Функції системи управління
У процесі польоту ракети Система управління вирішує три основні завдання:
Наведення на ціль (навігація) - забезпечення польоту ракети згідно траєкторії, зазначеної в польотного завдання. Підсистема (автомат) наведення повинна враховувати реальний і програмне положення ракети і коригувати за допомогою двигунів і рулів відхилення ракети від зазначеного курсу, що виникають внаслідок збурень (вітрових, розкиду параметрів двигунів і т. П.). В якості основного джерела положення ракети (координат і вектора швидкості) зазвичай використовуються гіростабілізований платформа або бесплатформенной інерціальна навігаційна система. На додаток до них, для компенсації помилок використовується супутникова система навігації та астровізірованіе. Якість реалізації автомата наведення безпосередньо впливає на точність виведення корисного навантаження в задану точку.
Стабілізація польоту - облік зовнішніх (вітер і т. П.) І внутрішніх (резонансні явища і т. П.) Збурень і компенсація їх з урахуванням гранично допустимих значень, допустимих для даної ракети. Підсистема (автомат) стабілізації забезпечує стійкий політ ракети, незруйнованим її конструкції. Якість реалізації автомата стабілізації безпосередньо впливає на граничні габарити корисного навантаження, а також на можливості оптимізації конструкції ракети з метою зниження її маси.
Управління витратою палива - забезпечення максимально ефективної витрати палива і повного вигоряння компонентів (пального і окислювача). При використанні ракети пакетної схеми (одночасна робота декількох ракетних блоків, зазвичай центрального і декількох бічних) система управління витратою палива (Сурті) також забезпечує повне вигорання компонентів у всіх блоках ракети одночасно до моменту поділу. Ефективно працює Сурті забезпечує підвищення корисного навантаження, внаслідок зниження вимог до гарантійних запасів палива, замість яких береться корисний вантаж. Робота Сурті викликає обурення в роботі автомата наведення і автомата стабілізації.
Всі вищевказані підсистеми в даний час зазвичай є програмними підсистемами, що не мають фізичної (приладового) втілення, за винятком датчиків (наприклад, датчиків рівня палива в баках).
В процесі передпольотної підготовки система управління також забезпечує автоматизацію перевірок вузлів ракети і пускових операцій.
Склад системи управління
Система управління ракети зазвичай складається з:
- бортової апаратури системи управління - забезпечення перевірок ракети на всіх стадіях (завод-виробник, монтажно-випробувальний комплекс і стартовий комплекс), пуску і польоту ракети.
- наземної апаратури системи управління - забезпечення перевірок ракети на стартовому комплексі та пуску.
- контрольно-випробувальної апаратури системи управління - забезпечення перевірок ракети на заводі-виробнику і в монтажно-випробувальному (технічному) комплексі.
Типи систем управління
Розрізняють три типи систем управління ракетою:
Система самонаведення працює на принципі уловлювання випромінювання мети (електромагнітного, теплового та т. Д.), Або відбитого від цілі. Система самонаведення забезпечує виявлення випромінювання мети і формує керуючі сигнали, що подаються в автопілот. або безпосередньо на приводи керма. Існують пасивні, активні і напівактивні системи самонаведення. Окремим випадком системи самонаведення є головка самонаведення (ДБН)
Системи телекерування ракет можна розділити на:
У таких системах управління ракетою здійснюється за переданим з борта носія радіокомандах. Відмінність системи наведення по променю полягає в тому, що з борту носія в апаратуру ракети подаються не команди, а вузький радиолуч, який вказує літальному апарату напрямок руху.
В автономних системах наведення всі засоби управління розташовані на самій ракеті, тому протягом усього польоту ракета не пов'язана ні з носієм, ні з метою.
Європа і США
- Європейське Космічне Агентство для написання ПО управління ракетою Аріан-5 використовувало Ада-95.
- У країнах НАТО для написання ПО всієї військової техніки (в тому числі ракет) використовується мова програмування Ада-95.
- У НАСА (США) для написання ПО керуючих КА широко використовують VxWorks / Tornado (наприклад, марсоходів).