哈工大航概實(shí)驗(yàn)作業(yè)27

1、姓名:學(xué)號(hào)： 院系:27各種飛行器導(dǎo)航控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的定義、分類、特點(diǎn)、功能、主要技術(shù)性能，舉例說(shuō)明（如導(dǎo)彈舵機(jī)、空間飛行器反作用飛輪）制導(dǎo)系統(tǒng)制導(dǎo)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和引導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)成，引導(dǎo)系統(tǒng)： 引導(dǎo)系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)裝置確定導(dǎo)彈相 對(duì)目標(biāo)或發(fā)射點(diǎn)的位置形成引導(dǎo)指令送給控制系統(tǒng) 。由探測(cè)設(shè)備和導(dǎo)引指令形成裝置 組成?？刂葡到y(tǒng)：響應(yīng)引導(dǎo)系統(tǒng)的引導(dǎo)指令信息，產(chǎn)生作用力，迫使導(dǎo)彈改變飛行軌跡。 使導(dǎo)彈沿要求的彈道飛行；或者穩(wěn)定導(dǎo)彈的飛行由導(dǎo)彈姿態(tài)敏感元件、操縱面位置敏感元件、計(jì)算機(jī)、作動(dòng)裝置、操縱面和彈體組成。制導(dǎo)技術(shù)的種類按制導(dǎo)原理可分為：自主式制導(dǎo)系統(tǒng)遙控制導(dǎo)系統(tǒng)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)自主式制導(dǎo) 不需要提供

2、目標(biāo)的直接信息，也不需要彈體以外的設(shè)備配合， 而僅靠彈體自身裝載的測(cè)量?jī)x器測(cè)量地球的某些物理特征， 從而確定彈體的飛行 軌道，控制引導(dǎo)彈體命中目標(biāo)。特點(diǎn)：自主式制導(dǎo)的彈體的飛行完全自主，因而不易受干擾。但由于制導(dǎo)程序是預(yù)先確定的，所以這種制導(dǎo)方式只適于攻擊地面固定目標(biāo)。自主式制導(dǎo)又分為相關(guān)制導(dǎo)和慣性制導(dǎo)兩種。功用:大多數(shù)地地彈道導(dǎo)彈，如美國(guó)的“大力神”（Titan）、“民兵”洲際彈道導(dǎo)彈等都采用慣性制導(dǎo)。隨著制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，還可采用天文或地形地圖匹配的方式來(lái)提高制導(dǎo)精度。大部分地（潛）地導(dǎo)彈采用自主式制導(dǎo)系統(tǒng)。_遙控制導(dǎo)系統(tǒng)由設(shè)在導(dǎo)彈以外的制導(dǎo)站導(dǎo)引和控制導(dǎo)彈飛行的制導(dǎo)系統(tǒng) 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)可分為

3、有線指令制導(dǎo) ，無(wú)線電指令制導(dǎo)和波束制導(dǎo)系統(tǒng) .特點(diǎn)：遙控制導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)是彈上設(shè)備簡(jiǎn)單，在一定射程范圍內(nèi)可獲得較高的制導(dǎo)精度。缺 點(diǎn)是射程受跟蹤測(cè)量系統(tǒng)作用距離的限制，制導(dǎo)精度隨射程的增加而降低，并易 受干擾。隨著導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，遙控制導(dǎo)一般可與其他制導(dǎo)方式組成復(fù)合制導(dǎo)。只有射程較近的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈才采用全程遙控制導(dǎo)，通常還同時(shí)采用多種跟蹤測(cè)量手 段，以提高導(dǎo)彈的戰(zhàn)斗性能。測(cè)量和控制誤差是影響遙控制導(dǎo)精度的主要因素。 因此，研制新型測(cè)量裝置和應(yīng)用現(xiàn)代控制理論設(shè)計(jì)制導(dǎo)系統(tǒng)，受到普遍重視。功用：遙控制導(dǎo)是最早被采用的制導(dǎo)系統(tǒng)，通常用于地（艦）空、空空、空地（艦）、 反坦克、反彈道導(dǎo)彈等各類導(dǎo)彈。其中以地空導(dǎo)

4、彈用得最多。如20世紀(jì)40年代德 國(guó)的萊茵女兒”，5年代蘇聯(lián)的SA-2和美國(guó)的 奈基-U”，70年代聯(lián)邦德國(guó)和法國(guó) 的羅蘭特”等。早期的地地導(dǎo)彈，也曾采用這種制導(dǎo)系統(tǒng)。尋的制導(dǎo)系統(tǒng)由彈上導(dǎo)引頭感受目標(biāo)輻射或反射的能量，自動(dòng)跟蹤目標(biāo)并形成制導(dǎo)指令，導(dǎo)引和 控制導(dǎo)彈飛行的制導(dǎo)系統(tǒng).它的特點(diǎn)是制導(dǎo)精度較高，但制導(dǎo)距離不能太遠(yuǎn)尋的 制導(dǎo)系統(tǒng)按感受目標(biāo)信息的來(lái)源可分為 主動(dòng)，半主動(dòng)和被動(dòng)尋的制導(dǎo)系統(tǒng).由敏感器感受目標(biāo)輻射或反射能量形成 制導(dǎo)指令，將運(yùn)動(dòng)物體導(dǎo)向目標(biāo)的。尋的 制導(dǎo)系統(tǒng)多用于導(dǎo)彈上，所用的敏感器又稱導(dǎo)引頭。導(dǎo)引頭所接受的輻射波可以 是無(wú)線電波、光波（紅外線、激光）或聲波。尋的制導(dǎo)系統(tǒng)分為三種

5、（見圖尋的 制導(dǎo)系統(tǒng)工作原理）。主動(dòng)式：發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都裝在導(dǎo)彈上。半主動(dòng)式： 發(fā)射機(jī)裝在地面、飛機(jī)或艦船上，向目標(biāo)發(fā)出輻射波，導(dǎo)彈接收目標(biāo)的反射波。 被動(dòng)式：導(dǎo)彈上只裝有接收機(jī)，接收目標(biāo)的輻射能量。特點(diǎn)：半主動(dòng)式雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)雖然需要地面制導(dǎo)站，但是導(dǎo)彈上系統(tǒng)簡(jiǎn)單、重量輕、 成本低、作用距離大，仍比主動(dòng)式雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。主動(dòng)式和半主動(dòng) 式雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)都容易被對(duì)方發(fā)現(xiàn)和干擾被動(dòng)式以紅外線尋的制導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng) 用較多，它的分辨率高、尺寸小、重量輕、可以避免地物雜波干擾，但容易被對(duì) 方施放紅外線的干擾物迷惑，制導(dǎo)效果受氣候影響也較大。在同一型號(hào)導(dǎo)彈上裝 用兩種不同類型的導(dǎo)引頭，供不同條件

6、下選擇或者同時(shí)發(fā)射裝有不同類型導(dǎo)引頭 的導(dǎo)彈，可以提高導(dǎo)彈在復(fù)雜干擾條件下的作戰(zhàn)能力。功用：半主動(dòng)式雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)雖然需要地面制導(dǎo)站，但是導(dǎo)彈上系統(tǒng)簡(jiǎn)單、重量輕、成本低、作用距離大，仍比主動(dòng)式雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)在導(dǎo)彈飛行的初始段，中間段和末段，同時(shí)或先后采用兩種以上制導(dǎo)方式的制導(dǎo)稱為復(fù)合制導(dǎo)特點(diǎn)：這種制導(dǎo)可以增大制導(dǎo)距離，提高制導(dǎo)精度功用：縱復(fù)合在飛行器飛行的不同階段采用不同的制導(dǎo)系統(tǒng)。如遠(yuǎn)程地地飛航式導(dǎo)彈在其彈道 的初段可采用波束制導(dǎo)系統(tǒng)，彈道中段水平飛行時(shí)可用地磁制導(dǎo)或天文制導(dǎo)，末段可以用尋的制導(dǎo)或圖像匹配制導(dǎo)，以提高制導(dǎo)準(zhǔn)確度。橫復(fù)合多種制導(dǎo)系統(tǒng)在飛行器飛行過(guò)程中或

7、在彈道的某一段上同時(shí)并用。 如遠(yuǎn)程彈道式 導(dǎo)彈的主動(dòng)段可采用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)再加波束制導(dǎo)，飛航式導(dǎo)彈在其整個(gè)飛行過(guò)程 中可采用天文一慣性制導(dǎo)系統(tǒng)等。 但并用時(shí)總是以一種制導(dǎo)系統(tǒng)為主，以其余的 制導(dǎo)系統(tǒng)為輔?？v-橫復(fù)合縱復(fù)合和橫復(fù)合同時(shí)并用時(shí)稱為縱-橫復(fù)合。例如，“阿波羅”號(hào)飛船登月飛行 就采用了這種復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)。飛船的助推火箭“土星”5號(hào)在進(jìn)入圍繞地球初始 軌道時(shí)用的是慣性制導(dǎo)系統(tǒng)，在飛向月球途中導(dǎo)航和制導(dǎo)信息不斷從地面站發(fā)送 到飛船，作為飛船上計(jì)算機(jī)的輸入數(shù)據(jù)和制導(dǎo)指令。與此同時(shí)，飛船上還采用天 文制導(dǎo)系統(tǒng)作為輔助制導(dǎo)系統(tǒng)。飛船的登月艙用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)它在月球表面 降落，并在最后登月的過(guò)程中，

8、采用主動(dòng)雷達(dá)尋的制導(dǎo)。登上月球之后，用登月 艙上的光學(xué)六分儀觀測(cè)天體，使慣性系統(tǒng)在起飛前得以校準(zhǔn)。登月艙用慣性制導(dǎo) 系統(tǒng)引導(dǎo)從月球上起飛，用主動(dòng)雷達(dá)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)引，與指令艙對(duì)接，以完成 軌道會(huì)合操作。在返回地球的飛行中，導(dǎo)航、制導(dǎo)和控制工作過(guò)程與發(fā)射飛行時(shí) 的情況相同。舉例：導(dǎo)彈舵機(jī)：控制導(dǎo)彈舵面或副翼偏轉(zhuǎn)的舵機(jī)。按驅(qū)動(dòng)能源的類型，可分為氣壓 式、液壓式、電動(dòng)式和電磁式；按輸入、輸出信號(hào)的關(guān)系，可分為線性式、繼電式 和脈寬調(diào)制式；按伺服機(jī)構(gòu)中動(dòng)力與負(fù)載的關(guān)系，可分為自制式和非自制式。在空 空導(dǎo)彈中，近距型大多采用氣壓舵機(jī)；中距型大多采用液壓舵機(jī)；屬正常式氣動(dòng)布 局的,大多采用電動(dòng)舵機(jī)。反作用飛輪:反作用飛輪作為衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),具有控制精度高、燃料消耗少、使用靈活性大等特點(diǎn)。反作用飛輪利用加速或減速時(shí)產(chǎn)生的反作用 力矩控制衛(wèi)星姿態(tài)其輸出的反作用力矩中往往存在非理想電磁力矩，這些非理想電磁力矩對(duì)衛(wèi)星姿態(tài)產(chǎn)生干擾，有必要從反作用飛輪的電機(jī)本體設(shè)計(jì)和控制角度 加以抑制。民兵洲際彈道導(dǎo)彈：導(dǎo)引系統(tǒng)：改良NS-20慣性平衡導(dǎo)引控制系統(tǒng)全長(zhǎng)18. 263公尺直徑167. 64公尺（最大）最大射程14816公里起飛重量35. 3噸彈頭型號(hào) W62/MK1式2或