dr in. Robert Gbocki Politechnika Warszawska
Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej dr hab. in. prof. nzw. Ryszard Vogt
Wysza Szkoa Oficerska Si Powietrznych
SYSTEMY STEROWANIA LOTEM BOMB I POCISKÓW
INTELIGENTNYCH
W referacie przedstawiono wybrane zagadnienia z zakresu systemów sterowania stosowanych w inteligentnych bombach lotniczych i pociskach. Autorzy przedstawili najistotniejsze zagadnienia zwizane z jednokanaowym sterowaniem gazodynamicznym i aerodynamicznym w zastosowaniu do inteligentnych bomb i pocisków.
FLIGHT CONTROL SYSTEMS FOR SMART BOMBS AND PROJECTILES
The paper presents some problems of control systems for smart bombs and missiles. Authors described important aspects of single channel, gasodynamic and aerodynamic methods of control for small flying objects like smart bombs and missiles.
1. WPROWADZENIE
We wszystkich zaogowych statkach powietrznych oraz w duych pociskach stosowane s systemy sterowania w o charakterze cigym - nadnym. Dziaaj one w ukadach wielokanaowych. Najczciej niezalenie od sposobu sterowania (poredniego lub bezporedniego, we wspórzdnych prostoktnych lub biegunowych) s to trzy kanay: kana pochylenia, odchylenia i przechylenia.
O powszechnoci zastosowa takich rozwiza i ukadów sterów decyduje szereg niezwykle istotnych ich zalet. Do najwaniejszych naley: jako sterowania, odporno strukturalna na zmian warunków dziaania systemu, due moliwoci adaptacji systemu dla poprawy osigów, stosunkowo maa wraliwo na zmiany parametrów konstrukcyjnych.
Wikszo z tych zalet pozbawione s systemu o dziaaniu niecigym i ograniczonej iloci kanaów. Jednak korzyci, jakie uzyskuje si przy wielokanaowym cigym sterowaniu okupione s rozbudowan aparatur. Do jej zabudowy na pokadzie obiektu naley dysponowa odpowiednio du objtoci i moliwoci masowego obcienia. Nawet przy najdalej posunitej miniaturyzacji elementów automatyki, ten sposób sterowania nie moe by wykorzystany w maych obiektach ze wzgldu na zbyt du mas i objto pokadowej aparatury sterujcej. Takim wanie rozwizaniom jest powicona przedstawiana praca.
2. NIECIGE DWUSTANOWE STEROWANIE LOTEM
Umoliwienie sterowania lotem maych obiektów latajcych o cakowitej masie nie wikszej od kilkunastu kilogramów wymagao zmiany koncepcji sterowania, a szczególnie zasady wymuszenia zmiany kierunku lotu przez stery. O ile rozwój ukadów optoelektronicznych spowodowa radykalne zmniejszenie wymiarów elementów pomiarowych i logicznych w systemach sterujcych, to jego wpyw na elementy wykonawcze i róda energii
szczegól-urzdzenia mechaniczne, elektryczne, pneumatyczne i hydrauliczne. Urzdzenia te charakte-ryzuj si stosunkowo du mas i poborem energii. Std aby umoliwi sterowanie maych obiektów, naleao opracowa takie metody sterowania, które uproszcz konstrukcj elemen-tów systemu szczególnie wykonawczych oraz zredukuj ich ilo.
W wyniku odpowiedniej ewolucji rozwiza, obecnie stosowane metody sterowania maych obiektów charakteryzuj si:
1. Zastosowaniem niecigego dwustanowego sterowania, wykorzystujcego najczciej dwa rodzaje ukadów wykonawczych:
- dwupooeniowych skokowo i okresowo zmiennych sterów aerodynamicznych lub gazodynamicznych o dziaaniu porednim;
- rakietowych silników korekcyjnych o dziaaniu impulsowym – najczciej o bezporednim dziaaniu.
2. Ograniczeniem iloci kanaów sterowania lotem przestrzennym (w konsekwencji równie elementów wykonawczych) do dwóch, a rozwizaniach najbardziej zaawansowanych rozwizaniach (np. w maokalibrowych pociskach inteligentnych) do jednego.
Dwupooeniowe stery zmieniaj swoje pooenie z jednego do drugiego (rys. 1) w zaoeniu skokowo. W praktyce dy si do tego, aby czas przerzutu by moliwie najkrótszy. Sterowanie takim ruchem sterów i wymuszenie ich ruchu jest znacznie uproszczone. Zamiast serwomechanizmów stosowanych w nadnych ukadach wykonawczych stosuje si znacznie prostsze siowniki np. elektromagnetyczne.
Dla uzyskania proporcjonalnoci midzy zadanym cigym sygnaem sterujcym K a wytworzon przez te stery redni si i momentem sterujcym, stosuje si tzw.
„czstotliwo linearyczn”. Polega ona na tym, e stery aerodynamiczne lub
gazodynamiczne, zmieniaj swoje pooenie skokowo z jednego skrajnego pooenia (+o) w
drugie (-o) ze sta czstotliwoci (rys. 1). W zalenoci od wartoci „wejciowego”
sygnau sterujcego K, zmieniaj si czasy t1 i t2 dodatniej i ujemnej wartoci pooe steru.
Metod t stosuje si zarówno przy dwu- jak i jednokanaowym sterowaniu lotem przestrzennym.
3. DWUKANAOWE SKOKOWO I OKRESOWO ZMIENNE
STEROWANIE LOTEM
Warunkiem niezbdnym dla uzyskania wymaganej jakoci sterowania jest proporcjonalno pomidzy „wejciowym” sygnaem sterujcym K a „wyjciow” redni siy Pkr lub
momentem Mkr sterujcym. Proporcjonalno t zapewni nastpujce zalenoci midzy
czasami t1 i t2 wypenienia skokowej funkcji (t) a sygnaem K:
T t t
K 1 2
w której: K jest „wejciowym cigym sygnaem sterujcym wyraonym w wartociach wzgldnych mieszczcych si w granicach
1 1d K d
T = t1+t2 – stay okres zmian pooenia sterów; t1,t2 – czasy wypenienia funkcji (t)
Rys. 1. Zmiany w czasie t: pooenia bezinercyjnych sterów , chwilowej siy sterujcej Pk oraz redniej siy sterujcej Pkr przy wartociach sygnau sterujcego K
wynoszcych 0, 0,5 oraz +1
Na rys. 6.1 przedstawiono charakter zmian pooenia sterów i odpowiadajc tej zmianie wartoci redniej siy sterujcej Pkr przy rónych wartociach sygnau sterujcego K. Sygna
sterujcy K moe zmienia swoj warto w sposób cigy w zakresie maksymalnej wartoci wynoszcej +1 do minimalnej wartoci -1. rednia warto siy sterujcej Pkr w jednym
cyklu pracy sterów (w okresie T) jest proporcjonalna do wartoci sygnau K. I tak przy K=0, czasy wypenienia skokowo i okresowo zmiennej funkcji (t) s jednakowe t t T
2 1
2
1 ,
w zwizku z czym rednia warto siy sterujcej Pkr=0. Przy sygnale K=0,5 czasy
wypenienia s róne i wynosz t T
4 3
1 , t T
4 1
2 . W cyklu pracy sterów przy K=0,5
przewaa dodatnia warto wychylenia sterów i odpowiadajca temu pooeniu dodatnia warto chwilowej siy sterujcej. Std rednia warto siy sterujcej jest dodatnia i proporcjonalna do wartoci sygnau K=0,5, tj osiga poow dodatniej wartoci maksymalnej chwilowej siy sterujcej. Przy maksymalnym sygnale sterujcym K=+1, podczas caego okresu pracy (t1=T, t2=0) stery s wychylone o dodatni warto i rednia sia sterujca
osiga maksymaln warto Pks=Pkmax. Na wykresie 2 przedstawiono zmiany pooenia sterów (t) przy cigym okresowo zmiennym sygnale sterujcym K(t).
Skokowo i okresowo zmienne pooenie sterów wymusza odpowiednie oscylacje pocisku wokó rodka masy i oscylacyjny ruch rodka masy. Na warto amplitudy oscylacji wpywa czstotliwo pracy sterów oraz warto „wejciowego” sygnau sterujcego K. Maksymalne oscylacje wystpuj przy zerowym sygnale sterujcym K=0, gdy czasy wypenienia s jednakowe t1=t2=1/2*T.
Decydujcy wpyw na te oscylacje ma jednak czstotliwo pracy sterów a cilej stosunek czstotliwoci pracy sterów do czstotliwoci wasnej pocisku (rys. 3). Jeeli stosunek ten jest bliski jednoci, to powstaje zjawisko rezonansu. Oscylacje pocisku wokó rodka masy osigaj takie wartoci, e nastpuje utrata kontroli nad pociskiem. Ze wzgldu na wymuszane przez stery oscylacje korzystna jest dua czstotliwo pracy sterów, co najmniej trzykrotnie wiksza od czstotliwoci wasnej. Due czstotliwoci pracy sterów ograniczone s jednak bezwadnoci ukadu wykonawczego sterowania.
4. JEDNOKANAOWE SKOKOWO I OKRESOWO-ZMIENNE
STEROWANIE
Pociski sterowane jednokanaowo s pociskami wirujcymi w trakcie lotu z biegunowym ukadem wykonawczym. Cigy sygna sterujcy K przetwarzany jest na sygna skokowo i okresowo-zmienny I, sterujcy pooeniem dwupooeniowych sterów. Sygna I powinien zapewni proporcjonalno midzy redni si sterujca Pkr a sygnaem K oraz zgodno
kierunku dziaania tej siy z paszczyzn sterowania. Podstawowe znaczenie przy takim sterowaniu ma synchronizacja czasowa czstotliwoci i fazy zmian sygnau I. Sygna sterujcy pooeniem sterów jest funkcj I (K, , ) gdzie K Kp2 Ko2 jest wypadkowym sygnaem sterujcym a kt ktem obrotu pocisku wzgldem osi wzdunej. Faza zmian sygnau I zaley natomiast od stosunku wartoci sygnaów Kp, Ko sygnaów
obu paszczyznach lotu.
Rys. 2. Zmiana kierunku dziaania wektora chwilowej siy sterujcej podczas obrotu obiektu o kt ø=0÷23
Rys. 3. Sygna sterujcy i odpowiadajcy mu rzut siy sterujcej na o fazow N
Sia sterujca wytwarzana jest w jednej paszczynie obiektu przechylonej o kt ø. Efekt sterowania w obu paszczyznach lotu uzyskuje si zatem poprzez odpowiedni zmian kta fazowegoø,.
Stery i sygna sterujcy I ich pooeniem, zmieniaj swoje pooenie czterokrotnie podczas
dwukrot-nej czstotliwoci obrotów pocisku s = 2* x1. Przy sygnale K=0 czasy wypenienia t1it2 s
jednakowe (rys. 1).
Takie dziaanie sterów wymusza na obiekcie nawet przy zerowych sygnaach sterujcych 0
2 2 Ko Kp
K bardzo zoony ruch oscylacyjny rodka masy i wokó rodka masy (rys. 4). Amplituda tych oscylacji bardzo silnie zaley od stosunku czstotliwoci krytycznej
kr(rys. 5).
Rys. 4. Ruch rodka masy rakiety wiru-jcej w paszczynie Yg, Zg wymuszo-ny skokowo i okresowo- zmienwymuszo-nym momentem kierujcym przy zerowych wyjciowych sygnaach
Rys. 5. Amplituda waha rakiety wokó rodka masy w paszczynie pionowej wy-muszonych okresowo i skokowo-zmiennym momentem kierujcym w zalenoci od czstoci pracy sterów
Jednokanaowe dwupooeniowe okresowo-zmiene sterowanie, przy odpowiedniej strukturze sygnau sterujcego pooeniem sterów i prdkoci ruchu wirowego pocisku, umoliwia ste-rowanie lotem w obu paszczyznach lotu z wymagan dokadnoci. Uzyskanie wymaganej jakoci sterowania moliwe jest dziki zapewnieniu przez algorytm sterowania proporcjonal-noci midzy redni si sterujc, a zadanymi wejciowymi sygnaami sterujcymi.
Skokowo i okresowo-zmienny charakter zmian wartoci si i momentów sterujcych, w poczeniu z ruchem wirowym pocisku wymusza bardzo zoone ruchy oscylacyjne wokó rodka masy i rodka masy. Amplituda tych oscylacji zaley od struktury i parametrów algo-rytmów sterowania oraz waciwoci i warunków lotu pocisku. Najwikszy wpyw na warto oscylacji ma stateczno dynamiczna pocisku oraz czstotliwo zmian wartoci si steruj-cych. Istnieje pewna czsto krytyczna pracy sterów, przy której wystpuje zjawisko rezo-nansu i oscylacja wokó rodka masy i rodka masy osigaj tak due wartoci, ze sterowanie lotem staje si niemoliwe. Czsto krytyczna zwizana jest z czstoci wasn pocisku, tak wic zaley nie tylko od parametrów pocisku, ale zmienia si z prdkoci i wysokoci lotu. Std, ze wzgldu na oscylacje wymuszone sterowaniem, bezpieczne SA due czstotliwoci pracy sterów i obrotu pocisku.
Due czstotliwoci pracy sterów SA natomiast niekorzystne z punktu widzenia jakoci ste-rowania. Ograniczona czstotliwo przenoszenia siowników tzw. maszynki sterowej powo-duje, e przy krótkich czasach wypenienia sygnau ster nie zdy zmieni swego pooenia. Tak wic nastpi deformacja proporcjonalnoci midzy efektem sterowania, a zadan
warto-ci sygnau sterujcego. W skrajnym przypadku, przy czstoci pracy sterów bliskiej czsto-ci przenoszenia, nastpi utrata sterownoczsto-ci.
5. JEDNOKANAOWE IMPULSOWE STEROWANIE LOTEM
POCISKÓW INTELIGENTNYCH O DZIAANIU BEZPOREDNIM
Cech odróniajca pociski nazywane „inteligentnymi” jest realizowana przez nie zasada wykorzystania ich na polu walki okrelana jako „wystrzel-zapomnij” Wedug tej zasady lub zblionej, funkcjonuje wiele pocisków wczeniej opracowanych, ale dotyczy to w wikszoci przypadków pocisków rednich lub duych. W duym stopniu zasad t speniay równie pociski maych kalibrów stosowane do zwalczania celów powietrznych. Pociskom tym nale-ao jednak wskaza konkretny cel i byy to cele powietrzne, które atwiej jest ledzi od ce-lów naziemnych. Ukady ledzce pocisków tzw. koordynatory wykorzystuj najczciej kon-trast promieniowania wasnego celu w obserwowanej przestrzeni. W przypadku celów na-ziemnych jego wyrónienie na tle rónych obiektów i zrónicowanego terenu jest znacznie trudniejsze ni w przypadku celów powietrznych.
Kady podzia jest umowny. Przyjto pociskami inteligentnymi okrela grup pocisków ma-okalibrowych przeznaczon do zwalczania pojedynczych celów gównie naziemnych z au-tomatycznym, w peni autonomicznym sterowaniem. Pociski inteligentne wystrzeliwane s w kierunku grupy celów bez koniecznoci wyboru i wskazania konkretnych celów przez obsug. Pokadowy system sterujcy powinien zapewni:
- po wystrzeleniu, rozpocz ledzenie pewnej przestrzeni, wykry znajdujce si w niej obiekty i dokona identyfikacji potencjalnych celów ataku;
- dokona wyboru celu wg zadanych kryteriów m. in. eliminujc cele które zostay ju trafione;
- ledzi wybrany cel np. pojazd opancerzony i samonaprowadza si do niego z dokad-noci umoliwiajc jego zniszczenie.
Tak wic czynnoci obsugi ograniczaj si do wskazania celu lub rejonu pobytu celów i wy-brania momentu startu pocisku. Dalsze fazy ataku maj w peni autonomiczny charakter, bez udziau jakichkolwiek urzdze zewntrznych znajdujcych si poza pokadem pocisku. Wikszo znanych pocisków tej generacji znajduje si dopiero w fazie rozwoju. Do najbar-dziej znanych i zaawansowanych konstrukcyjnie nale m.in. izraelski Spike, szwedzki Strix i amerykaski Javelin itd.
Sporód pocisków „inteligentnych” specjaln grup stanowi pociski artyleryjskie wystrzeli-wane z haubic lub modzierzy. Samonaprowadzanie si tych pocisków w kocowej fazie lotu, w sposób radykalny zmniejsza zuycie amunicji przy zwalczaniu pojedynczych celów np. czogów. Ze wzgldu na rodzaj i ilo dzia, którymi dysponuj wojska najwaniejsza jest amunicja do dzia maego kalibru, np. modzierzy kalibru poniej 100mm. Ten rodzaj amuni-cji inteligentnej sta si przedmiotem prac rozwojowych wikszoci liczcych si armii. Naj-wikszym problemem, na jaki napotykaj konstruktorzy jest miniaturyzacja pokadowej apa-ratury sterujcej. Trudnoci z umieszczeniem bardzo skomplikowanych pod wzgldem funk-cji urzdze w bardzo maej objtoci.
Do najbardziej znanych konstrukcji i zaawansowanej pod wzgldem rozwoju jest produko-wany od kilku lat w Szwecji 120 mm pocisk modzierzowy Strix (rys. 7). W Polsce bardzo zaawansowane byy prace nad 98 mm pociskiem modzierzowym RAD (rys. 6). Prace te
prowadzone w drugiej poowie lat 90. zostay przerwane na pocztkowym etapie prób poligo-nowych. Oba pociski róni si rozwizaniami ukadu ledzcego i logika sterowania, co umoliwio znacznie zmniejszy pokadowa aparatur sterujca pocisku RAD. Natomiast w obu zastosowano podobne bezporednie sterowanie polegajce na wykorzystaniu rakieto-wych silników korekcyjnych.
Rys. 6. Modzierzowy pociski z rakietowymi silnikami korekcyjnymi 98 mm RAD W obu pociskach na obwodzie umieszczono 12 silników rakietowych jednorazowego uytku (rys. 7), których dysze kieroway strumie gazów w kierunku prostopadym do osi gównej x pocisku, dziaa bezporednio na rodek masy powodujc zmiany kierunku jego lotu. Pociski poruszaj si ruchem wirowym z prdkoci ok. 10 obr./s, std aby uzyska odpowiedni efekt sterowania, czas pracy kadego z silników musi by krótki. Odpalenie jednego silnika mona potraktowa jako impuls sterujcy, który powoduje w tym krótkim czasie zmian kta lotu (0, ) wektora V o pewn warto niezalenie od prdkoci i wysokoci lotu.
Odpowiednie badania potwierdzone praktyk wykazay, ze czas dziaania silnika jednorazo-wego uytku nie powinien by duszy od ¼ okresu obrotu pocisku. W tym czasie, wektor prdkoci V zmienia swój kierunek np. w pocisku RAD od 1 do 1,5 stopnia. Ze wzgldu na impulsowy charakter zmiany kta lotu, za któr nie nada pooenie osi symetrii pocisku, nastpuje niewielkie zakócenie jego statecznoci, które szybko zanika. Precyzyjne naprowa-dzenie pocisku do celu realizuje si przez kolejne odpalenie silników w zadanej kolejnoci, minimalizujcej niewywaenie oraz z odpowiedni czstoci zapewniajc wymagana inten-sywno sterowania. Niezwykle istotny przy takim sterowaniu jest moment odpalenia kolej-nego silnika. Musi by tak dobrany, aby uwzgldniajc wszystkie opónienia w zadziaaniu silnika, jego redni impuls Pr cigle minimalizowa uchyb sterowania F. Wymagania te
bar-dzo komplikuj algorytmy sterowania odpaleniem silników. Algorytmy te oprócz odchyów sterowania i przyjtej metody samonaprowadzania musz uwzgldnia pooenie ruchu wi-rowego pocisku, czas pracy silników, opónienia toru odpalania silników, a ponadto zadan kolejno minimalizujca niewywaenie masowe na skutek wypalania si adunków w silni-kach sterujcych.
Wad, ograniczajc zakres zastosowa korekcyjnych silników rakietowych jednorazowego uytku, jest ograniczona iloci silników liczba impulsów sterujcych.
W zastosowaniu do sterowania, a cilej korekcji toru lotu pocisków artyleryjskich, zalety zdecydowanie przewaaj nad wspomnianymi ograniczeniami. Co wicej ten sposób stero-wania przeama pewne granice techniczne uniemoliwiajce konstruowanie samonaprowa-dzajcych si pocisków inteligentnych o kalibrach poniej 100 mm takich jak RAD. Do naj-waniejszych zalet naley zaliczy:
1. Zmniejszon w stosunku do najczciej stosowanych sterów poredniego dziaania iner-cyjno sterowania. Reakcja pocisku na impulsy sterujce od silnika jest natychmiasto-wa, co jest niezwykle wane ze wzgldu na krótki czas dolotu pocisku do celu.
2. Przy sterowaniu bezporednim, w tym z wykorzystaniem silników korekcyjnych wyst-puj znacznie mniejsze wartoci któw natarcia i lizgu, które nie tylko zakócaj sta-teczno i zwikszaj opór aerodynamiczny, ale przede wszystkim zakócaj pomiar po-oenia celu przez gowic ledzc. Podczas odpalania silnika, zakócenie któw natar-cia i lizgu s mae. Ich warto pocztkowa równa jest zmianie kta lotu (tj. od 1 dag do 1,5 dag) szybko jest wytumiana.
3. Zmniejszone wymagania co do aerodynamiki pocisku z impulsowym bezporednim ste-rowaniem. Wynikaj one m.in. z tego, e
- patowce nie wytwarzaj aerodynamicznej siy nonej i bocznej niezbdnej do stero-wania;
- brak jest ogranicze co do maksymalnych wartoci statecznoci;
- zmiana kierunku lotu odbywa si pod dziaaniem gazodynamicznych si niezalenie od prdkoci i wysokoci lotu.
4. Przyjta zasada dziaania i rozwizania konstrukcyjne ukadu wykonawczego sterowania, którego podstaw s silniki rakietowe sprzyja niezawodno ich dziaania oraz wyjtko-wo korzystnie wpywa na zmniejszenie masy i objtoci aparatury sterujcej. Decyduj o tym nastpujce cechy ukadu:
x brak czci ruchomych komplikujcych konstrukcje i zwikszajcych zapotrzebowanie na energie; do zainicjowania pracy silników potrzebna jest energia elektryczna o niewielkiej mocy;
x jednokanaowo sterowania zespoem silników, redukuje urzdzenia przetwarzajce sy-gnay sterujce i sie przesyowa sygnaów kosztem zoonoci logiki i dynamiki stero-wania.
6. OCENA WACIWOCI METOD JEDNOKANAOWEGO
DWUSTANOWEGO STEROWANIA
Niezaprzeczaln zalet obu omawianych metod jednokanaowego sterowania tj. poredniego ze sterami skokowo i okresowo-zmiennymi i bezporedniego z rakietowymi silnikami steru-jcymi, jest radykalne uproszczenie pokadowej aparatury sterujcej. Pozwolio to na zmniej-szenie jej masy i objtoci, jak równie kosztów produkcji w stosunku do metod wielokana-owego sterowania. W konsekwencji pojawiy si przesanki techniczne i ekonomiczne do zastosowania zoonych systemów sterujcych w pociskach maokalibrowych, maokalibro-wych tym w produkowanych masowo pociskach artyleryjskich.
Wszystkie te korzyci okupione zostay bardzo zoon logik i dynamika procesów sterowa-nia. Zoono ta w poczeniu z zakóceniami stabilnoci lotu spowodowanymi samym cha-rakterem dziaania sterów powoduje, e system jako cao, w odrónieniu od systemów z cigym trójkanaowym sterowaniem, charakteryzuje si sab stabilnoci strukturaln, tj. wynikajca z charakteru budowy. Ponadto system jest bardzo wraliwy na zmiany jego para-metrów i struktury oraz wszelkie zmiany warunków zewntrznych lotu. Wymagan jako sterowania przy tych sposobach sterowania mona uzyska w bardzo wskim zakresie para-metrów konstrukcyjnych, których wyznaczenie wymaga odpowiednich bada caociowych – systemowych. Wszelkie zmiany waciwoci poszczególnych elementów systemu powstaych np. w procesie konstruowania lub spowodowanych bdami wykonania, naruszaj bardzo delikatn równowag we wzajemnych relacjach wewntrz systemu i mog spowodowa jego utrat do skutecznego dziaania. Jest regua przy projektowaniu tych systemów, ze niemo-no uzyskania przez jeden z elementów zaoonych wskaników jakoci, pociga za sob konieczno odpowiedniego przystosowania konstrukcji pozostaych elementów, dla skom-pensowania skutków dziaania elementów o obnionych wskanikach. Na przykad jeli iner-cyjno przerzutu sterów bdzie wiksza od zaoonej, to mog one nie nada za zmian pooenia zgodnie z zadanym sygnaem sterujcym. Nastpi utrata sterownoci, a przynajm-niej pogorszenie jakoci sterowania. Aby umoliwi przerzut sterów przy zwikszonej iner-cyjnoci siownika, naley odpowiednio zwikszy okres zmian pooenia sterów, czyli zmniejszy czstotliwo pracy sterów i zwizan z ni prdkoci ruchu wirowego obiektu. Zmniejszenie czstotliwoci pracy sterów i obrotów obiektu grozi wejciem w zakres czsto-tliwoci krytycznej i w konsekwencji utraty zarówno stabilnoci jak i sterownoci.
Badania i projektowanie systemów jednokanaowego i dwustanowego sterowania lotem, sta-wia przed projektantami – badaczami niezwykle trudne zadania, których rozwizanie moli-we jest przy zastosowaniu najbardziej skutecznych metod bada w tym symulacji kompute-rowej w ujciu systemowym.
Prace wykonano w ramach grantu MNiSW nr 516 G 1132 0364 000 „Autonomiczny system sterowania bomb lotniczych”.
Literatura
1. Koruba Z., Osiecki J., Budowa dynamika i nawigacja wybranych broni precyzyjnego raenia. Wyd. Politechniki witokrzyskiej, Kielce 2006.
2. Gbocki R., Dynamika impulsowego naprowadzania maych obiektów przy pomocy rakietowych silników korekcyjnych. Rozprawa doktorska. Politechnika Warszawska MEiL, Warszawa 2000.
3. Gacek J., Balistyka zewntrzna. Wyd. WAT, Warszawa 1999.
4. Gbocki R., Vogt R., Guidance system for smart mortar missiles. Archive of Mechanical Engineering. No 1. 2007.
5. Vogt R., Gbocki R., ugaj M., Smart mortar missile attitude detection based on the algorithm that take advantage of artificial neural networks. AIAA Guidance Navigation and Control Conference, Keystone USA 2006.
6. Iglesian P.A., Urban T.J., “Loop Shaping Design for Missile Autopilot”, Journal of Guid-ance, Control, and Dynamics, Vol. 23, No 3,2000, pp. 516-525.
7. Chen W. H., “Nonlinear Disturbance Observer-Enhanced Dynamic Inversion Control of Missiles”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 26, No 1, 2003, pp. 161-166.
8. Etkin B., Reid D., Dynamics of Flight Stability and Control. 3 rd Ed. , Wiley, New York 1996.
9. Dubiel S., Konstrukcja rakiet. Wyd. WAT, Warszawa 1980.
10. Kostrow R., Makuszewski M., Studencki M. Rakiety i artyleria rakietowa wojsk ldo-wych. Bellona, Warszawa 2001.
