Определение требований к структуре и составу аппаратуры авиационных прицельных систем современных боевых летательных аппаратов

На точность применения НАСП оказывают влияние, в том числе, ошибки определения следующих параметров:

– путевой скорости ЛА ΔW;

– истинной воздушной скорости ЛА ΔV;

– угла атаки ЛА Δα;

– угла скольжения ЛА Δβ;

– угла крена ЛА Δγ;

– угла тангажа ЛА Δϑ;

– углов линии визирования цели Δf_лв;

– дальности до цели ΔD;

– начальной скорости НАСП относительно ЛА ΔV₀₁;

– установочных углов пускового устройства НАСП относительно связанных с ЛА осей Δφ_пу.

Проанализируем природу этих ошибок и оценим их вероятностные характеристики, обеспечиваемые современными датчиками и методами обработки информации.

Основными датчиками определения путевой скорости и углового положения ЛА являются ИНС и СНС. Наибольшая погрешность определения путевой скорости имеет место в автономном режиме ИНС, наименьшая – при коррекции данных ИНС от СНС по закрытому каналу.

Суммарные погрешности измерения углов крена и тангажа ЛА определяются погрешностями измерения этих параметров ИНС, а также погрешностями привязки монтажной рамы с моноблоком к связанным осям ЛА и могут быть рассчитаны по формулам:

;

где – погрешности измерения углов крена и тангажа ИНС;

– погрешности привязки монтажной рамы с моноблоком ИНС к связанным осям ЛА.

Датчиком истинной воздушной скорости на борту ЛА является СВС. Погрешность определения истинной воздушной скорости СВС зависит от инструментальной погрешности датчиков статического давления, полного давления и температуры торможения и имеет вид:

где – инструментальная погрешность датчика статического давления;

– инструментальная погрешность датчика полного давления;

– инструментальная погрешность датчика температуры торможения.

Погрешности измерения истинной воздушной скорости СВС, обусловленные влиянием инструментальных погрешностей датчиков первичной информации для диапазона высот H от 0 до 5000 м и скоростей V от 500 до 1000 м/с не превосходят величины 4 м/с.

Измерение углов атаки и скольжения ЛА осуществляется датчиком углов атаки и скольжения. Погрешности датчика при измерении угла атаки и угла скольжения составляют величину порядка 10 угловых минут.

Для измерения дальности до цели используются лазерные дальномеры (ЛД) из состава оптико-локационной станции. Погрешность определения дальности до НЦ изделием ОЛС при угле визирования цели в вертикальной плоскости не менее 10° и дальности до цели порядка 5 ÷ 7 км находится в диапазоне 5 ÷ 10 м.

Проведем анализ ошибок измерения углов линии визирования (ЛВ) цели. Для анализа ошибок измерения углов ЛВ цели рассмотрим характеристики точности прицеливания с учетом информации бортовых ОПС, используемых при этом.

При применении НАСП в качестве основных ОПС используются:

– индикатор на лобовом стекле (ИЛС);

– подвесная ОЛС в контейнерном исполнении.

Вначале, с помощью этих ОПС в БЦВС АПрС определяется заданное положение ЛВ цели. Далее, в направлении заданного положения ЛВ измеряется дальность до цели. Для этого используется ЛД изделия ОЛС.

Суммарная ошибка измерения углов ЛВ определяется ошибками определения заданного положения ЛВ и ошибками отработки этого заданного положения измерительной осью ЛД. Указанные ошибки связаны зависимостью:

где – суммарная ошибка измерения углов ЛВ;

– ошибка определения заданного положения (целеуказания) ЛВ ОПС;

– ошибка отработки заданного положения (целеуказания) ЛВ измерительной осью ЛД.

Ошибки измерения заданного положения ЛВ с помощью ИЛС можно определить по формулам:

где – погрешность отображения прицельных символов на ИЛС;

– параллакс стекла ИЛС;

– параллакс лобового стекла кабины ЛА;

– ошибка летчика при совмещении прицельного символа с целью;

– ошибка установки ИЛС относительно связанных с ЛА осей.

Ошибки отработки заданного положения измерительной осью ЛД изделия ОЛС можно определить по формулам:

где – погрешность установки ОЛС относительно связанных с ЛА осей;

– погрешность отработки изделием ОЛС заданных значений;

– несоосность измерительных осей ОЛС и ЛД;

– погрешность нестабильности направления излучения ЛД.

Суммарная ошибка измерения углов визирования цели составляет величину порядка 10 угловых минут. Наибольший вес в общей ошибке имеет ошибка, вызванная параллаксом лобового стекла кабины ЛА.

Рассмотрим возможные пути повышения точности боевого применения НАСП по НЦ. Результаты математического и полунатурного моделирования задачи прицеливания по НЦ показывают, что наибольшее влияние на ошибки применения НАСП оказывают погрешности определения путевой скорости, угла атаки и углов линии визирования. Предлагаются следующие возможности повышения точности определения этих параметров.

Погрешности определения путевой скорости ИНС достигают наибольших значений в автономном режиме. Значительно меньше эти погрешности при коррекции от СНС по открытому каналу и, особенно по закрытому каналу. Очевидно, что при применении НАСП необходимо использовать путевую скорость, откорректированную от СНС по закрытому каналу.

Погрешности измерения угла атаки могут быть уменьшены путем коррекции по информации датчиков путевой скорости. Предполагается, что вертикальная составляющая скорости ветра практически равна нулю. Исходя из этого, можно вычислить угол атаки на основании вертикальной составляющей путевой скорости. При этом погрешность вычисления угла атаки определяется погрешностью измерения вертикальной составляющей путевой скорости и связана с ней зависимостью:

Точность определения углов ЛВ может быть повышена за счет определения индивидуальных юстировочных поправок, компенсирующих параллакс ИЛС и стекла кабины каждого ЛА, а также ошибки установки ИЛС и ОЛС при наземных регламентных работах.