Пропорциональная навигация

Например, если линия визирования медленно поворачивается с севера на восток, ракета должна повернуть вправо на определенный коэффициент быстрее, чем скорость LOS. Этот фактор Н .

Пропорциональная навигация (также известная как PN или Pro-Nav ) - это закон наведения (аналогичный пропорциональному управлению ), используемый в той или иной форме большинством самонаводящихся ракет с воздушной целью . ^[1] Это основано на том факте, что два автомобиля движутся по курсу столкновения, когда их прямая видимость не меняет направление при сокращении дальности. PN диктует, что вектор скорости ракеты должен вращаться со скоростью, пропорциональной скорости вращения линии визирования (скорость прямой видимости или LOS-скорость), и в том же направлении.

{\ displaystyle a_ {n} = N {\ dot {\ lambda}} V}

Где - ускорение, перпендикулярное вектору мгновенной скорости ракеты, - это константа пропорциональности, обычно имеющая целое значение 3-5 (безразмерная), - это скорость прямой видимости, а V - скорость сближения. ${\ displaystyle a_ {n}}$ ${\ displaystyle N}$ ${\ displaystyle {\ dot {\ lambda}}}$

Поскольку линия визирования, как правило, не совпадает с линейной векторной скоростью ракеты, приложенное ускорение не обязательно сохраняет кинетическую энергию ракеты. На практике, при отсутствии возможности дросселирования двигателя, этот тип управления может быть невозможен.

Пропорциональная навигация также может быть достигнута с помощью ускорения, нормального к мгновенной разнице скоростей:

{\vec {a}}=N{\vec {V}}_{r}\times {\vec {\Omega }}

где - вектор поворота луча зрения: $\Omega$

{\vec {\Omega }}={\frac {{\vec {R}}\times {\vec {V}}_{r}}{{\vec {R}}\cdot {\vec {R}}}}

и является целевой скорости относительно ракеты и является диапазон от ракеты к цели. Это ускорение явно зависит от вектора разности скоростей, что может быть трудно получить на практике. Напротив, в следующих выражениях зависимость зависит только от изменения луча зрения и величины скорости приближения. Если требуется ускорение, нормальное к мгновенному направлению прямой видимости (как в начальном описании), то верно следующее выражение: ${\vec {V}}_{r}={\vec {V}}_{t}-{\vec {V}}_{m}$ ${\vec {R}}={\vec {R}}_{t}-{\vec {R}}_{m}$

{\vec {a}}=-N|{\vec {V}}_{r}|{\frac {\vec {R}}{|{\vec {R}}|}}\times {\vec {\Omega }}

Если требуется управление с сохранением энергии (как в случае, когда используются только управляющие поверхности), может использоваться следующее ускорение, ортогональное скорости ракеты:

{\vec {a}}=-N|{\vec {V}}_{r}|{\frac {{\vec {V}}_{m}}{|{\vec {V}}_{m}|}}\times {\vec {\Omega }}

Довольно простую аппаратную реализацию этого закона наведения можно найти в ранних ракетах AIM-9 Sidewinder . Эти ракеты используют в качестве искателя быстро вращающееся параболическое зеркало . Простая электроника обнаруживает ошибку направления искателя относительно своей цели (источника ИК-излучения ) и прикладывает момент к этому карданному зеркалу, чтобы оно оставалось наведенным на цель. Поскольку зеркало фактически является гироскопом, оно будет продолжать указывать в одном и том же направлении, если не применяется внешняя сила или момент, независимо от движения ракеты. напряженияприменяется к зеркалу, удерживая его на цели, затем также используется (хотя и с усилением) для отклонения управляющих поверхностей, которые управляют ракетой, тем самым делая вращение вектора скорости ракеты пропорциональным вращению линии визирования. Хотя это не приводит к скорости вращения, которая всегда точно пропорциональна скорости LOS (что потребовало бы постоянной воздушной скорости), такая реализация одинаково эффективна.

Основы пропорциональной навигации были впервые обнаружены в море и использовались мореплавателями на кораблях для предотвращения столкновений. Обычно называется постоянным уменьшающимся диапазоном подшипников.(CBDR), эта концепция по-прежнему оказывается очень полезной для боевых офицеров (лица, контролирующего управление судном в любой момент времени), потому что CBDR приведет к столкновению или близкому отсутствию действий, если одно из двух судов не предпримет никаких действий. участвует. Простое изменение курса до тех пор, пока не произойдет изменение пеленга (полученного при наведении по компасу), обеспечит некоторую уверенность в предотвращении столкновения, очевидно, не надежную: командир судна, изменивший курс, должен постоянно контролировать пеленг, чтобы другое судно не сбилось с пути. одно и тоже. Существенное изменение курса, а не скромное изменение, является разумным. Международные правила предотвращения столкновений судов в море диктуют, какое судно должно уступить дорогу, но они, конечно, не дают никаких гарантий того, что это судно примет меры.

См. Также [ править ]

Камуфляж движения

Библиография [ править ]

Янушевский, Рафаэль. Современное ракетное наведение . CRC Press, 2007. ISBN 978-1420062267 .

Ссылки [ править ]

↑ Янушевский, стр.3.

[1] Янушевский, стр.3.

[1]