Цифрова система управління наведенням рухомого об’єкта

Изобретение относится к цифровым системам автоматического управления и может быть использовано в системах самонаведения и телеуправления, в глиссадных и курсовых системах автоматической посадки самолетов на взлетно-посадочные полосы, в системах наведения на радиомаяк, в системах управления стыковкой космического корабля и в других системах управления. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является система наведения, включающая блок формирования закона наведения, выход которого соединен со входом подвижного объекта (динамика ракеты), объект наведения (модель движения цели с поворотом вектора ускорения), выход которого соединен со входом подвижного объекта, выход которого подключен ко входу измерителя параметра наведения (измерительная система). Недостатком этой системы управления наведением подвижного объекта является сложность конструкции, необходимость наличия отдельного блока оценки состояния. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования цифровой системы управления наведением подвижного объекта, в которой путем распараллеливания операций умножения данных, представленных в цифровом коде, и конвейерной передачи данных между вычислительными ячейками обеспечивается повышение производительности по меньшей мере в N-раз, где N - количество вычислительных ячеек, увеличивается точность наведения и упрощается конструкция. Поставленная задача решается тем, что цифровая система управления наведением подвижного объекта, которая включает подвижный объект, вход которого соединен с выходом объекта наведения, а выход подключен ко входу измерителя параметра наведения, согласно изобретению, содержит интегрирующий аналого-цифровой преобразователь, N ячеек постоянного запоминающего устройства, N вычислительных ячеек, соединенных последовательно, и сумматор, причем выход измерителя параметров наведения соединен со входом интегрирующего аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом первой вычислительной ячейки, второй вход каждой вычислительной ячейки соединен с выходом соответствующей ячейки постоянного запоминающего устройства, а второй выход каждой из вычислительных ячеек соединен с соответствующим входом сумматора, выход которого подключен ко входу подвижного объекта. На чертеже представлена блок-схема цифровой системы управления наведением подвижного объекта. Цифровая система управления наведения подвижного объекта содержит объект наведения 1, выход которого соединен со входом подвижного объекта 2, выход которого подключен ко входу измерителя параметра наведения 3, выход которого подключен к интегрирующему аналого-цифровому преобразователю 4, блок вычислительных ячеек 5, блок ячеек постоянного запоминающего устройства 6 и сумматор 7. Устройство работает следующим образом. Сигнал с объекта наведения 1 в виде ускорения маневра объекта наведения поступает на подвижный объект 2, выходной сигнал с подвижного объекта 2 измеряется при помощи измерителя параметра наведения 3 (обычно параметром наведения) служит косвенная характеристика текущего промаха наведения). Далее сигнал с измерителя параметра наведения 3 поступает на вход интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 4, в котором через период времени Dt вычисляется очередное усредненное значение непрерывного входного сигнала интегрирующего аналогоцифрового преобразователя 4 по формуле и преобразуется в двоичный цифровой код qI , в цифровом виде код qI поступает на вход первой вычислительной ячейки 5.1 блока вычислительных ячеек 5. В момент поступления кода qI предыдущий код qI - 1 пересылается из вычислительной ячейки 5.1 в вычислительную ячейку 5.2, из которой код qI - 2 пересылается в вычислительную ячейку 5.3 и т.д. Код qI - N из вычислительной ячейки 5.N удаляется. Таким образом происходит конвейерная пересылка данных между вычислительными ячейками. В ячейках постоянного запоминающего устройства 6 хранится матрица коэффициентов W размерностью NxN, элементы которой W ij связаны следующим соотношением с весовой функцией оптимального регулятора W(t, t). В выражении (2) Т - интервал управления, recIN(t) базисные ортогональные функции такие, что Таким образом, одновременно с поступлением в вычислительные ячейки 5.1, 5.2.....5.N кодов qI , qI qI - N + 1 - 1..... соответственно, на них также поступает і-ая строка матрицы W i1, W i2.....W iN из ячеек постоянного запоминающего устройства 6. Затем параллельно выполняется N. Умножений W i1 qI , W i2 qI - 1.....W iN qI - N +1. Вычисленные произведения поступают в сумматор 7 и сумма произведений в виде цифрового кода поступает на подвижный объект 2 и изменяет траекторию его движения в направлении уменьшения промаха наведения. Таким образом предложенная цифровая система управления наведением подвижного объекта позволяет упростить конструкцию, повысить точность наведения, дает возможность реконфигурировать структуру управления для различных задач путем изменения матрицы W, сочетает в себе как функции управляющего устройства, так и фильтра для выделения полезного сигнала на фоне помех, позволяет уменьшить габариты и за счет параллельной обработки и конвейерной пересылки данных увеличить производительность.