгования ОВ. Осуществление способа обеспечивается заявленной интегрированной комплексированной системой, состоящей из контура инерциального автосопровождения, в который входят инерциальный угловой дискриминатор сигналов пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК и четвертый сумматор из контура радиолокационного автосопровождения, в который входят радиолокационный угловой дискриминатор пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в БАСК, первый сумматор, второй сумматор, первая корректирующая цепь из контура фильтрации и компенсации, содержащего вторую корректирующую цепь, второй элемент сравнения, фильтр нижних частот, третий сумматор из контура фильтрации и компенсации, содержащего вторую корректирующую цепь, второй элемент сравнения, фильтр нижних частот, третий сумматор из контура гиростабилизации и управления, содержащего динамическое звено, охваченное жесткой отрицательной обратной связью. Кроме того, система содержит первый элемент сравнения, ключ переключения режимов работы системы, информационную линию связи инерциального углового дискриминатора с внешней аппаратурной подготовки и управления пуском подвижного носителя, информационную линию связи инерциального углового дискриминатора с интегрированным АУ. Система также включает в свой состав интегрированные АУ, антенно-волноводный и приемно-передающий модуль, цифровое вычислительное устройство (ЦВУ). Интегрированное АУ содержит зеркало с облучателем, имеющее возможность поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно облучателя, жестко установленного на основании интегрированного устройства, двухосный карданов подвес, шарнирно соединенный с зеркалом, несущий во внутренней рамке установленные соответствующим образом гироинерциальные датчики сигналов пространственного движения зеркала, датчики сигналов поворота наружной и внутренней рамок двухосного карданова подвеса, электронные узлы гиростабилизации и управления направлением зеркала на ОВ, усилитель сигналов обратной связи в соответствующих каналах двухканального гироскопического датчика сигналов угловой скорости, электронные узлы формирования управляющих сигналов, пропорциональных задаваемой угловой скорости соответственно поворота зеркала в горизонтальной и в вертикальной плоскостях, электронный узел масштабирования сигнала, снимаемого с выхода электронного узла формирования управляющего сигнала задаваемой угловой скорости поворота зеркала в вертикальной плоскости, пропорционального проекции вектора абсолютной угловой скорости поворота зеркала на поперечную ось системы координат, связанной с зеркалом. Антенно-волноводный и приемно-передающий модуль, соединенный с облучателем, содержит соединенные соответствующим образом между собой суммарно-разностный преобразователь СВЧ-сигналов, волноводно-коммутирующее устройство, приемопередатчик, которые информационной линией связи соединены с соответствующим выходом ЦВУ, по которой осуществляется взаимодействие модуля с ЦВУ. ЦВУ содержит аналого-цифровые преобразователи входных сигналов, процессор обработки СВЧ-сигналов и сигналов гироинерциальных датчиков (акселерометров и гироприборов), оперативную и долговременную память, цифроаналоговые преобразователи выходных сигналов, взаимосвязанные входы-выходы по каналам информационного обмена между собой, с внешним источниками информации, интегрированным устройством, антенно-волновым и приемно-передающим модулем. ЦВУ реализует математическое и программное обеспечение заявленного способа комплексирования сигналов пеленгования ОВ инерциального и радиолокационного дискриминаторов и интегрированной комплексированной системы автосопровождения ОВ в целом, осуществляющей способ. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.

Реферат

Предлагаемые изобретения относятся к системам автосопровождения объекта визирования (ОВ), а также к бортовым системам самонаведения (БССН) подвижных носителей, имеющих в своем составе инерциальную измерительную систему, в частности инерциальный измеритель параметров вектора визирования (ИИПВВ), выполняющий функции инерциального дискриминатора сигналов пеленгованных заданного ОВ в замкнутой системе инерциального автосопровождения заданного ОВ, и радиолокационную систему автосопровождения ОВ. Указанные системы содержат устройства с изменяющейся ориентацией направления зеркала и максимума диаграммы направленности антенны, а именно поворотно-чувствительные устройства, основанные на использовании гироинерциальных датчиков сигналов пространственного перемещения подвижного носителя.

Предлагаемые технические решения предназначены для автосопровождения ОВ по сигналам рассогласования по дальности и по направлению, характеризующимся параметрами инерциального и радиолокационного пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в единой базовой антенной системе координат при перемещении подвижного носителя и его сближения с ОВ.

Предлагаемые технические решения могут быть применены в интегрированных комплексированных БССН в составе системы управления подвижных носителей в автономном и совместном режиме их работы.

Важной задачей, которую решают предлагаемые изобретения, является обеспечение повышенных

- точности и помехоустойчивости, а также помехозащищенности автосопровождения ОВ;

- тактико-технические характеристики интегрированных комплексированных БССН в составе систем управления подвижных носителей.

Известны способы и схемы объединения традиционных систем инерциальной навигации (ИНС) с системами, построенными на иных физических принципах в составе комплексированных систем навигации. Так, например, в книге В.П. Селезнева «Навигационные устройства». - М.: Машиностроение, 1974 г. - 600 с. рассматривается в качестве корректирующих систем, измеряющих те же навигационные параметры, что и традиционные ИНС, такие как доплеровский измеритель скорости, радиовысотомер и другие радиотехнические измерители, например радиолокационные станции, а также астрономические системы. В книге В.Д. Андреева «Теория инерциальной навигации. Корректируемые системы». - М.: Наука, 1967 г. - 648 с. рассматривается, в частности, коррекция традиционной ИНС по информации высотомера. В книге О.Н. Анучина, Г.И. Емельянцева «Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов». - М., ГНЦ РФ - ЦНИИ «Электроприбор». - СПб, 2003. - 390 с. рассматривается в качестве базовых корректирующих систем система спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС и электронная картографическая навигационно-информационная система.

Известны также способы и схемы комплексирования традиционных ИНС и радиотехнических следящих систем, т.е. систем автосопровождения объекта визирования радиолокационной головки самонаведения (РЛГСН). Например, в книге С.В. Первачева, А.А. Валуева, В.М. Чиликина «Статистическая динамика радиотехнических следящих систем». - М.: Советское радио, 1973 г. - 488 с. рассмотрены на с.347÷405:

- способ и схема компенсации,

- способ и схема фильтрации,

- способ и схема с введением дополнительной информации внутрь кольца слежения.

В течение последних десятилетий, как показывает проведенный анализ состояния в области проектирования и создания БССН, выполнен большой объем исследований и имеется значительное количество публикаций, содержащих научную информацию, методы и технические решения практической реализации интегрированных навигационных систем. Однако до настоящего времени не сформировались подходы к разработке интегрированных комплексированных БССН подвижных носителей разового действия на основе инерциальной измерительной системы. Предлагаемое изобретение восполняет указанный пробел в этом направлении развития техники по созданию высокоточных подвижных носителей с повышенными ТТХ.

Кроме того, известны способ и схема "выделения составляющих сигнала ошибки - управляющих напряжений каналов угла наклона и азимута, которые содержат информацию о составляющих угла рассогласования по наклону и по азимуту", изложенные, например, в книге В.М. Артамонова "Следящие системы радиолокационных станций автоматического сопровождения и управления." - Л.: Судостроение, 1968 г. - с.12÷19. В данной книге отмечается, что "выделение управляющих напряжений каналов угла наклона и азимута основано на применении фазовых детекторов, реализующих принцип сравнения фазы и амплитуды сигнала ошибки, несущих информацию о положении сопровождаемого объекта визирования с опорным напряжением соответствующего канала, которое характеризует положение диаграммы направленности в пространстве в каждый момент времени. Опорные напряжения наклона и азимута вырабатываются в генераторе опорных напряжений" (с.16). Кроме того, в этой книге рассматриваются способ и схема "формирования составляющих сигнала ошибки в следящей системе автоматического сопровождения по напряжения моноимпульсивного типа" (с.12÷24).

Известны также следующие технические решения.

1. Угловой дискриминатор (RU 2202806 C1, G01S 13/44, 13/68, 7/36, 29.05.2002). "Сущность изобретения заключается в том, что содержит приемно-передающую антенну с формирователем суммарного и разностного сигналов, которые образуют антенный блок, к суммарному выходу которого подключены последовательно соединенные антенный переключатель и приемник опорного сигнала, а к разностному выходу подключены последовательно соединенные антенный переключатель и приемник измерительного канала, передатчик, блок автоматической регулировки усиления, вход которого соединен с выходом приемника опорного сигнала, а выход подключен к входам регулировки приемников опорного и измерительного каналов, синхронный детектор, выходы которого соединены с выходами приемников опорного и измерительного каналов, а выход является выходом сигнала углового рассогласования, направленный ответвитель, включенный между выходом передатчика и вторым входом антенного переключателя, соединенного с суммарным выходом антенного блока, и последовательно соединенные фазовращатель, вход которого подключен ко второму выходу направленного ответвителя, и дополнительная передающая антенна, конструктивно входящая в состав антенного блока, имеющая поляризацию, ортогональную поляризации основной приемопередающей антенны, что обеспечивает пространственный поворот плоскости поляризации результативного зондирующего сигнала, при этом кросс-поляризационная помеха, ортогональная по поляризации зондирующему сигналу, не будет таковой для основной приемопередающей антенны и, как следствие, будет действовать на угловой дискриминатор…".

2. Электронная система самонаведения (JP 3519636 В2, 7 G01S 13/66, 13/88, F41G 7/24, G01D 1/12, 19.04.2004), в которой "отраженный от цели сигнал через антенну 3 и циркулятор 2 поступает в приемный блок 3 радара и далее в блок 5 угловых измерений, в котором вычисляют угол, образованный между радиолучом радара и целью. Полученное значение угла затем передается в блок 6 пространственной стабилизации.

3. Инерциальная система управления (WO 4097329 A1, 7 F41G 7/36, 11.11.2004), "которая функционирует без применения гироскопов, имеет ортогональную систему координат и содержит три акселерометра и приемник глобальной системы позиционирования, компьютер и программное обеспечение. Акселерометры обеспечивают получение данных об ускорениях, измеренных в направлении осей x, y, z соответственно. Приемник глобальной системы позиционирования обеспечивает получение данных о координатах. Компьютер обеспечивает хранение данных о координатах снаряда и преобразует данные об ускорениях в навигационные координаты. Программное обеспечение компьютера обеспечивает получение информации об углах курса, тангажа и крена".

4. Регулирующее устройство системы наведения ракеты (JP 3031049 В2, 5288497 А 7, F41G 7/22, F42B 15/01, G01S 13/88, 06.04.1992), в котором "данные об ошибке наведения получаются как разность между сигналом с датчика 9, установленного на антенне 7 и определяющего ее угловое положение, и сигналом с датчика, определяющего угол крена и установленного на платформе 10. Корректирующий сигнал, соответствующий ошибке наведения, формируется в блоке 12 и используется для компенсации ошибочных составляющих, измеренных датчиком 2, который определяет угловую ошибку. Корректирующий сигнал вычитается из сигнала угловой ошибки, в результате чего может быть получен с высокой точностью сигнал для системы наведения, который не содержит ошибок обтекателя головки самонаведения".

Рассмотренные технические решения задачи объединения традиционных систем инерциальной навигации (платформенных - ИНС или бесплатформенных - БИНС) и, например, радиолокационной головки самонаведения (РЛГСН) в составе комплексной системы, кроме указанных выше недостатков, обладают еще и тем существенным недостатком, что ИНС (или БИНС) формулируют информацию о навигационных параметрах подвижного носителя и об его угловой ориентации в пространстве. По этой информации формируются сигналы заданного направления зеркала антенны РЛ ГСН относительно корпуса подвижного носителя. При этом ошибки ориентации зеркала антенны обусловлены погрешностями ИНС и следящих приводов зеркала антенны, а также деформациями и вибрациями корпуса подвижного носителя. Интегрированное антенное устройство, входящее, кроме цифрового вычислительного устройства (ЦВУ), в состав инерциального дискриминатора сигналов пеленгования ОВ, содержит двухосный карданов подвес зеркала антенны, несущий во внутренней рамке управляемый трехстепенной гироскоп и гироинерциальные датчики пространственного движения зеркала. Такое интегрированное посторенние данного антенного устройства обеспечивает повышение точности гироинерциальных датчиков за счет уменьшения динамичности диапазонов измеряемых ими величин. Одновременно при этом уменьшаются динамические ошибки следящих приводов зеркала антенны, а также габариты и масса интегрированной комплексированной БССН.

Таким образом, ни один из рассмотренных аналогов не является близким по технический сущности и по своему значению и не может быть принят в качестве прототипа предлагаемых технических решений.

Целью заявляемых технических решений (способа и системы для его осуществления) является комплексирование сигналов пеленгования ОВ инерциального и радиолокационного дискриминаторов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях пеленгования в единой базовой антенной системе координат с обеспечением повышенных точности и помехоустойчивости, а также помехозащищенности автосопровождения ОВ и тактико-технических характеристик интегрированной комплексированной БССН в составе системы управления подвижного носителя.

Сущность изобретения заключается в том, что по предлагаемому способу во время предстартовой подготовки подвижного носителя формулируют сигналы начального целеуказания (НЦУ), пропорциональные начальным значениям наклонной дальности, угла наклона и азимута взаимного положения подвижного носителя и заданного ОВ. Одновременно формулируют штатный массив сигналов НЦУ и сигналов начальной выставки (НВ) инерциального пеленгования заданного ОВ, пропорциональных начальным значениям угла наклона и азимута заданного ОВ относительно основания интегрированного антенного устройства, жестко установленного внутри корпуса подвижного носителя, в системе координат Ох1, y1, z1, связанной с центром масс подвижного носителя (фиг.4), наклонной дальности до заданного ОВ и наклонной скорости сближения с заданным ОВ основания интегрированного антенного устройства вместе с подвижным носителем в предстартовом положении рыскания, тангажа и крена (фиг.5) подвижного носителя вместе с основанием интегрированного антенного устройства, а также пропорциональных начальным значениям проекций вектора линейной скорости предстартового перемещения основания интегрированного антенного устройства вместе с подвижным носителем на соответствующие оси местной горизонтальной системы координат Оξηζ (фиг.1), декартовых координат подвижного носителя в местной горизонтальной системе координат Оξηζ (фиг.1), долготы и географической широты подвижного носителя. Затем преобразуют сигналы НВ инерциального пеленгования заданного ОВ в сигналы, пропорциональные начальным значениям проекций вектора линейной скорости предстартового перемещения основания интегрированного антенного устройства вместе с подвижным носителем на соответствующие оси базовой антенной системы координат Oxyz (фиг.2), углов визирования заданного ОВ соответственно, горизонтальной и в вертикальной плоскости в местной горизонтальной системе координат Оξηζ (фиг.1), параметров пеленгования заданного ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в базовой антенной системе координат Oxyz (фиг.2), направляющих косинусов, определяющих начальное взаимное положение базовой антенной системы координат Oxyz и опорной геоцентрической системы координат C ξ 0 η 0 ζ 0 ,  связанной одной своей осью C ζ 0 с заданным ОВ, расположенным на земной поверхности. В момент старта подвижного носителя обновление сигналов НЦУ и НВ прекращают и во время начала его движения по траектории вместе с основанием интегрированного антенного устройства одновременно измеряют сигналы, пропорциональные проекциям вектора абсолютной угловой скорости поворота вектора визирования данного ОВ на соответствующие оси базовой антенной системы координат Oxyz, а также сигналы, пропорциональные текущим значениям наклонной дальности и наклонной скорости сближения с заданным ОВ основания интегрированного антенного устройства вместе с подвижным носителем, рассогласования ΔL между начальным значением наклонной дальности до заданного ОВ и текущим значением наклонной дальности сближения с заданным ОВ основания интегрированного системного устройства вместе с подвижным носителем, параметров e1i и e2i инерциального пеленгования заданного ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях хОу и xOz его пеленгования в базовой антенной системе координат Oxyz, направленных косинусов взаимного текущего углового положения базовой антенной системы координат Oxyz и опорной геоцентрической системы координат C ξ 0 η 0 ζ 0 ,  связанной одной своей осью C ζ 0 с заданным ОВ, расположенным на земной поверхности, т.е реализуют инерциальное пеленгование заданного ОВ. Одновременно при радиолокационном автосопровождении ОВ принимают отраженное от облучаемого зондирующими сверхвысокочастотными сигналами ОВ СВЧ-сигналы двумя парами приемных каналов облучателя интегрированного антенного устройства. Пары приемных каналов облучателя переключают четырьмя управляющими сигналами сканирования. Принятые СВЧ-сигналы подвергают суммарно-разностному преобразованию, в результате чего формируют сигнал суммарной диаграммы и два сигнала соответствующих разностных диаграмм. Под управлением первой пары управляющих сигналов сканирования, следующих с четырехкратным периодом повторения излучения зондирующих СВЧ-сигналов, сигналы разностных диаграмм переключают. При этом если вобуляцию выключают, то четыре управляющих сигнала сканирования следуют с регулярной частотой, если же вобуляцию включают, то четыре управляющих сигнала сканирования следуют с переменной частотой, которую изменяют по псевдослучайному закону, но в пределах четырехкратного периода повторения излучения зондирующих СВЧ-сигналов обеспечивают присутствие каждого из этих четырех управляющих сигналов сканирования. Каждый из двух сигналов разностных диаграмм складывают с сигналом суммарной диаграммы и вычитают из него. В результате формируют четыре сигнала суммарно-разностных диаграмм. Затем под управлением второй пары сигналов пропускают только один из четырех сигналов суммарно-разностных диаграмм, в результате чего за четырехкратный период повторения излучения зондирующих СВЧ-сигналов формируют четыре сигнала, т.е два сигнала полуразностных диаграмм и два сигнала полусуммарных диаграмм. Сформированные эти сигналы детектируют и соответствующие им видеосигналы (ВС) преобразуют в цифровой код и затем под управлением четырех управляющих сигналов распределяют по четырем регистрам (по соответствующим адресам оперативной памяти цифрового вычислительного устройства) соответствующих суммарно-разностных диаграмм. Далее после их вычитания формулируют цифровые коды сигналов е1 и е2 радиолокационного пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях хОу и xOz его пеленгования в базовой антенной системе координат Oxyz (фиг.2), т.е реализуют радиолокационное пеленгование ОВ. Одновременно сформулированные сигналы ei(t) инерциального пеленгования заданного ОВ, которые характеризуют рассогласование (ошибку) между направлением оптической оси зеркала интегрированного антенного устройства и направлением вектора визирования заданного ОВ, и сформированные сигналы e(t) радиолокационного пеленгования ОВ при радиолокационном автосопровождении ОВ, которые характеризуют рассогласование (ошибку) между направлением оптический оси зеркала интегрированного антенного устройства и направлением линии визирования (максимума диаграммы направленности оптической оси зеркала интегрированного антенного устройства при излучении СВЧ-сигналов в направлении на ОВ), соответственно корректируют, сравнивают и формируют разностные сигналы δ ε ⌣ э ( t ) (фиг.6). Разностные сигналы δ ε ⌣ э ( t ) содержат широкополосные внешние радиочастотные помехи и внутренние шумы радиолокационного пеленгования ОВ, а также помеху, вызванную ошибкой δεi(t), обусловленной невозможностью дифференцированного радиолокационного измерения угловой координаты ОВ вследствие собственного пространственного перемещения подвижного носителя относительно подвижного ОВ, а также узкополосные помехи, обусловленные ошибками инерциального пеленгования ОВ (фиг.6). Разностные сигналы δ ε ⌣ э ( t ) подвергают низкочастотной фильтрации, производят их адаптивное статистическое оценивание, подавляют при этом ширококанальные помехи радиолокационного пеленгования ОВ, воспроизводят, т.е. выделяют узкополосные помехи, т.е ошибки δεi(t) оценивания разностных сигналов δ ε ⌣ Э ( t ) , т.е формируют сигналы, пропорциональные точной оценке δ ε ∧ Э ( t ) разностных сигналов δ ε ⌣ Э ( t ) для компенсации узкополосной помехи, обусловленной ошибкой инерциального пеленгования ОВ. Для этого сигнал, пропорциональный точной оценке δ ε ∧ Э ( t ) , суммируют с сигналом ei(t) инерциального пеленгования ОВ, вследствие чего осуществляют компенсацию узкополоснрой помехи инерциального пеленгования ОВ. В результате формируют отфильтрованный сигнал ε ∧ ( t ) управления направлением на ОВ линии визирования, который отрабатывается с минимальной ошибкой e(t). При этом сигнал, пропорциональный минимальной ошибке e(t), определяют как разность между сигналом, пропорциональным эквивалентной погрешности δεЭ(t) измерения угловой координаты ОВ, и сигналом, пропорциональным компенсирующей точной оценке δ ε ∧ Э ( t ) разностного сигнала δ ε ⌣ Э ( t ) . Причем сигнал, пропорциональный эквивалентной погрешности δεЭ(t) измерения угловой координаты ОВ, пропорционален также разности углового смещения ОВ, обусловленного его собственным движением, и узкополосной помехи, т.е ошибки инерциального пеленгования ОВ (фиг.6). При срыве радиолокационного автосопровождения ОВ переходят путем переключения режима работы только на инерциальное пеленгование ОВ по координатам, скорректированным и запомненным в момент срыва автосопровождения, до повторного захвата ОВ на автосопровождении и восстановления инерциального и радиолокационного пеленгования ОВ.

Сущность изобретения заключается также и в том, что система, осуществляющая способ функционально, состоит (фиг.6) из контура инерциального автосопровождения, в который инерциальный угловой дискриминатор (ИНУД) сигналов пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в базовой антенной системе координат и четвертый сумматор (Σ4), из контура радиолокационного автосопровождения, в который входил и радиолокационный угловой дискриминатор (РЛУД) сигналов пеленгования ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в базовой антенной системе координат, первый сумматор (Σ1), второй сумматор (Σ2), первая корректирующая цепь (КЦ1), из контура фильтрации и компенсации, содержащего вторую корректирующую цепь (КЦ2), второй элемент сравнения (ЭС2), фильтр нижних частот (ФНЧ), третий сумматор (Σ3), из контура гиростабилизации и управления, содержащего динамическое звено, охваченное жесткой отрицательной связью. Кроме того, система содержит первый элемент сравнения ЭС1, ключ (КР) переключения режима работы системы. Кроме того, система функционально содержит информационную линию связи, по которой из интегрированного антенного устройства в ИНУД вводится информационный массив сигналов проекций вектора n ⇀ кажущегося линейного ускорения движения и проекций вектора ω ⇀ абсолютной угловой скорости поворота зеркала интегрированного антенного устройства, а также содержит информационную линию связи, по которой из внешней аппаратуры в ИНУД вводится штатный информационный массив сигналов НЦУ и ИВ. Система также включает в свой состав интегрированное антенное устройство (ИАУ), антенно-волноводный и приемопередающий модуль (АВППМ) и цифровое вычислительное устройство (ЦВУ), математическое и программное обеспечение которого реализует алгоритмы ИНУД, РЛУД и алгоритмы интегрированной комплексированной системы автосопровождения в целом. При этом ИАУ содержит зеркало с четырехканальным облучателем, двухосный карданов подвес, ось поворота наружной рамки которого установлена на основании ИАУ, а ось поворота внутренней рамки установлена в наружной рамке перпендикулярно к ее оси поворота, электродвигатель поворота наружной рамки двухосного карданова подвеса и электродвигатель поворота внутренней рамки двухосного карданова подвеса. ИАУ содержит датчики сигнала угла поворота наружной рамки и внутренней рамки двухосного карданова подвеса соответственно по углу наклона и по азимуту соответственно, а также управляемый трехстепенной гироскоп, двухканальный гироскопический датчик сигналов угловой скорости (ДУС), три однокомпонентных акселерометра. Причем гироскоп установлен во внутренней рамке двухосного карданова подвеса ИАУ так, что направление вектора кинетического момента H ⇀ его ротора в заарретированном положении гироскопа совпадает с нулевым направлением линии визирования ИАУ. Гироскоп содержит трехосный карданов подвес ротора, датчик сигнала угла прецессии внутренней рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа и датчик сигнала угла прецессии наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, датчик сигнала момента управления направлением наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, датчик сигнала момента управления направлением поворота внутренней рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа. При этом ось собственного вращения ротора гироскопа установлена во внутренней рамке трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, ось поворота которой, в свою очередь, установлена в корпусе гироскопа. Корпус гироскопа жестко закреплен во внутренней рамке двухосного карданова подвеса ИАУ. На соответствующих осях поворота рамок трехосного карданова подвеса ротора гироскопа установлены соответственно датчики сигнала угла процессии внутренней рамки и наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа. ИАУ также включает в свой состав электронный узел гиростабилизации и управления направлением зеркала ИАУ на ОВ по углу наклона, электронный узел гиростабилизации и управления направлением зеркала ИАУ на ОВ по азимуту, а также усилители сигналов обратной связи в соответствующих каналах ДУС. Двухканальный ДУС установлен во внутренней рамке двухосного карданова подвеса ИАУ, так что в заарретированном положении одна из его осей чувствительности совпадает по направлению с направлением линии визирования ИАУ, а другая его ось чувствительности ориентирована, например, вверх вдоль положительного направления оси поворота внутренней рамки двухосного карданова подвеса ИАУ. При этом направление вектора кинетического момента H ⇀ ротора гироскопического ДУС совпадает с положительным направлением оси поворота наружной раки двухосного карданова подвеса ИАУ. Все три акселерометра установлены во внутренней рамке двухосного карданова подвеса ИАУ так, что ось чувствительности одного из них взаимно ортогональна по отношению к взаимно ортогональным осям чувствительности двух других однокомпонентных акселерометров. При этом ось чувствительности одного из трех однокомпонентных акселерометров совпадает в заарретированном положении с нулевым направлением линии визирования ИАУ. Выходы соответствующих датчиков сигналов угла процессии внутренней рамки и наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа соответственно соединены с входом электронных узлов гиростабилизации и управления направлением зеркала ИАУ на ОВ по углу наклона и по азимуту, выходы которых, в свою очередь, соединены соответственно с электродвигателями поворота наружной рамки и внутренней рамки двухосного карданова подвеса ИАУ. При этом выходы датчиков сигналов угла процессии внутренней и наружной рамок трехосного карданова подвеса ротора двухканального гироскопического ДУС соединены соответственно с входом усилителей сигнала обратной связи, выходы которых соединены соответственно с датчиками сигналов момента внутренней и наружной рамок трехосного карданова подвеса ротора двухканального гироскопического ДУС.

Зеркало выполнено с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью двухстепенного шарнира относительно центра излучения облучателя, жестко закрепленного на основании ИАУ. При этом зеркало шарнирно соединено тягами механического координатора ИАУ соответственно с наружной рамкой и с внутренней рамкой двухосного карданова подвеса ИАУ так, что расстояние между каждым из шарниров на задней поверхности зеркала и его центром поворота равно расстоянию между каждым из шарниров, установленных соответственно на наружной рамке и внутренней рамке двухосного карданова подвеса ИАУ, и центром поворота этих рамок. ИАУ также включает в свой состав электронный узел формирования управляющего сигнала, пропорционального задаваемой угловой скорости поворота зеркала в вертикальной плоскости, электронный узел формирования управляющего сигнала, пропорционального задаваемой угловой скорости поворота зеркала в горизонтальной плоскости, а также электронный узел масштабирования сигнала, снимаемого с выхода электронного узла формирования управляющего сигнала задаваемой угловой скорости ε В З поворота зеркала в вертикальной плоскости, соединенного со входом датчика сигнала момента управления направлением поворота наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа. Причем сигнал, снимаемый с выхода электронного узла масштабирования сигнала с выхода электронного узла формирования управляющего сигнала угловой скорости поворота зеркала в вертикальной плоскости, пропорционален проекции ωz вектора ω ⇀ абсолютной угловой скорости поворота зеркала ИАУ на поперечную ось Оzз системы координат Oxзyзzз, связанной с зеркалом. Выход электронного узла формирования управляющего сигнала, пропорционального задаваемой угловой скорости ε ˙ з г , поворота зеркала в горизонтальной плоскости, соединен с входом датчика сигнала момента управления направлением поворота внутренней рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа. Выходы трех однокомпонентных акселерометров соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходам ЦВУ. Выходы ДУС и выход электронного узла масштабирования соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами ЦВУ. Выход датчика сигнала поворота наружной рамки и выход датчика сигнала поворота внутренней рамки двухосного карданова подвеса зеркала ИАУ соответственно по углу наклона и по азимуту соединены с седьмым входом и с восьмым входом ЦВУ соответственно. Первый и второй выход ЦВУ соединен соответственно с входом электронного узла формирования управляющего сигнала, пропорционального задаваемой угловой скорости ε ˙ з В поворота зеркала в вертикальной плоскости, и с входом электронного узла формирования управляющего сигнала, пропорционального задаваемой угловой скорости ε ˙ з Г поворота зеркала в горизонтальной плоскости. АВППМ, соединенный четырехканальным облучателем, содержит суммарно-разностный преобразователь (СРП) сверхвысокочастотных сигналов (СВЧ-сигналов), выходы которого через волноводно-коммутирующее устройство (ВКУ) соединены с приемопередатчиком (ПП), причем на входы управления ВКУ из ЦВУ поступают управляющие сигналы сканирования. На выходе ПП формируется видеосигнал (ВС), преобразуется в цифровой код и по информационной линии связи поступает в ЦВУ. При этом по десятому информационному входу - выходу ЦВУ по информационной линии связи, которая обеспечивает взаимодействие ЦВУ и АВППМ, выдается информационный массив команд и сигналов управления АВППМ. На девятый информационный вход ЦВУ по информационной линии связи, соединяющей ЦВУ с аппаратурой подготовки и управления пуском подвижного носителя, внешней по отношению к заявляемой системе, осуществляющей способ, поступает штатный информационный массив сигналов НЦУ и НВ инерциального дискриминатора сигналов пеленгования заданного ОВ. Третий информационный выход ЦВУ соединен информационной линией связи, по которой поступает массив сигналов, необходимых для формирования сигналов самонаведения подвижного носителя на ОВ, с аппаратурой формирования сигналов управления подвижным носителем, внешней по отношению к заявляемой системе. При этом ИНУД включает в свой состав ИАУ и ЦВУ, а РЛУД включает в свой состав высокочастотную часть ИАУ, т.е зеркало, четырехканальный облучатель, СРП, ВКУ, ПП, а также ЦВУ (фиг.7).

Введение указанных признаков в способ и в систему для его осуществления обеспечивает комплексирование сигналов пеленгования ОВ инерциального и радиолокационного дискриминантов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях xOy и xOz его пеленгования в единой базовой антенной системе координат в замкнутых контурах интегрированной косплексированной системы автосопровождения ОВ. При этом обеспечиваются повышенные точность и помехоустойчивость, а также помехозащищенность автосопровождения ОВ и тактико-технические характеристики БССН в составе системы управления подвижного носителя.

Из уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками технических решений задачи комплексирования сигналов пеленгования ОВ инерциального и радиолокационного дискриминантов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях его пеленгования в единой базовой антенной системе координат в замкнутых контурах интегрированной комплексированной системы автосопровождения ОВ.

Поэтому предложенные технические решения (способ и система, осуществляющая его) соответствуют условиям изобретательского уровня.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где представлены:

- На фиг.1 - принятые системы координат;

- На фиг.2 - положение вектора L ⇀ визирования ОВ базовой антенной системы координат Oxyz;

- На фиг.3 - взаимное положение базовой антенной системы координат Oxyz и местной горизонтальной системы координат Оξηζ;

- На фиг.4 - взаимное положение базовой антенной системы координат Oxyz и связанной с центром масс подвижного носителя системы координат Ox1y1z1;

- На фиг.5 - взаимное положение связанной с центром масс подвижного носителя системы координат Ox1y1z1 и местной горизонтальной системы координат Oξηζ;

- На фиг.6 - функциональная схема комплексирования сигналов пеленгования объекта визирования инерциального и радиолокационного дискриминаторов в единой базовой антенной системе координат в одноканальной замкнутой системе его автосопровождения;

- На фиг.7 - структурная схема интегрированной комплексированной системы автосопровождения объекта визирования;

- На фиг.8 - принципиальная кинематическая схема интегрированного антенного устройства.

Предлагаемый способ характеризуется тем, что во время предстартовой подготовки подвижного