<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.20.251-256</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-616</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ДИНАМИКА, БАЛЛИСТИКА И УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DYNAMICS, BALLISTICS AND CONTROL OF AIRCRAFT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Синтез системы самонаведения ракет с учетом динамики измерительных элементов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Synthesis of the Missile Homing System Taking into Account the Dynamic Characteristic of the Measurement Elements</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>До Куанг Тхонг</surname><given-names>.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Do Quang Thong</surname><given-names>.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук</p></bio><bio xml:lang="en"/><email xlink:type="simple">doquangthong@yahoo.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Технический университет им. Ле Куй Дон</institution><country>Вьетнам</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Le Quy Don Technical University</institution><country>Viet Nam</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>09</day><month>04</month><year>2019</year></pub-date><volume>20</volume><issue>4</issue><fpage>251</fpage><lpage>256</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/616">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/616</self-uri><abstract><p>В настоящее время разработаны разнообразные системы самонаведения ракет. Однако в открытой литературе до сих пор лишь изложены методы синтеза системы самонаведения ракет без учета динамических свойств измерительных элементов. Это справедливо только в том случае, когда измерительные элементы имеют малую инерционность и достаточное демпфирование. В общем случае необходимо учитывать динамику измерительных элементов с значительной постоянной времени. Вместе с тем большая инерционность измерительных элементов улучшает фильтрацию высокочастотных помех системы в целом. Учет динамики измерительных элементов приводит к осложнению в определении передаточной функции системы стабилизации нормального ускорения и синтезе самонаведения ракет в целом. Поэтому в данной статье мы предложим математическую модель системы самонаведения ракет с учетом динамических свойств измерительных элементов. Эта модель позволяет синтезировать системы самонаведения ракет с большой точностью и применять измерительные элементы с постоянной времени, сравнимой с постоянной времени рулевого привода. Для этого предлагаемая система рассматриваеся на двух этапах. На первом этапе подробно обсуждается система самонаведения ракет без учета динамических характеристик измерительных элементов. Исследовано влияние динамических свойств измерительных элементов на качество системы самонаведения ракет. На втором этапе представлена методика синтеза системы самонаведения ракет с учетом динамических свойств измерительных элементов. Учет динамических свойств измерительных элеменов осуществлен с помощью команд пакета Control system toolbox (MATLAB). Синтез системы самонаведения ракет выполнен методом параметрической оптимизации, благодаря чему уменьшается отрицательное влияние динамических свойств измерительных элементов на качество системы самонаведения ракет.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Several various missile homing systems (MHS) have been developed in recent years. However, to the best of our knowledge, these systems do not take into account the dynamic characteristics of the measurement elements (ME). Such existing systems can only work well when the MEs have a small inertia and large damping. Thus in general case, it is necessary to consider the dynamic characteristics of the MEs with the big inertia. In addition, using the MEs with the big inertia, the MHSs is able to remove the high-frequency noise. However, taking into account the dynamic properties of the MEs causes difficulties in determining the transfer function (PF) of the normal acceleration stability system and the synthesis of MHSs. Therefore, in this paper, we propose an effective mathematical model of the missile homing system, which takes into consideration the dynamic characteristics of the MEs. In addition, this model allows synthesizing the high accuracy MHSs, and utilizing the MEs with the inertia equivalent to the inertia of the rudder actuator. To accomplish that, the proposed system is composed of two stages. In the first stage, the MHSs, which do not incorporate the dynamic characteristics of the MEs, is presented in detail. Then, we analyze and estimate the effect of the dynamic characteristics of the MEs on the performance of the MHSs. In the second stage, we propose a novel MHS, which takes into account the dynamic characteristics of the MEs. The proposed system is implemented based on the basic functions in the Control system toolbox in MATLAB, and designed by the parametric optimization method. The simulation results indicate that, our proposed system outperforms the conventional MHSs in term of reducing the negative effects of the dynamic characteristic of the MEs on the quality of the MHS.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>синтез системы</kwd><kwd>ракета</kwd><kwd>система самонаведения ракет</kwd><kwd>цель</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>system synthesis</kwd><kwd>missile</kwd><kwd>missile homing system</kwd><kwd>target</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кринецкий Е. И. Системы самонаведения. М.: Машиностроение. 1970. С. 1483149</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krineckij E. I. Sistemy samonavedenija (Homing systems), Moscow, Mashinostroenie, 1970, pp. 148—149 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Федосов Е. А., Бобронников В. Т., Красильщиков Н. Н. и др. Под ред. Федосова Е. А. Динамическое проектирование систем управления автоматических маневренных летательных аппаратов: учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1997. С. 87—88.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fedosov E. A., Bobronnikov V. T., Krasil’shhikov N. N. et al. Dinamicheskoe proektirovanie sistem upravlenija avtomaticheskih manevrennyh letatel’nyh apparatov (Dynamic design of automatic maneuverable aircraft control systems), Moscow, Mashinostroenie, 1997, pp. 87—88 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пупков К. А., Егупов Н. Д., Колесников Л. В. и др. Под. ред. Пупкова К. А. и Егупова Н. Д.. Высокоточные системы самонаведения: расчет и проектирование. Вычислительный экспереимент. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. С. 30—64, 297—300.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pupkov K. A., Egupov N. D., Kolesnikov L. V. et al. Vysokotochnye sistemy samonavedenija: raschet i proektirovanie. Vychislitel’nyj jekspereiment (High-precision homing systems: calculation and design. Computational experiment), Moscow, FIZMATLIT, 2011, pp. 30—64, 297—300 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимофеев Н. Н., Шестун А. Н. Проектирование нестационарных динамических систем управления летательных аппаратов, СПб.: БГТУ 2001. С. 9—43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Timofeev N. N., Shestun A. N. Proektirovanie nestacionarnyh dinamicheskih sistem upravlenija letatel’nyh apparatov (Design of non-stationary dynamic control systems of aircraft), SPb., Publishing house of BGTU, 2001, pp. 9—43 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Blakelock J. H. Automatic Control of Aircraft and Missiles, John Wiley &amp; Sons, Inc., New York, NY, second edition, 1991. P. 77—80, 238—244, 287.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Blakelock J. H. Automatic Control of Aircraft and Missiles, John Wiley &amp; Sons, Inc., New York, NY, second edition, 1991, pp. 77—80, 238—244, 287.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Roskam J. Airplane Flight Dynamics and Automatic Flight Control, Part I, Roskam Aviation and Engineering Corporation, Ottawa, Kansas, second printing, 1998. P. 689.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Roskam J. Airplane Flight Dynamics and Automatic Flight Control, Part I, Roskam Aviation and Engineering Corporation, Ottawa, Kansas, second printing, 1998, 689 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zarchan P. Tactical and Strategic Missile Guidance, third edition, Vol. 157, Progress in Astronautics and Aeronautics, published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Washington, D. C., 1998. P. 508—518, 529—549.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zarchan P. Tactical and Strategic Missile Guidance, third edition, Vol. 157, Progress in Astronautics and Aeronautics, published by the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., Washington, D. C., 1998, pp. 508—518, 529—549.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Толпегин О. А. Математические модели систем наведения летательных аппаратов. СПб.: БГТУ — 1999. С. 65—96.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tolpegin O. A. Matematicheskie modeli sistem navedenija letatel’nyh apparatov (Mathematical models of aircraft guidance systems), SPb., BGTU, 1999, pp. 65—96 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Санников В. А., Шалыгин А. С. Математические модели стабилизации движения летательных аппаратов, СПб.: Ленинградский ордена Ленина Красного Знамени Механического институт имени Маршала Советского Союза Д. Ф. Устинова, 1989. С. 4—56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sannikov V. A., Shalygin A. S. Matematicheskie modeli stabilizacii dvizhenija letatel’nyh apparatov (Mathematical models of the stabilization of the movement of aircraft), SPb, Leningradskij ordena Lenina Krasnogo Znameni Mehanicheskogo institut imeni Marshala Sovetskogo Sojuza D. F. Ustinova, 1989, pp. 4—56 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макарьев Б. М., Андриевский Б. Р. Системы стабилизации летательных аппаратов. Принципы построения и структура системы стабилизации, СПб.: Ленинградский ордена Ленина Красного Знамени Механического институт имени Маршала Советского Союза Д. Ф. Устинова, 1981. С. 4—117.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makar’ev B. M., Andrievskij B. R. Sistemy stabilizacii letatel’nyh apparatov. Principy postroenija i struktura sistemy stabilizacii (Aircraft stabilization systems. Principles of construction and structure of the stabilization system), SPb, Leningradskij ordena Lenina Krasnogo Znameni Mehanicheskogo institut imeni Marshala Sovetskogo Sojuza D. F. Ustinova, 1981, pp. 4—117 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев А. А., Карабанов В. А. Динамика систем управления беспилотными летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1965. С. 410—442.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev A. A., Karabanov V. A. Dinamika sistem upravlenija bespilotnymi letatel’nymi apparatami (Dynamics of control systems for unmanned aerial vehicles), Moscow, Mashinostroenie, 1965, pp. 410—442 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев А. А., Чернобровкин Л. С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1962. С. 394—479.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lebedev A. A., Chernobrovkin L. S. Dinamika poljota bespilotnyh letatel’nyh apparatov (Flight dynamics of unmanned aerial vehicles), Moscow, Mashinostroenie, 1962, pp. 394—479 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кутовзов Н. Т. Системы стабилизации летательных аппаратов: учеб. пособие для вузов. М.: Высш. школа, 1976. С. 270—282.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kutovzov N. T. Sistemy stabilizacii letatel’nyh apparatov (Aircraft Stabilization Systems), Moscow, Vyssh. Shkola, 1976, pp. 270—282 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Голубев И. С., Светлов В. Г. Проектирование зенитных управляемых ракет. М.: Изд. Май, 1999. С. 380—420.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Golubev I. S., Svetlov V. G. Proektirovanie zenitnyh upravljaemyh raket (Design of anti-aircraft guided missiles), Moscow, Publishing house of MAI, 1999, pp. 380—420 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Казаков И. Е., Мишаков А. Ф. Авиационные управляемые ракеты, Часть II. Системы управления и динамика наведения авиационных управляемых ракет и бомб. М.: Изд. ВВИА им. Жуковского Н. Е. 1985. С. 203—255.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazakov I. E., Mishakov A. F. Aviacionnye upravljaemye rakety, Part II, Sistemy upravlenija i dinamika navedenija aviacionnyh upravljaemyh raket i bomb (Aviation guided missiles, Part II — Control systems and targeting dynamics of aviation guided missiles and bombs), Moscow, Publishing house of VVIA im. Zhukovskogo N. E., 1985, pp. 203—255 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боднер В. А. Системы управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1973. С. 195—236.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bodner V. A. Sistemy upravlenija letatel’nymi apparatami (Aircraft control systems), Moscow, Mashinostroenije, 1973, pp. 195—236 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Метведев В. С., Почемкин В. Г. Control System Toolbox. М.: Изд ДИАЛОГ МИФИ. 1999.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Metvedev V. S., Pochjomkin V. G. Control System Toolbox, Moscow, Publishing house of DIALOG MIFI, 1999 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
