смысле этого слова. Такие системы при отклонении реального движения УО от заданного должны вырабатывать корректирующие сигналы непрерывно или через сравнительно короткие промежутки времени.

Построение систем радиоуправления независимо от их назначения основывается, как правило, на принципе обратной связи, сущность которого сводится к выявлению и последующему устранению возникающей разности между параметрами действительного и заданного режимов (протекания процессов) или имеющегося несоответствия требуемого и действительного состояний УО.

Задача, связанная с целесообразным изменением состояния УО, яляется более частной по сравнению с проблемой радиоуправления движением. Поэтому ниже рассматриваются системы, с помощью которых осуществляется коррекция механических переме щений (движений) УО. Однако рассмотренные здесь методы и средства являются достаточно универсальными и сравнительно легко могут быть распространены на системы с иным назначением; причем все необходимые при этом изменения сравнительно детально обсуждаются.

Упрощенная обобщенная функциональная схема системы радиоуправления движением представлена на рис. 27-1. Входным элементом такой системы является устройство, часто называемое координатором. Координатор содержит приборы, реагирующие иа заданные и действительные координаты (параметры движения) УО, а также индикатор или счетно-решающий прибор.

Разность между заданными и действительными координатами (параметрами движения) УО, формирование которых на рис. 27-1 не показано, принято именовать параметром рассогласования или сигналом рассогласования системы управления.

Счетно-решающий прибор (СРП) координатора вырабатывает напряжение, функционально связанное с параметром рассогласования, а индикатор позволяет визуально наблюдать за тем, насколько реальное движение УО отличается от требуемого.

При пространственном управлении параметр рассогласования и выходной сигнал координатора, называемый иногда измеренным значением параметра рассогласования, обозначаются векторами Д и Ди соответственно. Если управление производится в одной плоскости, то векторы Д и Ди заменяются скалярами Л и Ди.

При измерении параметра рассогласования вне управляемого объекта между координатором и исполнительным

устройством (ИУ), предназначенным для воздействия на органы управления УО, размещается устройство формирования и передачи команд (УФПК). Устройство формирования команд под действием выходного сигнала кооорди-натора Ди вырабатывает команды управления Ку, которые поступают на к о-мандную радиолинию управле-

Зайаикые координаты (параметры

/Шижения ) У0

Действительные координата (параметры движения) У О

Рис. 27-1. Обобщенная функциональная схема системы ради упра ення движением

УФПК- устрсйство формирования и передачи команд управления: ИУ - исполнительное устройство: УО - управляемый объект; Ли-измеренное

значение параметра рассогласования; К - команда управления

ния (КРУ), называемую также системой передачи команд. КРУ содержит передающую и приемную установки. Первая из них располагается вместе с УФК на пункте управления (ПУ), а вторая - на УО. Выходные команды К радиолинии управления (функционально связанная с Ку) подается на ИУ, с помощью которого изменяется траектория движения УО.

При автоматическом определении параметра рассогласования на самом управляемом объекте выход координатора соединяется непосредственно с ИУ.

В тех случаях, когда при помощи самого УО оценить его положение относительно окружающего пространства нельзя (присутствие человека ка УО также часто невозможно), на УО приходится устанавливать такие приборы, как телевизионные камеры, панорамные радиолокаторы и т. п., а для управления УО с него необходимо предварительно транслировать имеющуюся телевизионную или радиолокационную информацию на ПУ и перерабатывать ее прн участии оператора с тем, чтобы сформировать сигнал Ди и передать с ПУ на УО необходимые команды управления.

Наиболее сложными являются системы радиоуправления движением летательных аппаратов, когда должно корректироваться положение центра масс и стабилизироваться угловое положение УО. Стабилизация УО также основывается иа принципе обратной связи, а применяемые при этом сигналы принято называть дополнительными сигналами управления.

В таких системах коррекция положения центра масс УО осуществляется по сигналам радиотехнических средств, а для стаби-

лизации применяются гироскопические приборы, размещаемые в ИУ и вырабатывающие напряжения (токи), которые характеризуют угловые колебания УО относительно заранее заданных направлений в пространстве. Под действием этих напряжений (токов) производится перемещение органов управления УО и его возвращение в исходное состояние.

Существующие системы радиоуправления подразделяются на неавтономные и автономные. Помимо того, в отдельную группу выделяются комбинированные системы. Для формирования измеренного значения параметра рассогласования Ди в неавтономных системах необходимы сигналы, которые в общем случае должны поступать в координатор с ПУ, УО и цели; причем здесь и всюду в последующем под целью понимается все то, с чем должен встретиться управляемый объект. Функционирование же автономных систем в процессе движения УО осуществляется без сигналов ПУ и цели. Комбинированная система управления представляет собой совокупность автономных и неавтономных, только неавтономных или только автономных систем управления с различными принципами действия.

Системы радиоуправления могут быть как автоматическими, так и полуавтоматическими. Основная особенность полуавтоматических систем заключается в том, что определение величины и знака у измеренного значения параметра рассогласования Дн, а также задание команд управления в конечном итоге осуществляется оператором. Эти же задачи в автоматических системах, получивших наиболее широкое распространение, решаются без участия человека. В теории и технике радиоуправления, представляющего собой отрасль технической кибернетики, можно выделить три большие группы вопросов. Первая группа охватывает исследования и разработку принципов построения систем радиоуправления в целом и их составных частей, рассматриваемых как динамические звенья, тесно взаимодействующие друг с другом в процессе работы.

Вторую группу вопросов составляет анализ устойчивости и точности как проекта руемых, так и уже разработанных систем радиоуправления с учетом того, что на них действуют не только полезные управляющие, но и мешающие сигналы; при этом следует иметь в виду, что помехи могут оказывать влияние на измерители, командные радиолинии управления, исполнительные устройства и сами управляемые объекты.

Наконец, важнейшее значение имеет синтез оптимальных систем радиоуправления, т. е. определение их структуры и параметров так, чтобы качество процесса управления было наилучшим. При синтезе предполагается, что критерий качества системы, а также статистические свойства управляющих сигналов и помех заданы.

К настоящему времени теория оптимальных систем находится в стадии становления, а две первые группы проблем нашли достаточно полное разрешение.

Неавтономные системы радиоуправления

К неавтономным относятся радиотехнические системы самонаведения, системы управления по радиозоне и системы командного радиоуправления.

Системы самонаведения могут применяться для управления полетом космических кораблей в районе встречи их с летательными лабораториями и планетами, авиационных моделей, самолетов, ракет и т. д.

Система самонаведения характеризуется тем, что параметр рассогласования автоматически формируется на УО по сигналам, которые поступают от цели.

Координатор системы самонаведения имеет чувствительный элемент, воспринимающий излучения цели, которые отличают ее от окружающей среды. Цель может быть ис точником первичных или вторичных (отраженных) сигналов. В радиотехнических системах самонаведения используется энергия электромагнитных волн.

Если принять во внимание только те средства, которые служат для изменения траектории движения управляемого объекта, то общая функциональная схема системы самонаведения будет иметь вид, приведенный на рис. 27-2, а.

Входным (заданным) воздействием для координатора являются параметры движения линии управляемый объект-цель, называемой линией визирования. Движения (абсолютные) цели и управляемого объекта, рассматриваемых как геометрические точки, приводят к перемещению линии визирования. Отсюда следует, что мгновенное положение линии визирования зависит от относительного движения центров масс цели и УО, которое, как известно, определяется кинематическими уравнениями.

То обстоятельство, что заданные координаты (параметры движения) УО зависят от взаимного положения цели и УО, отражено на рис. 27-2, а так называемым кинематическим звеном. Для иллюстрации этого на рис. 27-2,6 изображены центры масс Ц и 0о цели и управляемого объекта в вертикальной плоскости ОцХзУз земной системы координат. Если в точке 0о разместить начало прямоугольной системы координат 00х3.оу3.о, оси OsXs.o и ОоУз.о которой параллельны осям 08х8 и 03г/3 соответственно, то положение линии визирования 00Ц для каждого момента времени можно характеризовать углом е. Перемещения точек О0 и Ц приводят к движению линии 0оЦ и соответствующим изменениям угла е и его - производных по времени.

Угловое положение линии управляемый объект - цель сопоставляется в координаторе с действительными координатами (пара-

Цель

Параметра движения цели

Параметры (дейстЯипвльные координаты) движении УО

Парамвтрч В ижения линии У0-цель

Параметры движения УО

Рис. 27-2. Функциональная схема системы самонаведения (и) и параметры, характеризующие взаимное положение управляемого объекта и цели (б).

ИУ - исполнительное устройство; УО - управляемый объект; Ц - центр масс цели; Оа - центр массы УО.

метрами движения) УО. Действительные координаты (параметры движения) УО могут характеризоваться положением продольной оси %\ или вектора скорости движения УО v (рис. 27-2,6). Направления оси Х\ и вектора v по отношению к оси 0oxs.o характеризуется углами & и в.

Выходными сигналами координатора являются напряжения (токи), характеризующие несоответствие между реальным направлением продольной оси УО или вектора v и тем направлением, которое должно быть и которое однозначно связано с законом движения линии визирования. Как уже отмечалось, эти сигналы представляют собой измеренные значения параметров рассогласования.

Вопрос о том, какими должны быть взаимные положения линии визирования и продольной оси УО или линии визирования и вектора скорости УО в процессе радиоуправления, решается отдельно для каждой конкретной ситуации и зависит от того, что принимается в качестве параметра рассогласования. В частных случаях возможна такая организация самонаведения УО, при которой продольная ось УО или вектор его скорости движения должны совпадать по

Дополнительные сигналы управления

направлению с линией визирования. В подобных системах самонаведения координатор для вертикальной плоскости управления 0гх3у3 (рис. 27-2,6) формирует сигналы, отображающие углы у и q соответственно. Возможные и целесообразные виды параметров рассогласования, а следовательно, и требуемые выходные сигналы координаторов детально обсуждаются в следующем параграфе.

Команды управления, обусловливаемые наличием несоответствия между заданным и действительным характером движения УО и определяемые выходными сигналами координатора, формируются в системах самонаведения исполнительным устройством (автопилотом). Там же, помимо того, измеряются и соответствующим образом преобразовываются дополнительные сигналы управления, необходимые для стабилизации углового положения осей управляемого объекта и улучшения динамических свойств системы самонаведения в целом.

В зависимости от того, где размещается первичный источник электромагнитной энергии, различают системы активного, полуактивного и пассивного самонаведения.

Системы активного самонаведения характеризуются тем, что источник энергии, облучающий цель, и приемник сигналов, отражаемых от цели, находятся на УО.

Системы полуактивного самонаведения отличаются тем, что источник электромагнитной энергии для облучения цели располагается вне УО.

Система пассивного самонаведения получается, если для управления используются радиосигналы, вырабатываемые непосредственно целью.

При управлении по радиозоие необходимая траектория движения УО задается с пункта управления. Для этого в состав координатора могут включаться как радиолокационные, так и радионавигационные средства. Когда составной частью координатора является радиолокационная станция (РЛС) с коническим сканированием диаграммы направленности антенны, под радиозоной понимают прямую, которая характеризует равносильное направление. Подобный же вид радиозоны может -создаваться