Двухканальные системы с идентичными каналами
и антисимметричными перекрестными связями .............................. 89 <...> Двухканальные системы с модуляцией и широкополосным
электронным трактом. <...> Двухканальные системы с модуляцией и узкополосным
электронным трактом. <...> Определение азимутальных угловых координат излучающих
диодов в системе координат оптико-локационных блоков ............ 220 <...> Режим обзора воздушного пространства и обнаружения цели ..... <...> .
Оптико-электронные системы автоматического сопровождения
движущихся целей позволяют получать непрерывную информацию
об угловых координатах цели, а также определять угловую скорость
линии визирования. <...> Структурная схема системы самонаведения представлена в виде замкнутой системы автоматического
регулирования, одним из звеньев которой является ОЭСС, определяющая угловую скорость линии визирования цели. <...> В главе 4 изложены методы синтеза корректирующих устройств –
аналитический и графический, обеспечивающих устойчивость
ОЭСС при требуемом коэффициенте усиления, а также методика
расчета скорректированной ОЭСС как системы измерения угловой
скорости линии визирования, в том числе с учетом требования контура самонаведения. <...> В главе 6 изложен приближенный
метод исследования нелинейных систем – метод гармонического
баланса, принятый для одномерных систем, а в главе 7 рассмотрены нелинейные оптико-электронные двухканальные системы сопровождения движущихся объектов. <...> В главе 10 описана нашлемная система целеуказания (НСЦ), также входящая в состав
ОЭПС. <...> В главе 11
рассматриваются режимы работы ОЭПС в дальнем ракетном бою,
а в главе 12 – режимы работы ОЭПС в ближнем воздушном бою при
визуально-наблюдаемой цели и по наземным целям. <...> Методы наведения объекта на цель
Система управления с самонаведением может быть определена
как система управления, в которой объект наводится на цель с помощью устройства, находящегося на самом объекте и приводимого
в действие сигналом <...>
Оптико-электронные_следящие_и_прицельные_системы.pdf
А.Г. Барский
Оптико-электронные
следящие и прицельные
системы
Издание второе, переработанное и дополненное
Рекомендовано Учебно-методическим объединением
по образованию в области приборостроения и оптотехники
в качестве учебного пособия для студентов высших учебных
заведений, обучающихся по направлению «Оптотехника»
и специальности «Оптико-электронные приборы и системы»
Москва ● ЛОГОС ● 2013
Стр.3
УДК 535
ББК 32.965.8
Б26
Серия основана в 2003 г.
Рецензенты
В.Л. Левшин, доктор технических наук, профессор
Ю.М. Климков, доктор технических наук, профессор,
заслуженный работник высшей школы
Барский А.Г.
Б26 Оптико-электронные следящие и прицельные системы: учеб. пособие
/ А.Г. Барский. – М.: Логос, 2013. – 248 с. (Новая университетская
библиотека).
ISBN 978-5-98704-717-0
Изложены теория, методы расчета и проектирования оптико-электронных
следящих линейных и нелинейных систем, широко используемых
при решении различных задач в области управления, прежде всего
в военной технике. Даны методы их анализа и синтеза, учитывающие
специфику систем пространственного слежения с модуляцией. Особое
внимание уделено получению инженерных зависимостей для параметров
звеньев систем с точки зрения обеспечения оптимальности их
характеристик. Оптико-электронные прицельные системы освещаются
на примере базовой конфигурации, разработанной для истребителя
СУ-27. Рассмотрены основные задачи и характеристики этих систем,
элементная база, принципы проектирования и работы в различных
режимах.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению
«Оптотехника» и специальности «Оптико-электронные приборы
и системы». Может быть полезна специалистам, занимающимся
разработкой оптико-электронных следящих и прицельных систем.
УДК 535
ББК 32.965.8
ISBN 978-5-98704-717-0
© Барский А.Г., 2009, 2013
© Логос, 2013
Стр.4
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ..................................................................................................9
Часть I. Линейные оптико- электронные следящие системы ..........15
Глава 1. Задача управления объектом при наведении на цель ...........17
1.1. Системы управления с самонаведением. Методы наведения
объекта на цель ...................................................................................17
1.2. Структурная схема системы самонаведения ......................................22
Глава 2. Оптико- электронная следящая система как система
слежения за целью ..................................................................................25
2.1. Структурная схема ОЭСС. Назначение и характеристики
звеньев системы ..................................................................................25
2.2. Динамические параметры ОЭСС. Определение требований
к коэффициенту усиления системы ...................................................35
2.3. Влияние возмущений на динамические параметры ОЭСС ..............38
Глава 3. Гироскопические устройства, используемые
в оптико- электронных следящих системах .......................................42
3.1. Гироскопы. Основные понятия и определения .................................42
3.2. Закон прецессии .................................................................................48
3.3. Гироскопический момент ...................................................................53
3.4. Гиростабилизаторы. Основные понятия и определения ...................56
3.5. Устройство, принцип действия, уравнения движения
и передаточные функции двухосного гиростабилизатора
с силовой разгрузкой ..........................................................................62
Стр.5
6
Оглавление
Глава 4. Синтез корректирующих устройств, обеспечивающих
устойчивость системы. ОЭСС – измеритель угловой
скорости линии визирования ...............................................................71
4.1. Аналитический метод синтеза корректирующих устройств.
Расчет корректирующего устройства ОЭСС .....................................71
4.2. Графический метод синтеза корректирующих устройств .................80
4.3. ОЭСС как измеритель угловой скорости линии визирования
цели .....................................................................................................84
Глава 5. Оптико- электронные двухканальные системы
пространственного углового сопровождения движущихся
объектов ....................................................................................................89
5.1. Двухканальные системы с идентичными каналами
и антисимметричными перекрестными связями ..............................89
5.2. Двухканальные системы с модуляцией и широкополосным
электронным трактом. Устойчивость ОЭСС и управление
оптической осью в пространстве .......................................................95
5.3. Двухканальные системы с модуляцией и узкополосным
электронным трактом. Устойчивость систем ..................................107
Часть II. Нелинейные оптико- электронные следящие системы ....119
Глава 6. Приближенный метод исследования нелинейных
систем ......................................................................................................121
6.1. Метод гармонического баланса ........................................................121
6.2. Гармонические коэффициенты усиления типовых
нелинейностей. Примеры определения автоколебаний
в нелинейных системах ....................................................................130
6.3. Нелинейная система при наличии управляющего воздействия .....138
6.4. Устойчивость периодического решения ..........................................141
Глава 7. Нелинейные оптико- электронные двухканальные
системы углового сопровождения движущихся объектов ...........146
7.1. Двухканальные следящие системы с двумерными
нелинейностями общего вида ..........................................................146
7.2. Оптико- электронные следящие системы с нелинейным
модулятором .....................................................................................151
7.3. Оптико- электронные следящие системы с нелинейностями
в каналах двухканальной части контура ..........................................156
Стр.6
Оглавление
7
7.4. Синтез корректирующих устройств в нелинейных
двухканальных системах по заданным требованиям
к параметрам периодического режима ............................................163
7.5. Моделирование оптико- электронных систем .................................168
Часть III. Оптико- электронные прицельные системы ...................175
Глава 8. Описание оптико- электронной прицельной системы ......177
8.1. Назначение и основные требования к системе, состав и ее
структурная схема .............................................................................177
8.2. Органы управления оптико- электронной прицельной системы.
Работа летчика ..................................................................................180
Глава 9. Оптико- локационная станция ................................................187
9.1. Назначение и технические характеристики станции ......................187
9.2. Структурная схема станции, назначение ее звеньев и узлов ...........188
9.3. Функциональная схема станции. Характеристики звеньев
и узлов ...............................................................................................191
9.4. Модулятор следящего теплопеленгатора .........................................195
9.5. Лазерный дальномер .........................................................................198
9.6. Режимы работы станции...................................................................201
Глава 10. Нашлемная система целеуказания .......................................211
10.1. Назначение, структурная схема и размещение НСЦ
на самолете. .......................................................................................211
10.2. Функциональная схема системы. Назначение, принцип
действия и устройство ее блоков ......................................................214
10.3. Определение азимутальных угловых координат излучающих
диодов в системе координат оптико- локационных блоков ............220
10.4. Порядок работы летчика с нашлемной системой целеуказания
перед полетом. Встроенный контроль .............................................223
Глава 11. Режимы работы оптико- электронной прицельной
системы в дальнем ракетном бою .....................................................225
11.1. Режим обзора воздушного пространства и обнаружения цели .....225
11.2. Режим автоматического захвата и сопровождения цели
из режима обзора ..............................................................................227
11.3. Режим ручного захвата и сопровождения цели из режима
обзора ................................................................................................231
Стр.7
8
Оглавление
Глава 12. Режимы работы оптико- электронной прицельной
системы в ближнем воздушном бою при визуальнонаблюдаемой
цели и по наземным целям .......................................235
12.1. Режим захвата цели при выдаче целеуказания
с использованием нашлемной системы целеуказания – режим
«Шлем» ..............................................................................................235
12.2. Режим захвата цели при выдаче целеуказания
с использованием ручного стробирования цели – режим
«Оптика» ...........................................................................................237
12.3. Режим захвата цели с использованием оптико- локационной
станции – режим «Вертикаль» .........................................................239
12.4. Режим работы оптико- электронной прицельной системы
по наземным целям – режим «Земля» .............................................241
Список литературы ..................................................................................243
Стр.8