СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ
METHOD FOR GUIDANCE OF AIRCRAFT TO RADIATION SOURCE

Изобретение относится к области управления летательными аппаратами (ЛА) и может быть использовано для их гарантированного наведения на наземный источник излучения по известному лишь только пеленгу без определения координат источника.
Известен способ вывода ЛА на незапрограммированную наземную излучающую цель, в соответствии с которым по периметру района боевых действий выбирают произвольные поворотные пункты маршрута (ППМ), определяют их координаты, которые вводят в бортовую вычислительную машину навигационного комплекса ЛА. Координаты НИМ используют для создания единого поля целеуказания, которое позволяет определять координаты любой цели в этом районе относительно каждого из НИМ. Полет на цель, координаты которой выдает пункт управления, осуществляют из одного из НИМ с выходом на линию «ППМ-цель» [Паньков С.Я., Забураев Ю.Е., Матвеев A.M. Теория и методика управления авиацией: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. Под общ. ред. В.А. Мещерякова-Ульяновск: УВАУ ГА, 2006. - 190 с. С. 178-182].
Недостаток способа состоит в том, что если координаты незапрограммированной цели неизвестны (известно только направление на цель в момент ее излучения), то строить линию «ППМ-цель» невозможно.
Известен курсовой способ наведения самолета на наземную цель, сущность которого состоит в непосредственном наведении пилотом ЛА на постоянно или периодически излучающий источник [Паньков С.Я., Забураев Ю.Е., Матвеев A.M. Теория и методика правления авиацией: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. Под общ. ред. В.А. Мещерякова - Ульяновск: УВАУ ГА, 2006. - 190 с. С. 176-177].
Недостаток способа заключается в отсутствии возможности вывода ЛА на цель, если цель прекратит излучение.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) к предлагаемому способу является маршрутный способ наведения ЛА на цель, заключающийся в пеленговании источника излучения (ИИ), его идентификации как цель, определении курсового угла на источник излучения, построении прямой линии заданного пути (ЛЗП), проходящей через точку пеленгования в направлении источника излучения и выводе ЛА на линию заданного пути с разворотом в сторону ИИ по кратчайшему пути [Паньков С.Я., Забураев Ю.Е., Матвеев A.M. Теория и методика правления авиацией: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. Под общ. ред. В.А. Мещерякова - Ульяновск: УВАУ ГА, 2006. - 190 с. С. 177-179].
Недостатком способа является высокая вероятность выхода ЛА на ЛЗП за источником излучения, что обусловлено увеличением радиуса разворота ЛА при больших курсовых углах на источник излучения и скоростях ЛА.
Техническим результатом настоящего изобретения является исключение вывода летательного аппарата за источник излучения за счет его выхода на прямую линию заданного пути с нулевым курсовым углом на источник излучения до точки, находящейся на данной прямой до точки пеленгования.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе наведения летательного аппарата на источник излучения, заключающийся в пеленговании источника излучения, его идентификации как цель, определении курсового угла на источник излучения, построении прямой линии заданного пути, проходящей через точку пеленгования в направлении источника излучения, и выводе летательного аппарата с разворотом на линию заданного пути с нулевым курсовым углом на источник излучения, согласно изобретению определяют скорость летательного аппарата и минимально допустимый для этой скорости радиус разворота, рассчитывают точку начала и радиус разворота летательного аппарата, выполняют прямолинейный полет до расчетной точки начала разворота, вывод летательного аппарата на линию заданного пути осуществляют по окружности с расчетным радиусом с разворотом в противоположную сторону от источника излучения.
Сущность изобретения заключается в том, что определяют скорость ЛА и минимально допустимый для этой скорости радиус разворота, рассчитывают точку начала и радиус разворота летательного аппарата, выполняют прямолинейный полет до расчетной точки начала разворота, вывод летательного аппарата на линию заданного пути осуществляют по окружности с расчетным радиусом с разворотом в противоположную сторону от ИИ.
Сущность изобретения поясняется фигурой, где представлены взаимное расположение ЛА и ИИ в плоскости. На фигуре обозначены:
1 - вектор скорости ЛА до начала разворота;
2 - местоположение ИИ;
3 - прямая линия заданного пути;
4.1, 4.2 - маршрут ЛА при наведении на ИИ по способу-прототипу для случая малого и большого курсовых углов на ИИ в момент его пеленгования, соответственно;
4.3 - маршрут ЛА при наведении на ИИ по предлагаемому способу;
1
m
m
XOY - местная декартовая система координат с центром, совпадающим с местом расположения ЛА в момент пеленгования ИИ; N - точка начала разворота ЛА; O - центр окружности разворота ЛА при полете с использованием предлагаемого способа; P - точка перехода ЛА в разворот в другую сторону для плавного выхода на ЛЗП с использованием способа-прототипа; K, K - точки выхода ЛА на ЛЗП с использованием предлагаемого и способа-прототипа, соответственно; ψ - курс ЛА в момент пеленгования ИИ; θ - азимут ИИ; r - радиус разворота ЛА.
Из фигуры видно, что при выводе ЛА на ЛЗП с разворотом на ИИ по кратчайшему пути (прототип) возможен выход ЛА как до ИИ (маршрут 4.1 на фигуре), так и за ИИ (маршрут 4.2 на фигуре). Вероятность выхода ЛА за ИИ определяется радиусом разворота ЛА. Чем выше скорость ЛА и больше курсовой угол на ИИ, а соответственно и радиус разворота, тем выше эта вероятность.
Согласно заявленному изобретению вывод ЛА на ЛЗП осуществляют с разворотом в противоположную от ИИ сторону по окружности с радиусом, определяемым скоростью ЛА и курсовым углом на ИИ (маршрут 4.3 на фигуре). При этом точка K выхода ЛА на ЛЗП является точкой касания окружности разворота с ЛЗП, т.е. ЛА при выводе по данной окружности выходит на ЛЗП сразу с нулевым курсовым углом на ИИ. Так как точка пеленгования ИИ О лежит на пересечении прямых ЛЗП и линии маршрута ЛА до начала разворота, являющихся касательными к окружности разворота, то ЛА при любых скоростях и курсовых углах на ИИ выходит на ЛЗП до точки пеленгования ИИ О (см. фигуру), а значит и гарантированно до ИИ, то есть вероятность выхода ЛА на ЛЗП после ИИ равна 0. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
Способ может быть реализован следующим образом.
1) ЛА совершает полет. При наличии излучения от ИИ с помощью пеленгатора на борту идентифицируют его. При классификации источника как цель измеряют курсовой угол на него (θ-ψ) и скорость ЛА V. Строят прямую ЛЗП.
min
0
r
1
1
2) С учетом минимально допустимого радиуса разворота для данного типа ЛА r, который может быть выбран исходя из допустимой угловой скорости разворота ЛА [Справочник летчика и штурмана. Под ред. В.М. Лавского. М: Воениздат, 1974, с. 372-373], рассчитывают промежуток времени Δt с момента пеленгования источника излучения T до начала разворота T и радиус разворота r=V⋅Δt⋅tg(α), где V - скорость ЛА;  При этом принято, что ЛА будет совершать разворот с постоянным радиусом по окружности с центром O (см. фигуру). Поскольку вектор скорости ЛА является касательной к данной окружности, центр которой перпендикулярен к начальному курсу самолета, то координата O=N+i⋅r⋅ехр(i⋅ψ).
Для расчетов принято комплексное представление координат  где  - реальная часть, абсцисса,  - мнимая часть, ордината, i - мнимая единица, arg(⋅) - аргумент комплексного числа (фаза), заключенного в скобки.
3) Определяют точку начала разворота ЛА с учетом того, что до этого ЛА совершает прямолинейный полет с выдерживанием постоянного курса:
N=O+V⋅Δt⋅exp(i⋅ψ).
4) По завершению расчетов выводят ЛА на ЛЗП по выбранному маршруту, а именно первоначально выполняют прямолинейный полет с постоянной скоростью до точки N, затем осуществляют разворот в противоположную сторону от ИИ с рассчитанным радиусом разворота г до точки K на ЛЗП (см. фигуру).
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет решить поставленную техническую задачу: выход летательного аппарата на прямую линию заданного пути с нулевым курсовым углом на источник излучения до точки, находящейся на данной прямой до точки пеленгования.
Дополнительным достоинством способа является возможность наведения летательного аппарата на кратковременно и не периодически излучающий источник только по одному известному пеленгу на него.