Розробка апаратно-програмної моделі системи корекції руху реактивного снаряда
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228146Ключові слова:
корекція траєкторії, еталонна модель руху реактивного снаряда, реактивний снаряд, напівнатурне моделюванняАнотація
У роботі розглянуті питання, пов’язані зі створенням системи корекції руху некерованого реактивного снаряда певного класу. Існуюча методика розрахунку дальності польоту реактивного снаряда, заснована на залежності траєкторії польоту від початкового кута тангажу снаряда і середніх значень параметрів збурюючих впливів, не забезпечує необхідну точність заданої дальності польоту. Це пояснюється в основному наявністю неконтрольованих відхилень швидкості поздовжнього вітру в зоні польоту. У той же час проведення пробних запусків реактивних снарядів для виявлення характеристик розсіювання і підвищення точності попадання снаряда в ціль призводить до істотних матеріальних витрат. Тому застосування методів імітаційного комп’ютерного моделювання є найбільш перспективним підходом для дослідження законів розсіювання снарядів і розробки на цій основі системи корекції руху некерованого реактивного снаряда. При розробці системи корекції використовувалися класичні диференціальні рівняння, що описують аеродинаміку реактивного снаряда змінної маси, а також методи адаптивного управління з еталонною моделлю. В результаті проведеного дослідження була розроблена методика запису програми, що реалізує еталонну модель, на платформу Arduino Due. Побудована загальна Simulink-модель, що симулює процес корекції траєкторії руху реактивного снаряда. Розроблена напівнатурна модель польоту реактивного снаряда з блоком корекції. На базі цієї моделі проведена серія експериментів, що показала високий ступінь точності попадання снаряда в ціль за рахунок корекції траєкторії руху снаряда. Отримані результати дозволяють прийняти розроблену систему за основу для розробки практичної системи корекції траєкторії руху снарядів класу «Град»
Посилання
Akhromeev, S. F. (Ed.) (1986). Reaktivnaya sistema zalpovogo ognya. Voenniy entsiklopedicheskiy slovar. Moscow: Voenizdat, 625–626.
Lahti, J., Sailaranta, T., Harju, M., Virtanen, K. (2019). Control of exterior ballistic properties of spin-stabilized bullet by optimizing internal mass distribution. Defence Technology, 15 (1), 38–50. doi: http://doi.org/10.1016/j.dt.2018.10.003
Sun, H., Yu, J., Zhang, S. (2016). The Control of Asymmetric Rolling Missiles Based on Improved Trajectory Linearization Control Method. Journal of Aerospace Technology and Management, 8 (3), 319–327. doi: http://doi.org/10.5028/jatm.v8i3.617
Lei, X., Zhang, Z., Du, Z. (2019). Analysis of an improved trajectory correction scheme based on mass blocks. Journal of Systems Engineering and Electronics, 30 (1), 180–190. doi: http://doi.org/10.21629/jsee.2019.01.17
De Celis, R., Cadarso, L., Sánchez, J. (2017). Guidance and control for high dynamic rotating artillery rockets. Aerospace Science and Technology, 64, 204–212. doi: http://doi.org/10.1016/j.ast.2017.01.026
Yuan, G., Liangxian, G., Lei, P. (2009). Modeling and Simulating Dynamics of Missiles with Deflectable Nose Control. Chinese Journal of Aeronautics, 22 (5), 474–479. doi: http://doi.org/10.1016/s1000-9361(08)60128-4
vtukh, D. N., Maksimov, S. S. (2012) Analiz vozmozhnykh skhem postroeniya sistem upravleniya RS povyshennoy tochnosti dlya RSZO kalibra 122-mm. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki, 11 (1), 167–170.
Kuznetsov, N. S. (2014) Nekotorye perspektivnye napravleniya rabot v OAO «NLP «Delta». Boepripasy, 2, 9–11.
Kuznetsov, N. S. (2019). Pat. No. 0002678922 RU. Sposob korrektsiyi traektorii snaryadov reaktivnykh sistem zalpovogo ognya. published: 04.02.2019. Available at: https://edrid.ru/rid/219.016.b7e0.html
Xu, Y., Zhijun Wang, Z., Dong, F. (2020). Ballistic Trajectory Modeling for Missile with Deflectable Nose. Mechanics, 26 (5), 450–456. doi: http://doi.org/10.5755/j01.mech.26.5.27874
Zhang, C., Li, D. (2020). Mechanical and Electronic Video Stabilization Strategy of Mortars with Trajectory Correction Fuze Based on Infrared Image Sensor. Sensors, 20 (9), 2461. doi: http://doi.org/10.3390/s20092461
Sun, X., Gao, M., Zhou, X., Lv, J., Tian, F., Qiao, Z. (2021). Guidance Simulation and Experimental Verification of Trajectory Correction Mortar Projectile. IEEE Access, 9, 15609–15622. doi: http://doi.org/10.1109/access.2021.3052883
Walha, A., Wali, A., Alimi, A. M. (2013). Video Stabilization for Aerial Video Surveillance. AASRI Procedia, 4, 72–77. doi: http://doi.org/10.1016/j.aasri.2013.10.012
Li, S., Lu, J., Cheng, L., Zeng, D. (2021). A high precision in-bore velocity measurement system of railgun based on improved Bi-LSTM network. Measurement, 169, 108501. doi: http://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.108501
Li, W., Wen, Q., Yang, Y. (2019). Stability analysis of spinning missiles induced by seeker disturbance rejection rate parasitical loop. Aerospace Science and Technology, 90, 194–208. doi: http://doi.org/10.1016/j.ast.2019.04.013
Sun, X., Gao, M., Zhou, X., Lv, J., Tian, F., Qiao, Z. (2021). Guidance Simulation and Experimental Verification of Trajectory Correction Mortar Projectile. IEEE Access, 9, 15609–15622. doi: http://doi.org/10.1109/access.2021.3052883
Dmitrievskiy, A. A., Lysenko, L. N. (2005). Vneshnyaya ballistika. Moscow: «Mashinostroenie», 607.
Dyakonov, V. (2002). MATLAB. Obrabotka signalov i izobrazheniy. Spetsialniy spravochnik. Saint Petersburg: «Piter», 608.
Guskov, A. V., Milevskiy K. E., Sotenko A. V. (2010) Vneshnyaya ballistika. Novosibirsk: Izd-vo. NGTU, 188.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Talgat Atygayev, Victor Ivel, Yulia Gerasimova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
