Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

целей, обуславливающие задержку времени их выброса в конце активного участка траектории МБР, отклонение тяги двигателя выброса от номинальной, наличие эксцентриситета тяги, измене­ ние углов ориентации направляющих труб в пространстве и т. п. приводят к возникновению возмущений по следующим координа­ там (рис. 1.13):

дальности стрельбы А/;

высоте начала свободного полета АН;

отклонению действительной плоскости стрельбы от расчет­ ной Az;

величине начальной скорости движения AV;

углу А© запуска объекта;

углу Дф между вектором скорости в действительной плоско­ сти стрельбы и его проекцией на расчетную плоскость.

Отклонение точки падения баллистического объекта от расчет­ ной (точки прицеливания) возможно в двух направлениях: по дальности AL и в боковом направлении AZ.

Очевидно, что если не учитывать вращение Земли, то ошиб­ ки А/ и АН не повлияют на боковое отклонение AZ точки падения.

Поперечная ошибка Az не влияет на дальность полета. Ана­ логичным образом ошибки AV и Д0 приведут к отклонению точки падения баллистического объекта по дальности, а Дф вызовет лишь боковое отклонение точки падения. Таким образом,

ДБ =

ДБ(ДУ, Д@, АН, М),

[1.12]

 

AZ = AZ(A<]>, Az).

[1.13]

Поскольку дальность

полета ракеты и ее боковое

смещение

у цели являются функциями нескольких независимых переменных, то, пользуясь методом малых отклонений, получим в линейном приближении, что

AL = W AV + W A0 + W AH + 4 A'>

[1.14]

 

 

[1.15]

Значения частных производных в выражениях [1.14 и 1.15] бе­ рутся для расчетной точки выключения двигателя последней сту­ пени БР. Эти частные производные, называемые линейными коэф­ фициентами ошибок, вычисляются по формулам:

= -Щ- [sinФ + ctg 0 (1 — cos®)],

PL

~

on Г sin (ф + 20)

,1

P0

K L

 

sin 20

 

^

_

2сь в

 

со5(Ф + 0)

,

PH

 

C lg u

gin0

 

 

PZ

 

R sin Ф

 

 

 

Рф

 

cos 0

 

 

 

PZ

=

,Tl

 

 

 

дг

cos Ф.

 

 

 

 

 

 

[1.16]

[1.17]

[1.18]

[1.19]

[1.20]

Коэффициент ошибки

равен единице, поскольку измене­

ние продольного положения точки выключения двигателей ракеты на ДI приводит к смещению на эту же величину всего пассивного участка траектории.

Зависимости коэффициентов ошибок [1.16—1.18] от угла запу­ ска 0 ракеты при различных значениях дальности полета L пред­ ставлены на рис. 1.14, 1.15, 1.16.

Как видно из рис. 1.14, коэффициент о ш и б к и Э т о

свидетельствует о том, что увеличение скорости БР относительно расчетной (ЛУ>0) приводит к перелету по дальности.

31


Кривые, представленные на рис. 1.15, показывают, что ошибка в задании начальной скорости ракеты проявляется более заметно при малых углах запуска 0, которые являются характерными для МБР и БРСД. При заданной дальности стрельбы ошибка AV ока­ зывает меньшее влияние на точность попадания в цель при исполь­ зовании навесных (относительно оптимальной) траекторий. Анало-

15

50

55

60

75

30

 

Угол запуска в, град

 

 

Рис. 1.14. Коэффициент ошибки

гичным образом использование навесных траекторий снижает ве­ личину ошибки в дальности стрельбы, вызванной отклонением вы­ соты начала свободного полета ГЧ (рис. 1.16).

В теории стрельбы в качестве характеристик рассеивания БР (рис. 1.17) часто используются не среднеквадратические отклоне­ ния о,, az, а вероятные отклонения по дальности (Вд) и в боковом

направлении (Вб).

Вероятное

отклонение

Вд. б связано со сред­

неквадратическим

отклонением

 

 

 

Д ;б =

0,6745% г.

[1.21]

32

Рис. 1.15. Коэффициент ошибки

(1 мрад =

= 3,438'=206,3")

Формулы для расчета составляющих среднеквадратических от­ клонений получаются из [1.14—1.20]

 

 

[ 1. 22]

о

дЪ

[1.23]

<5qj V

 

 

где q,.j — обобщенные параметры ошибок.

Рис. 1.17. Эллипс рассеяния БР

Суммарная ошибка aL, az для независимых составляющих нахо­ дится по формуле

aL; Z

[1.24]

Определим требования, предъявляемые к параметрам начала участка свободного полета ГЧ, задаваясь рассеянием составляю­ щих ошибки по дальности, равным 0,01% дальности стрельбы:

 

 

 

г-е

10-*L.

 

 

 

 

Результаты расчета для дальностей L = 2000 км и L=10 000 км

/а.

— 0,2 км

н а .

= 1 ,0 км соответственно) при оптимальном

V k i

запуска

«и

представлены в табл. 1.4.

угле

БР*

* При расчете се углы запуска взяты несколько больше оптимальных

6 = 45° и 0=27°.

34


Т а б л и ц а 1.4

Параметры конца активного участка МБР

Дальность стрельбы L, км

Параметр

 

2000

10 000

0 . град ...................................................

40,5

22,5

V ,-км /сек...............................................

4,1

7,2

Н, км .......................................................

90

210

PL

1,15

6,05

-7Г77- , км -с е к /м ...................................

(N

дЬ , км/мрад.......................................

dL

дН ..........................................................

«v / V ......................................................

00 , угл. м и н .......................................

Сн /Н ......................................................

° l l l ..................................................................

-0

.6 2

- 3 ,5

 

1,5

5.8

4 • 10—5

2 -105

 

1,1

1,0

1,5

-10—3

0,82-Ю -3

2 -10—3

2-10 —3

При расчете кинематических параметров участка начала сво­ бодного полета ГЧ были использованы приближенные зависимости

 

H s s / t g e ,

 

 

[1.25]

 

/да 0,05L.

 

 

[1.26]

В табл, 1.5 приведены характеристики рассеивания некоторых

стратегических ракет США.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1.5

Характеристики

рассеивания некоторых стратегических

ракет

 

 

 

Наибольшая

Радиус

вд

 

вб

Ракета

круга рас­

 

дальность

сеивания,

^макс

^макс

 

полета, км

км

„Поларис-А1“ .......................................

2 200

1,6

1/2400

 

„Поларис-А2“ .......................................

2 800

1,6

1/3100

 

„Минитмен-1“ .......................................

10140

1.2

1/14800

 

„Минитмеи-2“ .......................................

И 680

0,8

1/24500

 

1.5. Дальность действия РЛС обнаружения

Дальность действия Ro определяется как расстояние, на кото­ ром цель обнаруживается с заданной вероятностью р. Дальность действия РЛС зависит не только от технических данных радиоло­ катора, но и от свойств наблюдаемых целей (величины ЭПР и

35


характера ее флюктуаций). Поэтому при определении R0 фикси­ руется тип цели. Для ориентированных в пространстве баллисти­ ческих объектов расчет характеристик обнаружения рекомендует­ ся проводить, представляя отраженный от цели сигнал в виде нормального случайного процесса. Это соответствует предположе­ нию, что в пределах ограниченной группы лепестков диаграммы вторичного излучения распределение мощности близко к экспо­ ненциальному, а распределение амплитуды к релеевскому.

Обнаружение цели с релеевскими флюктуациями амплитуды изучено наиболее полно. Вероятность обнаружения вращающейся баллистической цели оценивается путем усреднения вероятностей по соответствующим углам наблюдения.

Рассмотрим расчет дальности действия РЛС по цели с релеев­ скими флюктуациями, так как данный случай представляет наи­ больший практический интерес.

Поскольку баллистические цели обнаруживаются, как прави­ ло, в результате некогерентной обработки пачки импульсных сигналов, запишем вероятность обнаружения некогерентной пачки импульсов

p = p ( q , F , n ) ,

[1.27]

где q — отношение сигнал/шум по каждому

импульсу;

F — вероятность ложных тревог; п — число импульсов в пачке.

Вероятность ложных тревог F для наземных РЛС обнаружения обычно выбирают в пределах 10~4—10_б.

Число импульсов в пачке зависит от полного времени наблю­ дения Тн, периода повторения импульсов Тп и числа угловых ка­ налов S, которые просматривают РЛС в заданном секторе:

nSTn = Тн.

По известным n, F и заданной вероятности р из [1.27] находят отношение сигнал/шум q, определяющее дальность действия РЛС в соответствии с уравнением радиолокации

р 4 Ррлс^рлсАг^ср^с

 

 

 

[ 1.28]

К0 —

(4тс)2 Рмин

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

 

Ррлс — мощность передатчика;

 

 

 

 

Орле — коэффициент

усиления

передающей

ан­

тенны;

 

площадь

приемной

антенны;

Аг — эффективная

аср — среднее

значение

ЭПР

на

интервале

на­

блюдения Тц;

учитывающий

потери

сиг­

Z.c — коэффициент,

нала при его распространении;

 

 

Рмин~ qNmAfnp — чувствительность

приемника

(величина

порогового сигнала);

 

 

 

 

36