СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ РАКЕТОЙ В ЛУЧЕ, СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ N РАЗОВЫХ КОМАНД НА ПУНКТЕ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ РАКЕТОЙ В ЛУЧЕ, СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ N РАЗОВЫХ КОМАНД НА РАКЕТЕ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ В ЛУЧЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК F41G7/00 

Предлагаемая группа изобретений относится к способам и системам управления летательными аппаратами (объектами) и может быть использована при разработке ракетных комплексов, в которых применяются лучевые импульсные системы теленаведения с одноступенчатой (одинарной) модуляцией.

Известны способ наведения телеориентированной в луче ракеты и ракетный комплекс для его реализации [Патент РФ №2266509 от 09.06.04 г, МКИ⁷ F41G 7/24], в описании которого присутствует система теленаведения ракеты в оптическом луче, выбранные в качестве прототипа. Способ наведения телеориентированной в луче ракеты включает формирование поля управления сканированием диаграммы направленности модулированного электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, в каждом из которых изменяют одноступенчатой модуляцией параметры электромагнитного излучения пропорционально углу сканирования, а на объекте управления преобразуют принимаемое электромагнитное излучение в электрический сигнал и декодируют его, при этом одноступенчатая модуляция параметров электромагнитного излучения (оптического) представляет собой время-импульсную модуляцию (ВИМ).

Выделенная из ракетного комплекса система теленаведения ракеты в луче согласно принятым определениям [Основы радиоуправления под ред. Вейцеля В.А. и Типугина В.Н., Москва, Сов. радио, 1973 г., стр.30], реализующая этот способ, содержит на пункте управления шифратор команд управления, курсовой и тангажный выходы которого соединены соответственно с курсовым и тангажным входами передающего устройства, а на ракете - последовательно соединенные приемник и блок выделения координат, при этом приемник связан с выходом передающего устройства электромагнитным излучением, причем шифратор команд управления выполнен в виде аппаратуры кодирования по курсу и тангажу, выходы которой соединены соответственно с курсовым и тангажным входами блока задания адреса, курсовой и тангажный выходы которого являются соответственно курсовым и тангажным выходами шифратора команд управления, а в состав приемника отнесены блок установки адреса и дешифратора адреса.

Поскольку в данном техническом решении на стартовом участке траектории полета требуется осуществлять ввод ракеты (объекта) в зону луча автономной системой управления, например за счет задержки включения начала выделения координат, то данное управление является комбинированным [Основы радиоуправления под ред. Вейцеля В.А. и Типугина В.Н., Москва, Сов. радио, 1973 г., стр.40].

Кроме того, в системах наведения объектов управления помимо замкнутой системы управления (в данном случае лучевой системы теленаведения) в ряде случаях требуются дополнительные разомкнутые системы управления, например система взведения взрывателя на борту снаряда по команде с пункта управления [Основы радиоуправления под ред. Вейцеля В.А. и Типугина В.Н., Москва, Сов. радио, 1973 г., стр.32], которые формирую разовую или разовые команды.

Недостатком способа теленаведения в луче и системы теленаведения ракеты в луче, реализующей его, являются отсутствие разомкнутой системы управления, что ограничивает ее функциональные возможности.

Известен способ формирования команд на пункте управления [Патент РФ №2266509 от 09.06.04 г, MKИ⁷ F41G 7/24], выбранный в качестве прототипа, который приведен в описании изобретения к патенту при выставленном адресе, т.е. на траектории полета ракеты. Способ формирования команд на пункте управления включает формирование поля управления путем сканирования диаграммы направленности электромагнитного импульсного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при котором изменяют параметры электромагнитного поля с помощью ВИМ.

Недостатком известного способа формирования команд на пункте управления являются ограниченные функциональные возможности из-за невозможности формирования на пункте управления разовых команд.

Известны способ установки начальных параметров управления и комплекс артиллерийского управляемого вооружения (варианты) [Патент РФ №2329459 от 06.10.06 г., MKИ⁷ F42B 15/01], в описании которого присутствует способ выделения разовых команд и аппаратура выделения разовых команд [Основы радиоуправления под ред. Вейцеля В.А. и Типугина В.Н., Москва, Сов. радио, 1973 г., стр.247-248, рис.4.28]. Известный способ выделения разовых команд включает нормирование по амплитуде и длительности входных ВИМ сигналов, которые разделяют на тактовые и рабочие, из которых вырабатывают сигналы с широтно-импульсной модуляцией, преобразуемые в непрерывные командные сигналы.

Известная аппаратура выделения N разовых команд содержит дешифраторы тактовых и рабочих сигналов, входы которых соединены с выходом формирующего каскада (нормирующего устройства), при этом выходы дешифраторов тактовых и рабочих сигналов соединены с входами первого и второго триггеров соответственно из первого и второго каналов, выходы первого и второго триггеров соединены со входами соответственно первого и второго фильтров низких частот, выходы которых являются выходами аппаратуры выделения N разовых команд, входом которой является вход формирующего каскада.

Недостатком известных способа выделения разовых команд и устройства, его реализующего, является требование, обязывающее передачу команд о величине начальных параметров, т.к. в случае отсутствия этих команд аппаратура (ее триггеры) сформируют произвольные (ложные) команды. Это ограничивает функциональные возможности известных способа выделения разовых команд и аппаратуры (устройства) выделения N разовых команд.

Следовательно, недостатком известной группы изобретений является ограниченные функциональные возможности, что не позволяет применять их в разомкнутой системе управления, т.е. расширить область применения.

Задачей предлагаемой группы изобретений является расширение области применения за счет дополнительного применения разомкнутой системы управления, позволяющей формировать и выделять одну, две и т.д. дополнительные разовые команды.

Поставленная задача решается в способе комбинированного управления ракетой в луче, включающем формирование поля управления сканированием диаграммы направленности модулированного электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, в каждом из которых изменяют время-импульсной модуляцией параметры электромагнитного излучения пропорционально углу сканирования, а на ракете преобразуют принимаемое электромагнитное излучение в электрический сигнал и декодируют его, дополнительно в требуемые моменты времени вместо изменяемых время-импульсной модуляцией параметров передают сформированные на пункте управления N разовые команды в виде электромагнитного излучения, содержащего признак принадлежности, различный для каждой разовой команды и независимый от величины угла сканирования, при этом электромагнитное излучение с признаком принадлежности принимают на ракете, преобразуют в электрический сигнал и формируют из него N разовые команды, выполняющие соответствующие функциональные операции, при этом длительность временного интервала передачи разовой команды при отсутствии синхронизации начала передачи с периодом сканирования электромагнитного излучения должна быть не менее половины длительности периода сканирования, а при наличии синхронизации - не менее одной четверти длительности периода сканирования, a N=1, 2,… n.

Система комбинированного управления ракетой в луче, реализующая этот способ комбинированного управления в луче, содержит на пункте управления аппаратуру кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов и передающее устройство, а на ракете - последовательно соединенные приемник и блок выделения координат, при этом вход приемника связан с выходом передающего устройства электромагнитным излучением, новым является то, что она снабжена на пункте управления последовательно соединенными аппаратурой кодирования N разовых команд и аппаратурой уплотнения каналов комбинированного управления, а на ракете - устройством выделения N разовых команд, при этом входы по курсу и тангажу аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления соединены с выходами соответственно по курсу и тангажу аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов, курсовой и тангажный выходы аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления соединены с входами соответственно по курсу и тангажу передающего устройства, а выход приемника соединен со входом устройства выделения N разовых команд, где N =1,2, …n.

В способе формирования N разовых команд на пункте управления для комбинированного управления в луче, включающем формирование поля управления путем сканирования диаграммы направленности электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, дополнительно вырабатывают импульсный сигнал, в котором величина периода повторения импульсов задает признак принадлежности, соответствующий N разовой команде, а затем преобразуют импульсный сигнал в электромагнитное сканируемое излучение, причем величина периода повторения импульсов, соответствующая разовой или N разовым командам, не должна совпадать с временным расстоянием импульсов при формировании время-импульсных модулированных сигналов управления по курсу и тангажу, где N=1, 2, …n.

В способе выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче, включающем нормирование по амплитуде и длительности преобразованное в электрический импульсный сигнал принимаемое электромагнитное излучение, выделяют из нормированного электрического импульсного сигнала импульсы, частота следования которых совпадает с заданной частотой, соответствующей N разовой команде, формируемой в виде логического сигнала с соответствующим логическим уровнем, который запоминают, при этом в исходном состоянии в момент выхода бортового источника питания на рабочий режим выставляют исходные логические уровни N разовых команд противоположными логическим уровням, образованным при приеме и формировании соответствующих N разовых команд, причем при отсутствии N разовой команды, а также при вероятности формирования ложной N разовой команды поддерживают исходные логические уровни, где N=1, 2, …n.

Устройство выделения N разовых команд на ракете, реализующее способ выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче, содержит нормирующее устройство, оно снабжено последовательно соединенными синхронизатором и блоком стробирования, устройством блокировки и N формирователями разовых команд, первые входы которых подключены к выходу устройства блокировки, второй вход блока стробирования соединен с выходом нормирующего устройства, N выходы блока стробирования соединены со вторыми входами соответственно N формирователей разовых команд, где N=1, 2, …n, при этом выходы соответственно N формирователей разовых команд являются выходами устройства выделения N разовых команд, входом которого является вход нормирующего устройства, подключаемый к выходу приемника.

Заявленный способ комбинированного управления ракетой в луче реализуется следующим образом. Создают на пункте управления пространственную структуру поля управления, при котором сканируют диаграмму направленности модулированного электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е. по курсу и тангажу. В каждом из этих направлений ВИМ изменяют параметры электромагнитного излучения пропорционально углу сканирования относительно начала координат. Причем начало координат совпадает с центром поля управления, являющимся, например, также точкой прицеливания. На ракете преобразуют принимаемое электромагнитное излучение в электрический сигнал и декодируют его, определяя тем самым положение ракеты относительно нуля координат.

На пункте управления в процессе управляемого полета в требуемый момент или N моменты времени отключают ВИМ, связанную с координатами соответствующих точек пространства в поле управления. А вместо нее передают N разовые команды в соответствующие требуемые N моменты времени в виде электромагнитного излучения, содержащего признак принадлежности, независимый от величины угла сканирования. Под требуемыми N моментами времени понимают, например, момент переключения вида подрыва боевой части при перенацеливании ракеты на траектории полета и т.д., причем для каждой команды должен быть свой соответствующий момент времени. Кроме того, длительность N интервалов отключения должна быть достаточно малой, чтобы она не сказалась на точности наведения, при этом она должна быть достаточной для достоверного выделения каждой N разовой команды.

В течение каждого периода сканирования диаграммы направленности электромагнитного излучения (например, слева направо, сверху вниз, справа налево и снизу вверх) осуществляются четыре раза пересечение ей ракеты (приемника).

В связи с изложенным, для гарантированного однократного приема разовой команды длительность интервала передачи разовой команды при отсутствии синхронизации начала ее передачи с периодом сканирования электромагнитного излучения должна быть не менее половины периода сканирования. А при наличии синхронизации - не менее одной четверти периода сканирования.

Электромагнитное излучение с признаком принадлежности разовой команды дополнительно принимают на объекте управления, например ракете, и преобразуют его в электрический сигнал. Формируют из электрического сигнала N разовые команды, например первую (одну) или первую и вторую и т.д. (несколько), выполняющие соответствующие N функциональные операции путем замыкания или размыкания соответствующих электрических цепей.

Следовательно, использование временного уплотнения для дополнительной передачи разовых команд в данном техническом решении не увеличивает длительность принимаемых кодовых посылок, определяющих положение ракеты в поле управления, а значит, не ухудшает ее энергетические характеристики.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, приведенными на фиг.1, 2 и 3. На фиг.1 и 2 представлены структурные электрические схемы соответственно системы комбинированного управления ракетой в луче и устройства выделения N разовых команд на ракете, где 1 - пункт управления (ПУ); 2 - аппаратура уплотнения каналов комбинированного управления (АУК); 3 - формирователь N разовых импульсов (ФРИ), где N=1, 2, 3 и т.д.; 4 - аппаратура кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов (АКУ); 5 - аппаратура кодирования N разовых команд (АКР); 6а, 6б, 6в и 6г - первая, вторая, третья и четвертая логические схемы И соответственно (И 1, И 2, И 3 и И 4); 7а и 7б - первая и вторая логические схемы ИЛИ соответственно (ИЛИ 1 и ИЛИ 2); 8 - передающее устройство (П); 9 - ракета (Р); 10 - приемник (ПР); 11 - блок выделения координат (БВК); 12 - устройство выделения N разовых команд (УВРК); 13 - нормирующее устройство (НУ); 14 - синхронизатор (С); 15 - блок стробирования (БС); 16 - устройство блокировки (УБ); 17а, 17б, …17n - первый, второй, …N формирователи разовых команд соответственно (ФРК1, ФРК2, …ФРКn и т.д.; 18 - логическая схема НЕ (НЕ); 19 - логическая схема И; 20 - RS-триггер (PC).

На фиг.3 представлены эпюры сигналов, где а - сигнал на выходе устройства блокировки 16; б - сигнал на выходе нормирующего устройства 13; в - сигнал на первом выходе блока стробирования N разовых команд 15; г - сигнал на выходе логической схемы И 19; д - сигнал разовой команды на выходе RS-триггера 20.

В системе комбинированного управления ракетой в луче на ракете последовательно соединены приемник 10 и блок выделения координат 11, при этом вход приемника 10 связан электромагнитным излучением с выходом передающего устройства 8, расположенного на пункте управления 1. Последовательно соединены аппаратура кодирования N разовых команд 5 и аппаратура уплотнения каналов комбинированного управления 2. Входы по курсу и тангажу аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления 2 соединены с выходами соответственно по курсу и тангажу аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4. Курсовой и тангажный выходы аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления 2 соединены с входами соответственно по курсу и тангажу передающего устройства 8. Выход приемника 10 соединен со входом устройства выделения N разовых команд 12.

Аппаратура кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4, передающее устройство 8, приемник 10 и блок выделения координат 11 выполнены как в прототипе [Патент РФ №2266509 от 09.06.04 г., МКИ⁷ F41G 7/24]. При этом аппаратура кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4 представляет собой, например, последовательно соединенные аппаратуру кодирования и схему задержки, а передающее устройство 8 содержит два источника излучения соответственно по курсу и тангажу, оптически связанные со сканирующем устройством (с датчиком угла сканирования), при этом оптическое излучение с источников излучения поступает на оптическую систему с прицелом.

Аппаратура кодирования N разовых команд 5, например генератор импульсов со стабильной частотой, величина которой известна, но разная для каждой N разовой команды, в соответствии с которой выставляется на его выходе. Формирователь N разовых импульсов 3 можно выполнить, например, как ждущий мультивибратор, срабатывающий в требуемые моменты времени при подаче оператором на его вход скачка напряжения от источника питания. Первая 6а, вторая 6б, третья 6в и четвертая 6г логические схемы И, а также первая 7а, вторая 7б логические схемы ИЛИ, например соответствующие микросхемы серии 564. Выполнение устройства выделения N разовых команд 12 приведено далее.

Система комбинированного управления ракетой в луче (фиг.1), реализующая способ комбинированного управления в луче, работает следующим образом. При пуске ракеты начинает работать на пункте управления 1 аппаратура кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4, которая формирует по курсу Z и тангажу Y, например, пары импульсов, временное расстояние между импульсами в парах является признаком принадлежности этой пары импульсов соответственно курсовому и тангажному каналам. Изменяемый период повторения пар импульсов соответствует величинам координат по курсу и тангажу в формируемом далее поле управления.

Сигналы с выходов курса Z и тангажа Y аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4 ВИМ поступают соответственно на курсовой и тангажные входы аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управнения 2.

В исходном состоянии после выхода на рабочий режим бортового источника питания на выходе формирователя N разовых импульсов 3 формируется логическая единица, которая поступает на первые входы второй 6б и четвертой 6г логических схем И. На вторые входы этих логических схем, являющихся соответственно вторым и третьим входами аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления 2, подают BИM сигналы соответственно с курсового Z и тангажного Y выходов аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4. Курсовые и тангажные ВИМ сигналы проходят через вторую 6б и четвертую 6г логические схемы И и поступают на первые входы соответственно первой 7а и второй 7б логических схем ИЛИ.

Аналогично с инверсного выхода формирователя N разовых импульсов 3 логический нуль поступает на первые входы первой 6а и третьей 6в логических схем И, на вторые входы которых, соединенных вместе, поступает логический нуль с выхода аппаратуры кодирования N разовых команд 5. Таким образом, на выходах первой 6а и третьей 6г логических схем И логические нули, которые поступают на вторые входы соответственно первой 7а и второй 7б логических схем ИЛИ.

Следовательно, после подачи напряжения от бортового источника питания на выходах первой 7а и второй 7б логических схем ИЛИ присутствуют ВИМ сигналы, которые соответственно с первого и второго выходов аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления 2 поступают соответственно на курсовой Z и тангажный Y входы передающего устройства 8.

При сканировании диаграммы направленности электромагнитного излучения изменяют, например, период повторения пар импульсов относительно нуля в декартовой системе координат ZOY и на выходе передающего устройства 8 формируется поле управления.

Ракета 9, находясь в поле управления сформированным пунктом управления 1, с помощью приемника 10 преобразует оптическое (электромагнитное излучение) в электрический сигнал, т.е. в последовательность импульсов, соответствующую моменту времени облучения приемника сканируемым излучением. Этот сигнал поступает на вход блока выделения координат 11, который декодирует его, выделяя при этом величины координат по курсу и тангажу, т.е. соответствующие им величины и знак, в соответствии с местом нахождения ракеты в поле управления. А затем два декодированных сигнала поступают на автопилот (на фиг.1 не приведен), где они преобразуются и поступают на рулевой привод, приводящий ракету в центр поля управления, совпадающий с прицельной маркой (точкой).

В требуемый момент времени оператор нажимает, например, первую из N кнопок, расположенных на пункте управления 1, при этом на выходе аппаратуры кодирования N разовых команд 5, например, механически подключается первая разовая команда и одновременно подается скачок напряжения на вход формирователя N разовых импульсов 3. На выходе формирователя N разовых импульсов 3 формируется первый одиночный импульс с нулевым логическим уровнем, который поступает на первые входы второй 6б и четвертой 6г логических схем И и запрещает прохождение ВИМ сигналов соответственно с курсового Z и тангажного Y выходов аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов 4.

Аналогично с инверсного выхода формирователя N разовых импульсов 3 логическая единица поступает на первые входы первой 6а и третьей 6в логических схем И и разрешает прохождение сигналов с выхода аппаратуры кодирования N разовых команд 5 соответственно на вторые входы соответственно первой 7а и второй 7б логических схем ИЛИ.

Таким образом, первая разовая команда с выхода аппаратуры кодирования N разовых команд 5 через первую 7а и вторую 7б логические схемы ИЛИ поступают, например, на курсовой и или тангажный входы передающего устройства 8 (в зависимости синхронизирован или не синхронизирован момент формирования разового импульса в формирователе N разовых импульсов 3 со сканированным лучом).

Аналогичным образом могут формироваться последующие вторые, третьи и т.д. разовые команды. При этом оператор нажимает, например, поочередно другие N кнопки и весь процесс повторяется вновь для соответствующей N разовой команды.

Таким образом, электромагнитное излучение с входа передающего устройства 8, преобразованное приемником 10 в электрические импульсы, поступает также на вход устройства выделения N разовых команд 12, где импульсный сигнал с учетом признака принадлежности (например, частоты следования импульсов) разделяется на соответствующие N разовые команды, которыми коммутируют соответствующие электрические цепи.

Как следует из изложенного, разовые команды могут формироваться на любом этапе управляемого полета и выделяться в момент пересечения ракеты 9 (ее приемника 10) сканируемым лучом. При этом в течение каждого периода сканирования узкой диаграммой направленности электромагнитного излучения (например, слева направо, сверху вниз, справа налево и снизу вверх) осуществляется четырежды пересечение ей приемника 10.

Заявленный способ формирования N разовых команд на пункте управления для комбинированного управления в луче реализуется следующим образом. Формируют поле управления (электромагнитное поле) путем сканирования диаграммы направленности электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Вырабатывают дополнительно импульсный сигнал, в котором величина периода повторения импульсов задает признак принадлежности импульсному сигналу, соответствующий N разовой команде, например последовательность импульсов с величиной периода повторения равной T₁, соответствующей первой разовой команде, T₂ - второй и т.д. Затем преобразуют импульсный немодулированный сигнал в электромагнитное сканируемое излучение (в оптическом диапазоне), где N=1, 2, …n,

Причем для исключения формирования ложных команд период повторения импульсов в разовых командах не должен совпадать с временным расстоянием между импульсами, участвующими в формировании ВИМ сигналов управления по курсу и тангажу.

Заявленный способ выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче реализуется следующим образом. В момент пересечения ракеты (ее приемника) сканируемым лучом преобразуют принимаемое электромагнитное излучение в электрический импульсный сигнал, который нормируют по амплитуде и длительности импульсов. Выделяют из нормированного импульсного сигнала импульсы (немодулированные ВИМ), частота следования которых совпадает с заданной частотой, соответствующей N разовой команде. При этом N разовую команду формируют в виде логического сигнала с соответствующим логическим уровнем. Этот логический уровень запоминают до конца полета.

Причем в исходном состоянии в момент выхода бортового источника питания на рабочий режим, например до старта ракеты выставляют исходные логические уровни N разовых команд (нулевые или единичные), противоположными логическим уровням (соответственно единичному или нулевому), образованными при приеме соответствующих конкретных N разовых команд на траектории полета ракеты, где N=1, 2, …n.

При отсутствии N разовой команды, а также при вероятности формирования ложной N разовой команды, например, на время переходных процессов логические уровни поддерживают в исходном состояние.

В устройстве выделения N разовых команд на ракете, реализующее этот способ выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче (фиг.2), первые входы N формирователей разовых команд 17а, 17б, …17n соединены вместе и подключены к выходу устройству блокировки 16. Первый вход блока стробирования 15 соединен с выходом синхронизатора 14. Второй вход блока стробирования 15 соединен с выходом нормирующего устройства 13. N выходы блока стробирования 15 соединены со вторыми входами соответственно N формирователей разовых команд 17а, 17б, …17n.

Синхронизатор 14 может быть выполнен как автогенератор на кварцевом резонаторе. Устройство блокировки 16 может быть выполнено как устройство установки в исходное состояние аппаратуры ракеты [Патент РФ №2220401 от 17.04.02 г., MKИ⁷ F42B 15/01], выход которого соединен с входом ждущего мультивибратора. Блок стробирования 15, например, тактируемая линия задержки, выполненная на сдвиговом регистре, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих логических схем И, вторые входы которых объединены вместе и соединены с входом сдвигового регистра, соединенного с выходом нормирующего устройства 13. Простейший пример выполнения формирователей N разовых команд 17а, 17б, …17n приведен на фиг.2. Логические схемы НЕ 18 и И 19, а также RS-триггер 20, например, микросхемы 564 серии.

Устройство выделения N разовых команд на ракете (фиг.2), реализующее способ выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче, работает следующим образом. В исходном состоянии в момент выхода бортового источника питания на рабочий режим устройство блокировки 16 формирует разовый импульс блокировки (эпюра а на фиг.3), который начинает формироваться при выходе бортового источника питания на рабочий режим, а заканчивается после окончания переходного процесса в данном случае в приемнике 10 (например, по статистическим данным). Формируемая длительность (t₁) разового импульса должна быть не менее максимальной длительности переходного процесса в конкретно выполненном устройстве. Этот импульс поступает на первые входы N формирователей разовых команд 17а, 17б, …17n, а именно на вход логической схемы НЕ 18 и R-вход RS-триггера 20, как в первом формирователе разовых команд 17а.

На выходе логической схемы НЕ 18 формируется нулевой логический уровень, который поступает на первый вход логической схемы И 19 и запрещает прохождение сигнала, поступающего на его второй вход (в данном случае) с первого выхода блока стробирования 15. При этом на выходе логической схемы И 19 выставляется нулевой логический уровень. На первый (тактируемый) вход блока стробирования 15 поступают импульсы с выхода синхронизатора 14, а на второй (информационный) - с выхода нормирующего устройства 13.

На выходе приемника 10, а значит, и на выходе нормирующего устройства 13 при переходном процессе формируется случайная последовательность импульсов, которая может включать импульсы с кодовой расстановкой, соответствующей временной расстановке импульсов в разовой команде (начальный участок эпюры б на фиг.3), выделяемые блоком стробирования 15 (на начальном участке эпюры в на фиг.3 импульсы 2, 3 и 4). Однако как было отмечено выше, эти импульсы через логическую схему И 19 не пройдут и на выходе логической схемы И 19 сохранится нулевой логический уровень, который поступает на S-вход RS-триггера 20. При этом на входе R RS-триггера 20 присутствует единичный логический уровень с выхода устройства блокировки 16.

Следовательно, немного ранее начала переходного процесса на выходе RS-триггера 20 формируется нулевой логический уровень, который в случае отсутствия разовой команды сохраняет его до конца полета ракеты.

После окончания разового импульса блокировки при приеме электромагнитного излучения, несущего, например, первую разовую команду, на выходе нормирующего устройства 13 формируются импульсы (конечный участок эпюры б на фиг.3), которые поступают на второй вход блока стробирования 15. На первом выходе блока стробирования 15 выделяются импульсы (например, импульсы 2, 3, 4 и 5 на конечном участке эпюры в на фиг.3), которые поступают на второй вход первого формирователя разовых команд 17а, а именно на второй вход логической схемы И 19. При этом поскольку на ее первом входе вместо нулевого логического уровня присутствует единичный (инвертированная эпюра а на фиг.3), то на выходе логической схемы И 19 сформируется последовательность импульсов (эпюра г на фиг.3), повторяющая сигнал на ее втором входе (конечный участок эпюры в на фиг.3). Первый импульс из этой последовательности импульсов, поступающей на S-вход RS-триггера 20, выставляет на его выходе, а значит - и на выходе первого формирователя разовых команд 17а единичный логический уровень, который сохраняется до конца полета (эпюра д на фиг.3).

Аналогичным образом функционируют второй формирователь разовых команд 17б, третий 17в и т.д.

Таким образом, предлагаемая группа изобретений - способ комбинированного управления ракетой в луче, система управления для его осуществления, способ формирования N разовых команд на пункте управления для комбинированного управления ракетой в луче, способ выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче и устройство для его осуществления расширяют область применения заявленного технического решения по сравнению с прототипом, что позволяет изменять на управляемой траектории полета функциональные возможности объекта управления.

Изобретение относится к способам и системам управления летательными аппаратами (объектами) и может быть использовано на ракетах, формирующих на борту команды управления. Заявленное изобретение основано на дополнительной передаче разовых команд в требуемые моменты времени на ракету. Причем при передаче указанные разовые команды кодируются, затем производится их уплотнение, а на ракете производят выделение указанных команд. При этом в заявленном изобретении учитывается связь между временем передачи разовой команды и наличием или отсутствием синхронизации начала передачи с периодом сканирования. Заявленное изобретение направлено на расширение области применения, что позволяет изменять на управляемой траектории полета функциональные возможности объекта управления. 5 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ комбинированного управления ракетой в луче, включающий формирование поля управления сканированием диаграммы направленности модулированного электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, в каждом из которых изменяют время-импульсной модуляцией параметры электромагнитного излучения, пропорционально углу сканирования, а на ракете преобразуют принимаемое электромагнитное излучение в электрический сигнал и декодируют его, отличающийся тем, что дополнительно в требуемые моменты времени вместо изменяемых время-импульсной модуляцией параметров передают сформированные на пункте управления N разовые команды в виде электромагнитного излучения, содержащего признак принадлежности, различный для каждой разовой команды и независимый от величины угла сканирования, при этом электромагнитное излучение с признаком принадлежности принимают на ракете, преобразуют в электрический сигнал и формируют из него N разовые команды, выполняющие соответствующие функциональные операции, при этом длительность временного интервала передачи разовой команды при отсутствии синхронизации начала передачи с периодом сканирования электромагнитного излучения должна быть не менее половины длительности периода сканирования, а при наличии синхронизации - не менее одной четверти длительности периода сканирования, а N=1, 2,…n.

2. Система комбинированного управления ракетой в луче, содержащая на пункте управления аппаратуру кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов и передающее устройство, а на ракете - последовательно соединенные приемник и блок выделения координат, при этом вход приемника связан с выходом передающего устройства электромагнитным излучением, отличающаяся тем, что она снабжена на пункте управления последовательно соединенными аппаратурой кодирования N разовых команд и аппаратурой уплотнения каналов комбинированного управления, а на ракете - устройством выделения N разовых команд, при этом входы по курсу и тангажу аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления соединены с выходами соответственно по курсу и тангажу аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов, курсовой и тангажный выходы аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления соединены с входами соответственно по курсу и тангажу передающего устройства, а выход приемника соединен со входом устройства выделения N разовых команд, где N=1, 2,…n.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что аппаратура уплотнения каналов комбинированного управления содержит две логические схемы ИЛИ, выходы которых являются соответственно курсовым и тангажным выходами аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления, формирователь N разовых импульсов и четыре логические схемы И, при этом первые входы первой и третьей логических схем И соединены с инверсным выходом формирователя N разовых импульсов, неинверсный выход которого соединен с первыми входами второй и четвертой логических схем И, выходы первой и второй логических схем И соединены соответственно с первым и вторым входами первой логической схемы ИЛИ, выходы третьей и четвертой логических схем И соединены соответственно с первым и вторым входами второй логической схемы ИЛИ, вторые входы первой и третьей логических схем И являются первым входом аппаратуры уплотнения каналов комбинированного управления, подключаемым к выходу аппаратуры кодирования N разовых команд, вторые входы второй и четвертой логических схем И являются соответственно вторым и третьим входами аппаратуры уплотнения каналов, подключаемыми к выходам соответственно по курсу и тангажу аппаратуры кодирования и уплотнения курсового и тангажного каналов, где N=1, 2,…n.

4. Способ формирования N разовых команд на пункте управления для комбинированного управления ракетой в луче, включающий формирование поля управления путем сканирования диаграммы направленности электромагнитного излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, отличающийся тем, что дополнительно вырабатывают импульсный сигнал, в котором величина периода повторения импульсов задает признак принадлежности, соответствующий N разовой команде, а затем преобразуют импульсный сигнал в электромагнитное сканируемое излучение, причем величина периода повторения импульсов, соответствующая разовой или N разовым командам, не должна совпадать с временным расстоянием импульсов при формировании время-импульсных модулированных сигналов управления по курсу и тангажу, где N=1, 2,…n.

5. Способ выделения N разовых команд на ракете для комбинированного управления в луче, включающий нормирование по амплитуде и длительности преобразованное в электрический импульсный сигнал принимаемое электромагнитное излучение, отличающийся тем, что выделяют из нормированного электрического импульсного сигнала импульсы, частота следования которых совпадает с заданной частотой, соответствующей N разовой команде, формируемой в виде логического сигнала с соответствующим логическим уровнем, который запоминают, при этом в исходном состоянии в момент выхода бортового источника питания на рабочий режим выставляют исходные логические уровни N разовых команд противоположными логическим уровням, образованным при приеме и формировании соответствующих N разовых команд, при этом при отсутствии N разовой команды, а также при вероятности формирования ложной N разовой команды поддерживают исходные логические уровни, где N=1, 2,…n.

6. Устройство выделения N разовых команд на ракете, содержащее нормирующее устройство, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными синхронизатором и блоком стробирования, устройством блокировки и N формирователями разовых команд, первые входы которых подключены к выходу устройства блокировки, второй вход блока стробирования соединен с выходом нормирующего устройства, N выходы блока стробирования соединены со вторыми входами соответственно N формирователей разовых команд, где N=1, 2,…n, при этом выходы соответственно N формирователей разовых команд являются выходами устройства выделения N разовых команд, входом которого является вход нормирующего устройства, подключаемый к выходу приемника.