СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ИНЕРЦИАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЕМ ЗЕРКАЛА АНТЕННОГО УСТРОЙСТВА НА НЕПОДВИЖНЫЙ ОБЪЕКТ ВИЗИРОВАНИЯ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ФОРМИРОВАНИЕМ СИГНАЛОВ АВТОНОМНОГО САМОНАВЕДЕНИЯ ПОДВИЖНОГО НОСИТЕЛЯ НА НЕПОДВИЖНЫЙ ОБЪЕКТ ВИЗИРОВАНИЯ ПРИ КРУГОВОМ ВРАЩЕНИИ ОСНОВАНИЯ АНТЕННОГО УСТРОЙСТВА, УСТАНОВЛЕННОГО ЖЕСТКО ВНУТРИ КОРПУСА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ПО КРЕНУ ПОДВИЖНОГО НОСИТЕЛЯ, И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ формирования сигналов инерциального управления направлением зеркала антенного устройства на неподвижный объект визирования (ОВ) с одновременным формированием сигналов автономного самонаведения подвижного носителя на неподвижный ОВ при круговом вращении основания антенного устройства, установленного жестко внутри корпуса вращающегося по крену подвижного носителя, характеризующийся тем, что формируют длиннопериодические управляющие сигналы, пропорциональные скорости изменения углов визирования, определяющих текущее направление зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ в горизонтальной и в вертикальной плоскости, для чего во время предстартовой подготовки подвижного носителя антенного устройства с целью выполнения инерциального управления направлением его зеркала на неподвижный ОВ при перемещении после старта вращающегося по крену подвижного носителя по траектории определяют и задают сигналы, пропорциональные начальным координатам взаимного положения подвижного носителя и первоначально назначенного неподвижного ОВ, затем формируют сигналы в виде пакета последовательных информационных слов, содержащего начальные значения угла наклона и азимута назначенного неподвижного ОВ относительно основания антенного устройства в связанной с центром масс подвижного носителя системе координат, наклонной дальности до неподвижного ОВ и наклонной скорости сближения с неподвижным ОВ основания антенного устройства вместе с подвижным носителем в предстартовом его положении, рыскания, тангажа и крена подвижного носителя вместе с основанием антенного устройства, а также начальные условия выставки инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ, т.е. сигналы, пропорциональные начальным значениям проекции вектора линейной скорости предстартового перемещения основания антенного устройства вместе с подвижным носителем на соответствующие оси местной горизонтальной системы координат, декартовых координат подвижного носителя в местной горизонтальной системе координат, долготы и географической широты подвижного носителя и, кроме того, сигналы, пропорциональные необходимым режимным параметрам по дальности, контрольное слово, командное слово, далее проверяют сформированные сигналы в виде пакета последовательных информационных слов на отсутствие в них искажений, после чего сигналы, характеризующие пакет последовательных информационных слов, преобразуют в параллельную форму для инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ, затем преобразуют сигналы, пропорциональные заданным начальным условиям выставки инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ, в сигналы, пропорциональные начальным значениям проекций вектора линейной скорости предстартового перемещения основания антенного устройства вместе с подвижным носителем на соответствующие оси базовой антенной системы координат, углов визирования назначенного неподвижного ОВ соответственно в горизонтальной и в вертикальной плоскости в местной горизонтальной системе координат, составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ в базовой антенной системе координат, направляющих косинусов, определяющих начальное взаимное положение базовой антенной системы координат и опорной геоцентрической системы координат, связанной одной своей осью с неподвижным ОВ, расположенным на земной поверхности; в момент времени старта подвижного носителя обновление сигналов начальной информации прекращается, и во время его движения по траектории после старта одновременно измеряют сигналы пропорциональные проекциям вектора кажущегося линейного ускорения движения и проекциям вектора абсолютной угловой скорости поворота зеркала антенного устройства на соответствующие оси системы координат, связанной с зеркалом антенного устройства, по этим измеренным сигналам с учетом переменной электрической редукции между углами поворота линии и/или вектора визирования неподвижного ОВ определяют сигналы, пропорциональные проекциям вектора кажущегося линейного ускорения движения и проекциям вектора абсолютной угловой скорости поворота вектора визирования неподвижного ОВ на соответствующие оси базовой антенной системы координат, формируют по полученным сигналам с учетом сигналов, определенных и заданных во время предстартовой подготовки подвижного носителя, сигналы, пропорциональные текущим значениям параметров вектора визирования неподвижного ОВ, а именно, проекций вектора линейной скорости сближения с неподвижным ОВ основания антенного устройства вместе с вращающимся по крену подвижным носителем на соответствующие оси базовой антенной системы координат, наклонной дальности и наклонной скорости сближения с неподвижным ОВ основания антенного устройства вместе с подвижным носителем, вращающимся по крену, составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ в базовой антенной системе координат, направляющих косинусов взаимного текущего углового положения базовой антенной системы координат и опорной геоцентрической системы координат, осуществляют по полученным сигналам, пропорциональным текущим значениям наклонной дальности и наклонной скорости сближения с неподвижным ОВ основания антенного устройства вместе с вращающимся по крену подвижным носителем, инерциальное автосопровождение неподвижного ОВ по дальности, а по полученным сигналам, пропорциональным текущим значениям составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ в базовой антенной системе координат, которые являются сигналами рассогласования между направлением оптической оси зеркала антенного устройства и направлением на неподвижный ОВ в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в базовой антенной системе координат, осуществляют инерциальное автосопровождение по направлению неподвижного ОВ, назначенного при предстартовой подготовке подвижного носителя, для чего преобразуют путем интегрирования в замкнутом контуре инерциального автосопровождения по направлению неподвижного ОВ полученные сигналы, пропорциональные текущим значениям составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ, в управляющие длиннопериодические сигналы, пропорциональные соответственно скорости изменения углов визирования неподвижного ОВ, определяющих текущее направление зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ в горизонтальной и в вертикальной плоскости, обусловленных перемещением основания антенного устройства вместе с вращающимся по крену подвижным носителем по направлению к неподвижному ОВ, которыми воздействуют на соответствующие датчики момента управляемого трехстепенного гироскопа, установленного во внутренней рамке двухосного карданова подвеса антенного устройства, наружная и внутренняя рамки которого шарнирно связаны с его зеркалом, под действием этих длиннопериодических сигналов создают длиннопериодические возмущающие управляющие моменты, вызывающие моменты гироскопической реакции в опорах осей прецессии соответствующих рамок трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, при этом возникает длиннопериодическое прецессионное отклонение соответствующих рамок трехосного карданова подвеса ротора гироскопа с угловой скоростью, близкой по величине к угловой скорости изменения соответствующих углов визирования неподвижного ОВ, одновременно определяют сигналы, пропорциональные рассогласованию между направлением кинетического момента ротора гироскопа и направлением на неподвижный ОВ, задаваемым сформированными длиннопериодическими сигналами, пропорциональными скорости изменения углов визирования неподвижного ОВ в горизонтальной и в вертикальной плоскости и соответственно длиннопериодическим возмущающим управляющим моментам; эти сигналы преобразуют в длиннопериодические сигналы управления электродвигателями вращения рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства, а по сигналам управления электродвигатели развивают длиннопериодические вращающие моменты, равные и совпадающие по направлению с направлением соответствующих длиннопериодических возмущающих управляющих моментов, для поворота наружной и внутренней рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства и шарнирно связанного с ним зеркала в текущее направление на неподвижные ОВ; при этом одновременно определяют сигналы, пропорциональные соответственно углу наклона и азимуту неподвижного ОВ относительно основания антенного устройства; при этом также одновременно формируют сигналы, пропорциональные амплитуде и частоте короткопериодических колебаний, сдвинутых по фазе на 90 градусов, наружной и внутренней рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства и шарнирно связанного с ним зеркала относительно своих осей вращения, и короткопериодические сигналы, пропорциональные колебаниям основания антенного устройства вместе с колебаниями подвижного носителя по рысканию и по тангажу, которые воздействуют на основание антенного устройства при одновременном его вращении по крену вместе с подвижным носителем, вызывающие аддитивные короткопериодические возмущающие моменты, которые, в свою очередь, вызывают короткопериодические моменты гироскопической реакции в опорах осей прецессии соответствующих рамок карданова подвеса ротора гироскопа, при этом возникает короткопериодическое прецессионное колебание соответствующих рамок карданова подвеса ротора гироскопа с угловыми скоростями, направление вектора которых совпадает с направлением векторов аддитивных короткопериодических возмущающих моментов, одновременно определяют сигналы, пропорциональные рассогласованию между направлением кинетического момента ротора гироскопа и направлением вектора аддитивных короткопериодических возмущающих моментов, эти сигналы преобразуют в аддитивные короткопериодические сигналы управления соответствующих электродвигателей вращения рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства, по сигналам управления электродвигатели развивают аддитивные короткопериодические вращающие моменты, равные и противоположно направленные соответственно направлению аддитивных короткопериодических возмущающих моментов, действующих вокруг соответствующих осей вращения наружной и внутренней рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства, для отработки аддитивных короткопериодических сигналов, обусловленных вращением основания антенного устройства вместе с вращающимся по крену подвижным носителем и колебаниями их по рысканию и по тангажу, в текущем направлении на неподвижный ОВ, при этом по сформированным длиннопериодическим управляющим сигналам, пропорциональным скорости изменения углов визирования неподвижного ОВ, определяющих текущее стабилизированное от аддитивных короткопериодических колебаний направление зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ в горизонтальной и в вертикальной плоскости, осуществляют инерциальное управление стабилизированным направлением зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ при круговом вращении основания антенного устройства вместе с вращающимся по крену подвижным носителем, одновременно по полученным сигналам, пропорциональным текущим значениям модуля скорости изменения наклонной дальности сближения с неподвижным ОВ основания антенного устройства вместе с вращающимся по крену подвижным носителем, и скорости изменения углов визирования неподвижного ОВ соответственно в горизонтальной и в вертикальной плоскости формируют управляющие сигналы автономного самонаведения вращающегося по крену подвижного носителя вместе с основанием антенного устройства на неподвижный ОВ, пропорциональные, например, задаваемым перегрузкам соответственно в горизонтальной и в вертикальной плоскости, полученные управляющие сигналы автономного самонаведения преобразуют в электрические сигналы, усиливают затем их по мощности и подают во внешнюю аппаратуру управления электроприводами рулей подвижного носителя.
2. Система, осуществляющая способ по п.1, характеризующаяся тем, что содержит антенное устройство, узел инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ, узел преобразования сигналов начального назначения угла наклона и азимута неподвижного ОВ, узел инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по углу наклона, узел инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по азимуту, узел инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по дальности, узел гиростабилизации и управления направлением зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ по углу наклона, узел гибилизации и управления направлением зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ по азимуту, узел формирования сигналов учета переменной электрической редукции, узел преобразования выходных сигналов гироскопического датчика угловой скорости и входного сигнала датчика момента управления направлением поворота наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, узел преобразования выходных сигналов акселерометров, узел преобразования сигналов составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ, узел преобразования входных сигналов датчиков момента управления направлением поворота наружной и внутренней рамок трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, узел преобразования сигналов датчиков угла поворота рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства, узел формирования сигналов стабилизации и автономного самонаведения подвижного носителя на неподвижный ОВ, при этом антенное устройство включает в свой состав зеркало с облучателем, двухосный карданов подвес, ось вращения наружной рамки которого установлена на основании антенного устройства, а ось вращения внутренней рамки установлена в наружной рамке перпендикулярно к оси вращения внутренней рамки, электродвигатель поворота наружной рамки двухосного карданова подвеса и электродвигатель поворота внутренней рамки двухосного карданова подвеса, датчик угла поворота наружной рамки карданова подвеса и датчик угла поворота внутренней рамки карданова подвеса соответственно по углу наклона и по азимуту, а также управляемый трехстепенной гироскоп, двухканальный гироскопический датчик угловой скорости (ДУС), три однокомпонентных измерителя линейного ускорения, при этом управляемый трехстепенной гироскоп установлен во внутренней рамке двухосного карданова подвеса антенного устройства так, что направление кинетического момента его ротора в заарретированном положении гироскопа совпадает с нулевым направлением линии визирования антенного устройства, гироскоп содержит трехосный карданов подвес ротора гироскопа, датчик угла прецессии внутренней рамки и датчик угла прецессии наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, датчик момента управления направлением поворота внутренней рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, датчик момента управления направлением поворота наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, при этом ось собственного вращения ротора гироскопа установлена во внутренней рамке трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, ось вращения которой установлена в наружной рамке трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, ось вращения которой, в свою очередь, установлена в корпусе гироскопа, а корпус гироскопа жестко закреплен во внутренней рамке двухосного карданова подвеса антенного устройства, на соответствующих осях вращения рамок карданова подвеса ротора гироскопа установлены соответственно датчики угла прецессии внутренней и наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, выходы которых соответственно соединены с входами узлов гиростабилизации и управления направлением зеркала антенного устройства на неподвижный ОВ по углу наклона и по азимуту, выходы которых, в свою очередь, соединены соответственно с электродвигателями поворота наружной и внутренней рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства, двухканальный гироскопический ДУС установлен во внутренней рамке двухосного карданова подвеса антенного устройства так, что в заарретированном положении одна из его осей чувствительности совпадает с нулевым направлением линии визирования антенного устройства, а другая его ось чувствительности ориентирована, например, вверх вдоль положительного направления оси вращения внутренней рамки двухосного карданова подвеса антенного устройства, при этом направление кинетического момента ротора гироскопа ДУС совпадает с положительным направлением оси вращения наружной рамки двухосного карданова подвеса антенного устройства, все три однокомпонентных измерителя линейного ускорения установлены во внутренней рамке двухосного карданова подвеса антенного устройства так, что ось чувствительности одного их них взаимно ортогональна по отношению к взаимно ортогональным осям чувствительности двух других однокомпонентных измерителей линейного ускорения, при этом ось чувствительности одного из трех однокомпонентных измерителей линейного ускорения совпадает в заарретированном положении с нулевым положением линии визирования антенного устройства, зеркало антенного устройства выполнено с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью двухстепенного шарнира относительно центра излучения облучателя, жестко закрепленного на основании антенного устройства, при этом зеркало шарнирно соединено жесткими тягами соответственно с наружной и с внутренней рамкой двухосного карданова подвеса антенного устройства так, что расстояние между каждым из шарниров жестких тяг на задней поверхности зеркала и его центром вращения равно расстоянию между каждым из шарниров, установленных соответственно на наружной рамке и на внутренней рамке двухосного карданова подвеса антенного устройства, и центром вращения этих рамок, причем выходы трех однокомпонентных измерителей линейного ускорения соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами узла преобразования сигналов акселерометров, выходы первый, второй и третий которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами узла инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ, выходы двухканального гироскопического ДУС и вход датчика момента управления направлением поворота наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами узла преобразования выходных сигналов гироскопического ДУС и входного сигнала датчика момента управления направлением поворота наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, при этом вход каждого из датчиков момента внутренней рамки и наружной рамки трехосного карданова подвеса ротора гироскопического ДУС соединен с выходами соответствующих усилителей сигнала обратной связи, входы которых соединены с соответствующими выходами датчиков угла прецессии внутренней и наружной рамки гироскопического ДУС, кроме того, информационная линия связи, по которой поступает информационный массив сигналов предстартового начального назначения неподвижного ОВ и начальной выставки инерциального измерения параметров вектора визирования ОВ, соединена с информационным входом узла инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ, а выход датчика угла поворота наружной рамки и выход датчика угла поворота внутренней рамки двухосного карданова подвеса антенного устройства соответственно по углу наклона и по азимуту соединены с первым входом узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по углу наклона и со вторым входом узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по азимуту, а также соединены с первым и со вторым входом узла преобразования сигналов датчиков угла поворота рамок двухосного карданова подвеса антенного устройства и с первым и со вторым входом узла формирования сигналов учета переменной электрической редукции между углами поворота направления зеркала антенного устройства и направления линии визирования неподвижного ОВ антенного устройства, причем первый выход узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по углу наклона и первый выход узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по азимуту соединены соответственно с датчиками момента управления направлением поворота наружной и внутренней рамками трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, а также с первым и вторым входами узла преобразования входных сигналов датчиков момента управления направлением поворота наружной и внутренней рамок трехосного карданова подвеса ротора гироскопа, при этом первый и второй выходы узла преобразования сигналов датчиков угла поворота рамок по углу наклона и по азимуту двухосного карданова подвеса антенного устройства соединены соответственно с третьим и с четвертым входами узла формирования сигналов учета переменной электрической редукции, а также соединены соответственно с пятым и шестым входами узла формирования сигналов стабилизации и автономного самонаведения подвижного носителя на неподвижный ОВ, при этом первый и второй выходы узла формирования сигналов учета переменной электрической редукции соединены соответственно с четвертым и пятым входами узла преобразования сигналов акселерометров, с четвертым и пятым входами узла преобразования выходных сигналов гироскопического ДУС и входного сигнала датчика момента управления направлением поворота наружной рамки карданова подвеса ротора гироскопа, первый и второй выходы узла инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ соответственно соединены со вторым и первым входами узла преобразования сигналов составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ, причем первый и второй выходы узла преобразования сигналов составляющих пространственной угловой координаты неподвижного ОВ соединены соответственно со вторым входом узла инерциального автосопросождения неподвижного ОВ по углу наклона и с первым входом узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по азимуту, при этом третий и четвертый выходы узла инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ соединены соответственно с первым и вторым входами узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по дальности, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами узла формирования сигналов стабилизации и автономного самонаведения подвижного носителя на неподвижный ОВ, а пятый и шестой выходы узла инерциального измерения параметров вектора визирования неподвижного ОВ соединены соответственно с первым и вторым входами узла преобразования сигналов начального назначения угла наклона и азимута непосредственно ОВ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по углу наклона и с третьим входом узла инерциального автосопровождения неподвижного ОВ по азимуту, информационная линия связи, по которой поступает информационный массив сигналов стабилизации и автономного самонаведения подвижного носителя, соединена с входом аппаратуры управления рулями вращающегося по крену подвижного носителя антенного устройства, которая является внешней по отношению к предлагаемой системе.