Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э.

Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 11. С. 409–426.
DOI: 10.7463/1114.0736560
Представлена в редакцию: 09.11.2014

© МГТУ им. Н.Э. Баумана

УДК 621.396.96
Формирование требований к области срабатывания доплеровской системы ближней локации
Ковригин В. А.1,*
1МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия


Рассмотрены вопросы согласования области срабатывания доплеровской системы ближней
локации с областью поражения осколочной боевой части в широком диапазоне условий применений при отсутствии информации об угловом положении цели. Использован приближенный метод геометрического согласования областей этих подсистем, основанный на численном исследовании на ЭВМ Разработаны и программно реализованы алгоритмы функционирования обеих подсистем. Предложена процедура формирования требуемых углов срабатывания доплеровской системы. Обсуждаются особенности реализации процедуры согласования в случае широкоугольной боевой части. Предложенный подход может быть использован для формирования требований к точности выдачи команд доплеровской системы на разных этапах проектирования, в том числе на самых ранних, когда только формируется облик обеих подсистем. Приведены результаты численных расчетов для некоторой типичной доплеровской системы ближней локации.
Ключевые слова: область срабатывания, доплеровская частота, система ближней локации, боевая часть, область поражения


Введение

Рассматриваются вопросы согласования области срабатывания (ОС) доплеровской системы ближней локации (СБЛ) с областью поражения (ОП) осколочной боевой части (БЧ) при отсутствии информации об угловом положении цели.
Радиосистемы, основанные на эффекте Доплера [1–3], позволяют реализовать селекцию по скорости движущихся целей путем разделения эхо-сигналов от движущихся целей и мешающих отражений от подстилающей поверхности, основанную на различия их спектральных характеристик. Частотная селекция используется, например, при работе комплекса по низколетящим целям на фоне морской поверхности [3]. В таких условиях функционирования в СБЛ весьма затруднительно получить информацию об угловом положении цели.
Поэтому важное практическое значение приобретает проблема обеспечения эффективного действия боевого снаряжения, включающего систему наведения, СБЛ и БЧ,

при работе по низколетящим целям в широком диапазоне условий встречи при отсутствии информации об угловом положении цели. Одним из возможных способов ее решения является обеспечения требуемого согласования областей за счет ширины угла разлета ПЭ. При строгом методе оценки эффективности боевого снаряжении требуется информация о функциях плотности вероятности характеристик системы наведения, СБЛ и БЧ [4]. Такая статистическая информация на начальных этапах проектирования, как
правило, отсутствует.
В работе используется приближенный метод геометрического согласования областей [4], который обычно применяется на ранних этапах проектирования, когда только формируется облик боевого снаряжения. Применительно к решаемой задаче суть метода заключается в следующем. При любом требуемом угловом положении цели СБЛ должна формировать команду на подрыв БЧ таким образом, чтобы обеспечить накрытие цели полем поражающих элементов (ПЭ) в произвольной заданной точке условий встречи. Для решения задачи согласования необходимо математически описать процессы функционирования подсистем боевого снаряжения и разработать процедуру выбора требуемого момента срабатывания СБЛ. Метод геометрического согласования, как правило, гарантирует выполнение необходимых (но не достаточных) условий эффективного поражения. При необходимости его результаты могут уточняться на последующих этапах проектирования.
Различные аспекты проблемы согласования для боевых частей и систем наведения рассмотрены в отечественных и иностранных работах [3, 5–7]. Возможные подходы к ее решению в СБЛ различных принципов действия проанализированы в [8, 9]. Задача оценки эффективности и постановка задачи согласования подсистем описана в [4].
При геометрическом согласовании обычно применяются детерминированные модели. Учет случайных факторов, принимаемых во внимание при проектировании подсистем боевого снаряжения, как правило, производится по мере накопления необходимой информации на более поздних этапах разработки с использованием вероятностных методов оптимизации.

1. Модель функционирования доплеровской СБЛ

Рассмотрим полуактивную доплеровскую СБЛ, комплексированную с головкой самонаведения (ГСН) и использующую ее сигнал промежуточной частоты, содержащий информацию о доплеровской частоте (ДЧ) полезного эхо-сигнала fd [3]. ДЧ fd связана взаимно-однозначным соответствием с радиальной составляющей вектора относительной

скорости

vtr

 vt  vr , где v r

и v t

– векторы скоростей ракеты и цели соответственно [1].

В дальней зоне в ГСН информация о ДЧ используется для оценки модуля вектора относительной скорости. В ближней зоне для повышения эффективности действия на основе об

Kết quả (Việt) 1:

Khoa học và giáo dục. Mstu. Sau khi N.e.bauman. Điện tử. đăng nhập. 2014. số 11. C. 409-426.DOI: 10.7463/1114.0736560Đã gửi: 09.11.2014© Mstu. MGTUUDC 621.396.96Sự hình thành của các yêu cầu đến khu vực kích hoạt hệ thống gần Doppler địa điểmDmitriy v. a. 1, * 1MGTU họ. MGTU, Mátxcơva, liên bang NgaĐịa chỉ các vấn đề của sự hài hoà của hệ thống Doppler đáp khu vực gầnvị trí phạm vi thất bại phân mảnh đạn trong một loạt các ứng dụng không có thông tin về vị trí góc của mục tiêu. Phương pháp xấp xỉ được sử dụng trong lĩnh vực hình học hài hoà các hệ thống con dựa trên số nghiên cứu về thuật toán máy tính đã được phát triển và triển khai thực hiện lập trình hoạt động cả hai hệ thống con. Thủ tục đề xuất hình thành hệ thống Doppler đáp góc độ cần thiết. Thảo luận về các đặc tính của việc thực hiện các thủ tục hòa giải trong trường hợp góc rộng đầu đạn. Các phương pháp được đề xuất có thể được sử dụng để tạo ra yêu cầu đối với độ chính xác của việc ban hành lệnh Doppler hệ thống ở các giai đoạn khác nhau của thiết kế, bao gồm cả sự xuất hiện đầu tiên được hình thành khi hai hệ thống con. Số kết quả được đưa ra cho một số hệ thống Doppler đặc trưng gần vị trí.Từ khoá: lĩnh vực, tần số Doppler tầm ngắn hệ thống địa điểm, đầu đạn, các khu vực hủy diệt Giới thiệuĐịa chỉ các vấn đề của sự hài hoà của lĩnh vực hoạt động (OS) hệ thống Doppler gần vị trí (SBL) với đầu đạn phân mảnh khu vực (OA) (BSC) trong sự vắng mặt của các thông tin về vị trí góc của mục tiêu.Đài phát thanh hệ thống dựa trên hiệu ứng Doppler [1-3], cho phép bạn thực hiện lựa chọn tốc độ di chuyển mục tiêu bằng cách chia tách của ECHO-tín hiệu từ di chuyển mục tiêu và mặt đất từ bề mặt cơ bản dựa trên sự khác biệt về đặc điểm quang phổ của họ. Lựa chọn tần số được sử dụng, ví dụ, bề mặt phức tạp thấp mục tiêu chống lại các bối cảnh của biển [3]. Trong điều kiện như vậy là rất khó khăn để có được thông tin SBL vào góc vị trí mục tiêu.Vì thế, tầm quan trọng thiết thực sẽ trở thành vấn đề đảm bảo hiệu quả hoạt động của các thiết bị chiến đấu, bao gồm cả một hệ thống dẫn đường, SBL và BSC Khi làm việc vào các mục tiêu bay thấp trong một loạt các điều kiện của cuộc họp trong trường hợp không có thông tin về vị trí góc của mục tiêu. Một trong những cách có thể giải pháp của nó là cung cấp cho các khu vực cần hài hòa do tán xạ góc rộng PE. Trong phương pháp đánh giá hiệu quả võ nghiêm ngặt của các thiết bị yêu cầu thông tin về chức năng mật độ xác suất, đặc điểm của hệ thống dẫn đường, SBL và BCH [4]. Các thông tin thống kê ở các giai đoạn ban đầu của thiết kế, nhưnói chung, không có.В работе используется приближенный метод геометрического согласования областей [4], который обычно применяется на ранних этапах проектирования, когда только формируется облик боевого снаряжения. Применительно к решаемой задаче суть метода заключается в следующем. При любом требуемом угловом положении цели СБЛ должна формировать команду на подрыв БЧ таким образом, чтобы обеспечить накрытие цели полем поражающих элементов (ПЭ) в произвольной заданной точке условий встречи. Для решения задачи согласования необходимо математически описать процессы функционирования подсистем боевого снаряжения и разработать процедуру выбора требуемого момента срабатывания СБЛ. Метод геометрического согласования, как правило, гарантирует выполнение необходимых (но не достаточных) условий эффективного поражения. При необходимости его результаты могут уточняться на последующих этапах проектирования.Các khía cạnh khác nhau của vấn đề của sự hài hoà cho đầu đạn và hệ thống dẫn đường được coi là trong các tác phẩm trong và ngoài nước [3, 5-7]. Có thể phương pháp tiếp cận với giải pháp trong SBL các nguyên tắc của giá trị thảo luận tại [8, 9]. Nhiệm vụ của việc đánh giá hiệu quả và những vấn đề của hệ thống tiểu hài hoà được mô tả trong [4].Khi hình hài hòa thường sử dụng xác định mô hình. Kết hợp các yếu tố ngẫu nhiên được đưa vào tài khoản trong việc thiết kế các hệ thống con chiến đấu thiết bị nói chung tích lũy thông tin cần thiết vào các giai đoạn sau này phát triển bằng cách sử dụng kỹ thuật tối ưu hóa xác suất.1. mô hình Doppler SBLHãy xem xét poluaktivnuû doplerovskuû SBL, kompleksirovannuû với hệ thống dẫn đường đầu (GOS) và sử dụng các tín hiệu tần số trung bình của nó, có chứa các thông tin trên tần số Doppler (DF) hữu ích echo fd [3]. DF fd liên quan lẫn nhau rõ ràng vector thành phần bố trí hình tròn kết hợp với thân nhân tốc độ VTR   vr vt, nơi v r và v t -vận tốc vectơ và tên lửa mục tiêu tương ứng [1]. Trong khu vực xa ở GOS DF thông tin được sử dụng để đánh giá các mô-đun vector vận tốc tương đối. Trong khu vực gần để nâng cao hiệu quả của các hành động trên cơ sở của

Kết quả (Việt) 2:

Giáo dục và Khoa học. MSTU. NE Bauman. Electron. Zh. 2014. № 11. S. 409-426.
Các DOI: 10,7463 / 1114,0736560
Trình bày cho các biên tập: 2014/11/09

© MSTU. NE Bauman

UDC 621.396.96
yêu cầu Hình thành cho vị trí chuyến đi thực tế gần hệ thống Doppler
Kovrigin V. A.1 *
1MGTU họ. NE Bauman, Moscow, Nga


Các vấn đề hài hoà các lĩnh vực hệ thống Doppler chuyến đi gần
các địa điểm với thất bại miền phân mảnh đầu đạn trong một loạt các điều kiện ứng dụng trong trường hợp không có thông tin về vị trí góc khung thành. Nó sử dụng các phương pháp xấp xỉ của phù hợp với lĩnh vực hình học của các hệ thống con, dựa trên điều tra số của một chương trình máy tính được phát triển và thực hiện các thuật toán cho hoạt động của cả hệ thống con. Một thủ tục để tạo thành các góc hoạt động cần thiết của hệ thống Doppler. Các đặc thù của việc thực hiện các thủ tục phê duyệt trong trường hợp của đầu đạn rộng. Các phương pháp đề xuất có thể được sử dụng để tạo thành các yêu cầu độ chính xác ban hành lệnh hệ thống Doppler trong các giai đoạn khác nhau của thiết kế, bao gồm cả đầu, khi hình dạng được hình thành trên cả hai hệ thống con. Các kết quả tính toán số cho một Doppler điển hình gần vị trí của hệ thống.
Từ khóa: hoạt động khu vực, tần số Doppler, hệ thống gần vị trí, đầu đạn, tổn thương


Giới thiệu

Chúng tôi coi sự hài hòa các vấn đề lĩnh vực phản ứng (OS) Doppler gần vị hệ thống (SBL) đến khu vực bị ảnh hưởng ( RAM) phân mảnh đầu đạn (BSc) trong trường hợp không thông tin về vị trí góc của mục tiêu.
các hệ thống vô tuyến dựa trên hiệu ứng Doppler [1-3], cho phép thực hiện các lựa chọn bằng cách di chuyển tỷ lệ mục tiêu bằng cách chia các tín hiệu echo từ mục tiêu di động và lộn xộn từ bề mặt cơ bản, dựa trên sự khác biệt về đặc điểm quang phổ của họ. lựa chọn tần số được sử dụng, ví dụ, những phức tạp của các mục tiêu bay thấp trên nền của bề mặt biển [3]. Trong trường hợp đó, các hoạt động trong SBL là rất khó khăn để có được thông tin về vị trí đích góc cạnh.
Vì vậy, tầm quan trọng thực tiễn rất lớn là vấn đề của việc đảm bảo hiệu quả hoạt động của các thiết bị quân sự bao gồm một hệ thống dẫn đường, SBL và đầu đạn hạt nhân,

tại nơi làm việc vào các mục tiêu bay thấp trong một loạt các điều kiện của cuộc họp trong trường hợp không thông tin về góc nhắm mục tiêu vị trí. Một cách có thể để giải quyết nó là để đảm bảo sự phối hợp cần thiết của khu vực theo chiều rộng của góc phân tán của PE. Trong một phương pháp nghiêm ngặt của việc đánh giá hiệu quả của các thiết bị quân sự đòi hỏi thông tin về các chức năng của mật độ xác suất của việc thực hiện hệ thống dẫn đường, SBL và đầu đạn hạt nhân. [4] thông tin thống kê như vậy trong giai đoạn đầu của thiết kế như là
một quy luật, không có.
Chúng tôi sử dụng phương pháp gần đúng của khu vực hình học phù hợp với [4], mà thường được sử dụng trong các giai đoạn thiết kế ban đầu, khi chỉ được hình thành hình ảnh của thiết bị quân sự. Về bản chất công việc của phương pháp này với là như sau. Trong bất kỳ mục tiêu vị trí góc mong muốn sẽ tạo thành lệnh SBL phá hoại đầu đạn như vậy nhằm mục đích cung cấp một lĩnh vực submunitions phủ (PE) trong cuộc họp điểm tùy ý một điều kiện nhất định. Để giải quyết vấn đề phối hợp là cần thiết phải toán học mô tả các quá trình hoạt động của các thiết bị quân sự và hệ thống phụ cần thiết để phát triển một thủ tục để lựa chọn các hoạt động ngày SBL. phương thức khớp hình học, như một quy luật, bảo đảm việc thực hiện các điều kiện cần thiết (nhưng chưa đủ) cho phá hủy hiệu quả. Nếu cần thiết, kết quả có thể được tinh chế trong giai đoạn sau của thiết kế.
Khía cạnh khác nhau của vấn đề điều phối cho các đầu đạn và hệ thống hướng dẫn được xem xét trong nước và nước ngoài các giấy tờ [3, 5-7]. phương pháp tiếp cận có thể đến các giải pháp để các nguyên tắc điều hành khác nhau SBL phân tích trong [8, 9]. Các đánh giá khách quan về hiệu quả và công tác phối hợp của các hệ thống con được mô tả trong [4].
Khi hài hòa hình học thường được sử dụng mô hình xác định. Kế toán các yếu tố ngẫu nhiên đưa vào tài khoản trong việc thiết kế các hệ thống con thiết bị quân sự thường được sản xuất bởi sự tích tụ của các thông tin mà bạn cần trong các giai đoạn phát triển sau này sử dụng phương pháp tối ưu hóa theo xác suất.

1. Mô hình hoạt động của Doppler SBL

Xem xét Doppler bán chủ động SBL, phức với dẫn đường (GOS) và sử dụng tín hiệu tần số trung gian của nó có chứa thông tin về Doppler (TM) hữu ích fd vang [3]. TM fd có liên quan một-một trong những thư với các thành phần xuyên tâm của các vector của các thân nhân

tốc độ

VTR

 vt  vr, nơi vr

và vt

-. Vectors với vận tốc của tên lửa và các mục tiêu, tương ứng [1]

Trong vùng xa để các thông tin GOS về TM được sử dụng để đánh giá các mô-đun tương vector vận tốc. Trong trường gần để tăng hiệu quả của các hành động trên cơ sở