Phương pháp dẫn КДУ ứng dụng cho tổ hợp tên lửa phòng không C125-2TM

Tổ hợp tên lửa phòng không cải tiến C125-2TM đã ứng dụng phương pháp dẫn КДУ (điều khiển vi phân động học bay) để dẫn tên lửa đến mục tiêu. Đây là phương pháp dẫn có nhiều ưu điểm so với các phương pháp dẫn truyền thống. Bài viết phân tích các vấn đề về phương pháp dẫn КДУ, để làm rõ hơn các ưu điểm và khả năng ứng dụng trong thực tế đối với phương pháp dẫn này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp dẫn КДУ ứng dụng cho tổ hợp tên lửa phòng không C125-2TM Tên lửa & Thiết bị bay PHƯƠNG PHÁP DẪN КДУ ỨNG DỤNG CHO TỔ HỢP TÊN LỬA PHÒNG KHÔNG C125-2TM Nguyễn Văn Sơn*, Nguyễn Xuân Thiện, Chu Văn Hiệp, Phạm Công Tư, Chu Văn Thu Tóm tắt: Tổ hợp tên lửa phòng không cải tiến C125-2TM đã ứng dụng phương pháp dẫn КДУ (điều khiển vi phân động học bay) để dẫn tên lửa đến mục tiêu. Đây là phương pháp dẫn có nhiều ưu điểm so với các phương pháp dẫn truyền thống. Bài báo phân tích các vấn đề về phương pháp dẫn КДУ, để làm rõ hơn các ưu điểm và khả năng ứng dụng trong thực tế đối với phương pháp dẫn này. Từ khóa: Phương pháp dẫn; КДУ. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Như chúng ta đã biết để điều khiển tên lửa gặp mục tiêu cần phải áp đặt một mối liên hệ nào đó đối với chuyển động tương đối giữa tên lửa và mục tiêu, mối liên hệ này được thể hiện bằng biểu thức [3]: .  . . 0 0  F D, D, V , V , X 1 , X 1 , t   0;  (a)     ở đây: F(.) - hàm vô hướng. D , D - véc tơ cự ly giữa tên lửa - mục tiêu và đạo hàm của nó. V , V - véc tơ tốc độ tên lửa và đạo hàm của nó. X 0 , X 0 - véc tơ đơn vị trục dọc tên lửa và đạo hàm của nó. 1 1 Mối liên hệ này được cụ thể hóa bằng phương pháp dẫn, đó là cách tổ chức điều khiển tên lửa, sao cho biểu thức (a) được thực hiện đúng thì tên lửa sẽ gặp mục tiêu. Như vậy về mặt nguyên tắc thì số lượng các phương pháp dẫn sẽ không bị hạn chế mà vấn đề đáp ứng về kỹ thuật và công nghệ sẽ hạn chế số lượng các phương pháp dẫn. Thực tế hiện nay có 3 phương pháp dẫn được nghiên cứu, ứng dụng, đó là: dẫn ba điểm; dẫn tiếp cận tỷ lệ; dẫn song song. Trong đó phương pháp dẫn ba điểm và phương pháp dẫn tiếp cận tỷ lệ được ứng dụng rộng rãi do điều kiện đáp ứng về kỹ thuật và công nghệ cho phép. Với điều kiện kỹ thuật và công nghệ đáp ứng hiện nay, tổ hợp tên lửa phòng không cải tiến C125-2TM đã ứng dụng phương pháp dẫn КДУ (điều khiển vi phân động học bay) để dẫn tên lửa đến mục tiêu. Bài báo phân tích các vấn đề về phương pháp dẫn КДУ, để làm rõ hơn các ưu điểm và khả năng ứng dụng trong thực tế đối với phương pháp dẫn này. 2. PHÂN TÍCH PHƯƠNG PHÁP DẪN КДУ ỨNG DỤNG CHO TỔ HỢP TÊN LỬA PHÒNG KHÔNG C125-2TM Trong tổ hợp tên lửa phòng không C125-2TM ứng dụng hai phương pháp dẫn: phương pháp dẫn 3 điểm (MTT) và phương pháp dẫn phương pháp dẫn 136 N. V. Sơn, …, C. V. Thu, “Phương pháp dẫn … tên lửa phòng không C125-2TM.” Nghiên cứu khoa học công nghệ КДУ. Để thấy được sự khác biệt giữa 2 phương pháp này, chúng ta phân tích bản chất quá trình ứng dụng các phương pháp dẫn khi điều khiển tên lửa gặp mục tiêu. Đối với phương pháp dẫn 3 điểm (MTT) phương trình động học của phương pháp này là phương trình đại số, thể hiện mối liên hệ giữa tọa độ tên lửa và tọa độ mục tiêu. Các tọa độ này được xác định tương đối so với điểm thứ 3, đó là đài điều khiển. Như vậy với phương pháp dẫn này quá trình điều khiển tên lửa gặp mục tiêu được thực hiện theo vị trí (tọa độ tên lửa - mục tiêu) trong hệ tọa độ của đài điều khiển [3]. Khác với phương pháp dẫn MTT, phương pháp dẫn КДУ được thiết lập trên cơ sở phương pháp dẫn 2 điểm, ở đây phương trình động học điều khiển được thiết lập trong mối liên hệ không chỉ giữa các tọa độ tương đối tên lửa-mục tiêu mà còn giữa các đạo hàm của chúng. Như vậy phương trình động học của phương pháp dẫn КДУ là phương trình vi phân, phương trình này sẽ không thể ứng dụng để điều khiển tên lửa theo vị trí. Bởi vì mục tiêu luôn cơ động không biết trước nên về nguyên tắc nó sẽ không đưa ra được các vị trí tương đối tên lửa - mục tiêu mong muốn trong quá trình dẫn. Các vị trí tương đối tên lửa - mục tiêu tại mọi thời điểm thỏa mãn phương trình này nếu chúng nằm ở các vị trí cho trước tương ứng với các đạo hàm của nó (bậc của đạo hàm thường không lớn hơn 2). Bởi vậy nguyên tắc điều khiển tên lửa theo phương pháp dẫn КДУ được thiết lập theo phương pháp dẫn 2 điểm cần phải xác định thêm trạng thái của véc tơ tốc độ tương đối tên lửa - mục tiêu theo vị trí tức thời của tên lửa. Để đảm bảo độ chính xác trong quá trình dẫn tên lửa theo phương pháp này, phải liên tục tính toán các tham số trạng thái véc tơ tốc độ tương đối của tên lửa tại mọi thời điểm có tính đến mối liên hệ với đài điều khiển và đo được các tham số thực của véc tơ này, từ đó xác định sai số dẫn để lập lệnh điều khiển tên lửa bám theo mục tiêu. Trong tổ hợp điều khiển tên lửa S125-2TM, phương trình động học của phương pháp dẫn КДУ được xác định bằng việc giải bài toán tối ưu quá trình dẫn tên lửa đến mục tiêu, đồng thời với nó là xác định luật điều khiển gia tốc pháp tuyến của tên lửa. Tiêu chuẩn tối ưu ở đây được xác định là tối thiểu độ cong quỹ đạo bám mục tiêu và gia tốc điều khiển. Với phương pháp dẫn này, tên lửa được điều khiển đến mục tiêu sẽ có gia tốc điều khiển và độ cong quỹ đạo nhỏ hơn. Thực chất vấn đề đặt ra ở đây là xác định các dữ liệu đầu vào và luật thay đổi các góc trạng thái của véc tơ tốc độ tương đối của tên lửa tại mọi thời điểm trên quỹ đạo bay của tên lửa đến mục tiêu để đảm bảo độ cong quỹ đạo và gia tốc pháp tuyến điều khiển tên lửa là nhỏ nhất. Xét chuyển động tương đối giữa tên lửa và mục tiêu xét trong mặt phẳng đứng được mô tả trên hình 1. Vmt θmt Dm MT x1 ...