Khảo sát ảnh hưởng của gia tốc: Mục tiêu, dọc trục tên lửa và trọng trường đến hiệu quả phương pháp tiếp cận tỉ lệ

Bài báo xây dựng mô hình toán học mô tả một số yếu tố ảnh hưởng của mục tiêu và tên lửa tới vận tốc quay của đường ngắm tên lửa - mục tiêu (TL-MT) trong phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ. Dựa trên cơ cở mô hình nhận được, đánh giá ảnh hưởng sự cơ động mục tiêu, gia tốc dọc trục tên lửa và gia tốc trọng trường đến hiệu quả của phương pháp dẫn. Đánh giá được thực hiện bằng phần mềm Matlab mô phỏng và so sánh phương pháp dẫn tiếp cận tỉ lệ trong hai trường hợp: khi bỏ qua các yếu tố ảnh hưởng đã nêu và khi có tính tới chúng. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát ảnh hưởng của gia tốc: Mục tiêu, dọc trục tên lửa và trọng trường đến hiệu quả phương pháp tiếp cận tỉ lệ Nghiên cứu khoa học công nghệ KH¶o s¸t ¶nh h­ëng cña c¸c gia tèc: môc tiªu, däc trôc tªn löa vµ träng tr­êng ®Õn hiÖu qu¶ ph­¬ng ph¸p tiÕp cËn tØ lÖ DOÃN VĂN MINH*, VŨ HỎA TIỄN**, BÙI NGỌC MỸ*** Tóm tắt: Bài báo xây dựng mô hình toán học mô tả một số yếu tố ảnh hưởng của mục tiêu và tên lửa tới vận tốc quay của đường ngắm tên lửa - mục tiêu (TL-MT) trong phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ. Dựa trên cơ cở mô hình nhận được, đánh giá ảnh hưởng sự cơ động mục tiêu, gia tốc dọc trục tên lửa và gia tốc trọng trường đến hiệu quả của phương pháp dẫn. Đánh giá được thực hiện bằng phần mềm Matlab mô phỏng và so sánh phương pháp dẫn tiếp cận tỉ lệ trong hai trường hợp: khi bỏ qua các yếu tố ảnh hưởng đã nêu và khi có tính tới chúng. Từ khóa: Tiếp cận tỉ lệ, Tên lửa, Phương pháp dẫn, Quá tải . 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Mối tương quan hình học giữa tên lửa - mục tiêu (TL-MT) được biễu diễn trên hình 1. Yg  Wmt W mt qmt Vmt  V X mt MT W p qmt θmt σ Y Vp qp Wx D Dy θp Wp qp σ P g rmt rp O Dx Xg Hình 1. Động hình học tự dẫn. Trên hình 1: XgOYg là hệ toạ độ không quay (hệ toạ độ đất di động); D là đường ngắm TL - MT; σ là góc đường ngắm TL – MT; θp là góc nghiêng quỹ đạo tên lửa; qp là góc đón (góc hợp bởi véc tơ vận tốc với đường ngắm TL-MT); Wx là gia tốc dọc trục tên lửa; Wp là gia tốc tên lửa vuông góc với đường ngắm TL-MT; Wp là gia tốc pháp tuyến tên lửa (gia tốc vuông góc với vận tốc tên lửa); qmt là góc hợp bởi véc tơ vận tốc mục tiêu với  đường ngắm TL-MT; θmt là góc nghiêng quỹ đạo mục tiêu; Wmt là gia tốc mục tiêu vuông góc với đường ngắm TL-MT; Wmt là gia tốc mục tiêu vuông góc với véc tơ vận tốc. Với các giả thiết như sau: -Thành phần gia tốc dọc trục tên lửa trùng với hướng vận tốc tên lửa; -Mục tiêu là chất điểm. Khi này ta có hệ phương trình động hình học dạng tổng quát có dạng như sau:  D  Vmt cos( mt   )  Vp cos( p   )  (1)  D  Vmt sin( mt   )  Vp sin( p   ) Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 17  Tên lửa & Thiết bị bay Lấy đạo hàm biểu thức thứ 2 trong hệ phương trình (1) ta có: D   D  Vmt sin( mt   )  Vmt (mt   ) cos( mt   )  V  sin(   )  V (   ) cos(   ) p p p p p 2 D   D  Vmt sin( mt   )  Vmtmt cos( mt + )-V  sin(   )  V  cos(   ) (2) p p p p p trong đó, Vp  Wx  g sin  p   (3) V p p  Wp  g cos  p Thay các giá trị trong biểu thức (3) vào biểu thức (2) ta có: 2 D   D  Vmt sin( mt   )  Wmt cos( mt   )  Wp cos( p   )- (4) Wx sin( p   )  gcos  Phương trình (4) là phương trình quỹ đạo động ở dạng tổng quát.  Nếu giả thiết mục tiêu, tên lửa chuyển động với vận tốc không đổi (Vmt = const, Vp = const), mục tiêu, tên lửa là chất điểm không chịu tác động của lực hút trọng trường.  Các góc ( mt   ), ( p   ) đủ nhỏ để các thành phần cos bằng 1 và các thành phần gia tốc Wp  Wp , Wmt  Wmt  .  Mục tiêu không cơ động. Biểu thức (4) được viết lại như sau: 2 D   D   Wp (5) Biểu thức (5) là biểu thức quỹ đạo động phương pháp dẫn tiếp cận tỉ lệ [1],[2]. Vế bên phải biểu thức (5) lúc này chỉ có thành phần làm xoay đường ngắm do lực khí động của tên lửa ( Wp  NVtc ). Với ba giả thiết trên, nếu bỏ qua thành phần gia tốc mục tiêu, gia tốc dọc trục tên lửa, gia tốc trọng trường khi xây dựng luật dẫn tiếp cận tỉ lệ thì ít nhiều sẽ gây ra một sai số nhất định đối với phương pháp tiếp cận tỉ lệ. Từ đó vấn đề đặt ra là cần phải khảo sát, đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố này đến hiệu quả luật dẫn tiếp cận tỉ lệ. Qua đó làm cơ sở để phát triển luật dẫn tiếp cận tỉ lệ bằng việc bù các sai số do sự cơ động của mục tiêu, gia tốc dọc trục tên ...