Розробка апаратно-програмної моделі системи корекції руху реактивного снаряда

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228146

Ключові слова:

корекція траєкторії, еталонна модель руху реактивного снаряда, реактивний снаряд, напівнатурне моделювання

Анотація

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»

Біографії авторів

Talgat Atygayev, M. Kozybayev North Kazakhstan University

Рostgraduate Student

Department of Energetic and Radioelectronics

Victor Ivel, M. Kozybayev North Kazakhstan University

Doctor of Technical Sciences, Professor

Department of Energetic and Radioelectronics

Yulia Gerasimova, M. Kozybayev North Kazakhstan University

PhD, Associate Professor

Department of Energetic and Radioelectronics

Посилання

  1. Akhromeev, S. F. (Ed.) (1986). Reaktivnaya sistema zalpovogo ognya. Voenniy entsiklopedicheskiy slovar. Moscow: Voenizdat, 625–626.
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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.
  8. Kuznetsov, N. S. (2014) Nekotorye perspektivnye napravleniya rabot v OAO «NLP «Delta». Boepripasy, 2, 9–11.
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. Dmitrievskiy, A. A., Lysenko, L. N. (2005). Vneshnyaya ballistika. Moscow: «Mashinostroenie», 607.
  18. Dyakonov, V. (2002). MATLAB. Obrabotka signalov i izobrazheniy. Spetsialniy spravochnik. Saint Petersburg: «Piter», 608.
  19. Guskov, A. V., Milevskiy K. E., Sotenko A. V. (2010) Vneshnyaya ballistika. Novosibirsk: Izd-vo. NGTU, 188.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Atygayev, T., Ivel, V., & Gerasimova, Y. (2021). Розробка апаратно-програмної моделі системи корекції руху реактивного снаряда . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(3 (111), 15–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228146

Номер

Том 3 № 3 (111) (2021): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Talgat Atygayev, Victor Ivel, Yulia Gerasimova

Creative Commons License

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.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.