導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)原理(編輯修改稿)
2025-05-24 14:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 激光束需要斬光才能變成脈沖激光束，高溫物體的紅外輻射也需要調(diào)制成脈沖光才便于測量。為此，設(shè)計出了如圖 3所示的調(diào)制盤，該調(diào)制盤的旋轉(zhuǎn)速度為2400轉(zhuǎn) /分，同時具有激光束斬光、紅外輻射調(diào)制這兩種功能。 調(diào)制盤結(jié)簡圖構(gòu) 二、調(diào)制盤基本功用 1．使恒穩(wěn)的光能轉(zhuǎn)變成交變的光能 2．產(chǎn)生目標(biāo)所在空間位置的信號編碼 3．空間濾波 ——抑制背景的干擾 光的調(diào)制 調(diào)制盤按調(diào)制方式來分類，可以分為調(diào)幅、調(diào)頻和脈沖編碼式調(diào)制盤。前兩種與電學(xué)上的調(diào)幅和調(diào)頻是一致的，即它們分別用調(diào)制信號幅度、頻率的變化來反映目標(biāo)的位置。脈沖編碼式調(diào)制盤是用一組組脈沖的頻率和相位來反映目標(biāo)的方位。 三、調(diào)幅調(diào)制盤的工作原理及特性分析 由于調(diào)幅式調(diào)制盤的信號處理系統(tǒng)較簡單、可靠，其性能可以滿足導(dǎo)引系統(tǒng)的要求，因此在一些小型空空彈和地空彈上都采用了調(diào)幅式調(diào)制盤。 167。 誤差信號處理電路框圖 紅外探測器輸出的電信號包含了目標(biāo)的位置信息，通常稱之為誤差信號。此誤差信號極其微弱，且為調(diào)制信號，因此必須經(jīng)過誤差信號處理電路進(jìn)行放大、解調(diào)等處理以后，方可形成控制陀螺跟蹤目標(biāo)的進(jìn)動電流及輸給自動駕駛儀的控制信號以操縱導(dǎo)彈飛行。 紅外傳感器工作原理 紅外線光電傳感器 1．對目標(biāo)誤差信號進(jìn)行電壓放大和電流放大； 2．對誤差信號作解調(diào)變換； 3．使導(dǎo)引頭跟蹤系統(tǒng)的工作不受導(dǎo)彈與目標(biāo)間 距離變 化的影響； 4. 導(dǎo)引頭捕獲目標(biāo)時，給射手或載機飛行員提供音響信號； 5. 使導(dǎo)彈在未發(fā)射前陀螺轉(zhuǎn)子軸與彈軸相重合。 一、誤差值號處理電路的功用 某型地 —— 空導(dǎo)彈紅外導(dǎo)引頭，調(diào)制盤為調(diào)幅式調(diào)制盤，其圖案如圖 2— 31所示，調(diào)制盤 隨陀螺轉(zhuǎn)子以 100轉(zhuǎn) /秒的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，因此調(diào)幅信號載波頻率為： f=12fT=1200Hz 式中為調(diào)制盤轉(zhuǎn)動頻率 fT，即為調(diào)制信號包絡(luò)頻率。 二、誤差信號處理電路工作原理 167。 紅外目標(biāo)跟蹤系統(tǒng) 一、跟蹤系統(tǒng)的功用 跟蹤系統(tǒng)用來對運動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。 當(dāng)目標(biāo)運動時，便出現(xiàn)了目標(biāo)相對于系統(tǒng)測量基準(zhǔn)的偏離量，系統(tǒng)測量元件測量出目標(biāo)的 相對偏離量，并輸出相應(yīng)的誤差信號送入跟蹤機構(gòu)，跟蹤機構(gòu)便驅(qū)動系統(tǒng)的測量元件向目標(biāo)方 向運動，消除其相對偏離量，使測量基準(zhǔn)對準(zhǔn)目標(biāo)，從而實現(xiàn)對目標(biāo)的跟蹤。 紅外跟蹤系統(tǒng)可以對點源目標(biāo)和擴展源目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。紅外跟蹤系統(tǒng)與測角機構(gòu)組合在 一起，便組成紅外方位儀。紅外跟蹤系統(tǒng)在導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。 紅外跟蹤系統(tǒng)在導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。紅外制導(dǎo)最早應(yīng)用于空空導(dǎo)彈，近三十年來在技術(shù)上不斷改進(jìn) . 美國的 AIM9 薩姆 7 目前已出現(xiàn)了以美國的 AIM－９ L,法國的R550等為代表的典型格斗導(dǎo)彈 ,紅外地空導(dǎo)彈，如蘇聯(lián)的薩姆 美國的針刺型 . 美國導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星 紅外跟蹤還可用于預(yù)警探測裝置中，如七十年代后開始出現(xiàn)的預(yù)警衛(wèi)星。預(yù)警裝置中的紅外跟蹤系統(tǒng)，可對入侵的飛機和彈道導(dǎo)彈進(jìn)行捕獲和跟蹤，對其他測量系統(tǒng)和測距系統(tǒng)實施引導(dǎo)，從而測量飛行目標(biāo)的相對位置和飛行軌跡。 “幼畜” (Maverick)AGM65空地導(dǎo)彈 以美國幼畜型為代表的空地導(dǎo)彈采用了紅外成象制導(dǎo)，它可在一定惡劣氣候下晝夜使用。 二、跟蹤系統(tǒng)的組成及工作原理 1．跟蹤系統(tǒng)的組成 紅外跟蹤系統(tǒng)包括方位探測系統(tǒng)和跟蹤機構(gòu)兩大部分。方位探測系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制盤、探測器和信號處理電路四部分組成 . 方位探測系統(tǒng) 跟蹤機構(gòu) 跟蹤系統(tǒng)工作原理 當(dāng)目標(biāo)位于光軸上時，方位探測系統(tǒng)無誤差信號輸出。由于目標(biāo)的運動，使目標(biāo)偏離光軸，系統(tǒng)便輸出與失調(diào)角相對應(yīng)的方位誤差信號。該誤差信號送入跟蹤機構(gòu)，跟蹤機構(gòu)便驅(qū)動位標(biāo)器向著減小失調(diào)角的方向運動 . qm qt q 位標(biāo)器 基準(zhǔn)線 三、對跟蹤系統(tǒng)的基本要求 對跟蹤系統(tǒng)的主要要求有以下四點： 1．跟蹤角速度及角加速度 跟蹤角速度及角加速度是指跟蹤機構(gòu)能夠輸出的最大角速度及角加速度。它表明了系統(tǒng) 的跟蹤能力。 2．跟蹤范圍 3．跟蹤精度 跟蹤范圍是指在跟蹤過程中，位標(biāo)器光軸相對跟蹤系統(tǒng)縱軸的最大可能偏轉(zhuǎn)范圍。它由 系統(tǒng)使用要求提出，由系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行限制。一般可達(dá) +30176。 ，有些竟達(dá) +65176。 左右。 系統(tǒng)的跟蹤精度即指系統(tǒng)穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)時，系統(tǒng)光軸與目標(biāo)視線之間的角度誤差。 紅外自動跟蹤系統(tǒng)同其他自動跟蹤系統(tǒng)一樣，是一個閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。為使整個系統(tǒng)穩(wěn)定，動態(tài)性能好及穩(wěn)態(tài)誤差小，同時為了滿足前述跟蹤角速度及精度要求，則對方位探測系統(tǒng)的輸出誤差特性曲線應(yīng)有一定要求。這些要求是 對盲區(qū)、線性區(qū)、捕獲區(qū)的要求． 4．對系統(tǒng)誤差特性的要求 調(diào)制盤特性曲線 四、調(diào)制盤跟蹤裝置結(jié)構(gòu) 調(diào)制盤跟蹤裝置的測量元件為采用調(diào)制盤的方位探測系統(tǒng)。由跟蹤機構(gòu)驅(qū)動位標(biāo)器跟蹤 目標(biāo)。下面介紹幾種結(jié)構(gòu)型式。 1．電機跟蹤 這種型式的跟蹤裝置用電動機或力矩電機作跟蹤機構(gòu)。光學(xué)系統(tǒng)、調(diào)制盤、探測器、次鏡旋軌電機一起組成鏡筒組合件。 2．陀螺跟蹤 采用三自由度陀螺作為跟蹤機構(gòu)，光學(xué)系統(tǒng)裝于陀螺轉(zhuǎn)子上，光軸與轉(zhuǎn)子軸重合。轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)子的進(jìn)動運動跟蹤目標(biāo)。 陀螺 轉(zhuǎn)子可繞自身軸轉(zhuǎn)動，又可與內(nèi)框架一起繞水平軸轉(zhuǎn)過一個角
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