Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Flight of a Guided Aerial Bomb Along a Vertical Plane in Turbulent Atmosphere

Stefański Konrad, Grzyb Marta

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2019

|

Vol. 10, Nr 3 (37)

19--30

EN

The control of a homing flying object, which a guided aerial bomb (GAB) is, takes place in the earth’s atmosphere, which may feature various atmospheric phenomena that are disturbances to the GAB control. The atmospheric disturbances include air turbulences, wind pockets, and wind gusts. For the purpose of the research discussed in this paper, the atmospheric disturbances were qualified as a stochastic process of power spectral density according to the Dryden model. This paper presents a method of controlling a GAB in motion through a turbulent atmosphere of the earth. The GAB was homed to a moving ground target by the most universal method of proportional navigation. The research discussed in this paper included an analysis of the effect of atmospheric disturbances on the target striking accuracy of a GAB moving along a vertical plane, the GAB flight trajectory, the values of force inputs which controlled the GAB flight, the values of actual attack angles, the values of kinematic transverse overloads, and the control errors input to the guidance controller. The numerical simulations were completed during the research in Matlab/Simulink, and certain results thereof are represented in a graphical format.

PL

Proces sterowania samonaprowadzającym się obiektem latającym jakim jest lotnicza bomba kierowana (LBK) odbywa się w atmosferze ziemskiej, w której zachodzą różnego rodzaju zjawiska atmosferyczne będące zakłóceniami. Takimi zjawiskami mogą być na przykład: turbulencje, uskoki wiatru, jak też jego podmuchy. Dla potrzeb badań zakłócenia takie przyjęte zostały jako proces stochastyczny w postaci gęstości widmowej mocy to znaczy według modelu Drydena. W niniejszej pracy zaprezentowano metodę sterowania lotniczą bombą kierowaną, która porusza się w ziemskiej atmosferze zaburzonej. Do naprowadzania tego obiektu latającego na poruszający się cel naziemny wykorzystana tu została, jako najbardziej uniwersalna, metoda proporcjonalnej nawigacji. Przeprowadzone w pracy badania objęły analizę wpływu zakłóceń atmosferycznych na dokładność trafienia w cel przez poruszającą się w płaszczyźnie pionowej bombę kierowaną, kształt toru jej lotu, wartości generowanych sił sterujących lotem LBK, wartości realizowanych kątów natarcia, wartości kinematycznych przeciążeń poprzecznych, jak również uchybów sterowania podawanych na regulator. Symulacje numeryczne przeprowadzone zostały w środowisku Matlab/Simulink, a niektóre wyniki badań przedstawione są w postaci graficznej.

2

Analiza możliwości sterowania samonaprowadzającą głowicą skanująco-śledzącą posadowioną na mobilnym zestawie artyleryjsko-rakietowym

Koruba Z., Gapiński D., Szmidt P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 3

323--334

PL

Na współczesnym polu walki istnieje potrzeba ustawicznego zwiększania zdolności bojowych, w tym prędkości działania, zasięgu wykrywania celów, możliwości identyfikacji celów i skuteczności prowadzenia ognia przez zestawy artyleryjsko-rakietowe krótkiego zasięgu. Dużym wyzwaniem jest możliwość skutecznego prowadzenia ognia przez tego typu zestawy w warunkach oddziaływania zakłóceń nie tylko od strony namierzanych środków napadu powietrznego, lecz także ze strony poruszającej się platformy, na której jest posadowiony zestaw artyleryjsko-rakietowy wraz z samonaprowadzającymi się pociskami rakietowymi. W pracy przedstawiono analizę możliwości sterowania innowacyjną głowicą skanująco-śledzącą wchodzącą w skład pocisków rakietowcy i przeznaczoną do wykrywania oraz śledzenia wymienionych obiektów. Niektóre wyniki badań symulacji numerycznych przedstawiono w postaci graficznej.

EN

On the modern battlefield, there is a need to continually increase combat capabilities, including speed, target detection, target identification and fire-fighting performance of short-range artillery-rocket sets. A big challenge is the ability to effectively fire through such sets of conditions of interference, not only from the direction of targeted air strike, but also from the moving platform on which the artillery-rocket set with self-guided rocket missiles is located. The paper presents the analysis of the possibilities of controlling an innovative scanning and tracking IR seeker that is a part of missile launchers and is designed to detect and track the above-mentioned objects. Some results of numerical simulation tests are presented in a graphical form.

3

An Application of a Special Method for Designating the Control Forces for the Homing of an Anti-Aircraft Missile on an Aerial Target by Use of a Method of Proportional Navigation

Stefański K.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2018

|

Vol. 9, Nr 4 (34)

149--162

EN

An analysis of application feasibility of a special method for surface-to-air missile (SAM) control during homing on an airborne target was carried out in this paper. A prior implementation of the method was motion control for a gyroscope axis with three degrees of freedom [1, 2] at the stages of spatial seeking and tracking of a detected target. The positive results obtained during that research led to a conclusion that the proposed control method would be appropriate for the determination of the control forces for missile guidance. This method consists in the application of the phase trajectories of control errors. Switching over of the control forces at suitable phase plane points reduced the control errors to zero and facilitated a proper flight path of the SAM. This paper presents a switching algorithm, equations of the kinematics and dynamics of SAM flight, and a number of examples of numerical simulations of the problem contemplated herein. The simulation results were represented in a graphic format.

PL

W pracy przeprowadzono analizę możliwości zastosowania specjalnej metody sterowania przeciwlotniczym pociskiem rakietowym podczas naprowadzania na ruchomy cel powietrzny. Wcześniej w oparciu o tę metodę zrealizowane zostało sterowanie ruchem osi giroskopu o trzech stopniach swobody [1, 2] w czasie przeszukiwania przestrzeni i śledzenia wykrytego celu. Otrzymane wtedy pozytywne wyniki dały podstawę do wyciągnięcia wniosku, że zaproponowane sterowanie będzie możliwe do wyznaczania sił sterujących przy naprowadzaniu pocisku rakietowego. Metoda ta polega na wykorzystaniu trajektorii fazowych uchybów sterowania. Przełączanie sił sterujących w odpowiednich punktach płaszczyzny fazowej powoduje sprowadzanie tych uchybów do zera i realizację odpowiedniego toru lotu pocisku rakietowego. Zaprezentowano algorytm przełączania, równania kinematyki i dynamiki lotu pocisku oraz wiele przykładów symulacji numerycznych. Otrzymane wyniki zostały przedstawione w postaci graficznej.

4

The control of anti-aircraft missile flight path in atmospheric disturbances

Grzyb M., Stefański K.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2017

|

R. 58 nr 2 (209)

51--60

EN

The control of homing surface-to-air short-range anti-aircraft missile takes place in the atmosphere, in which there are different types of atmospheric disturbances such as: turbulence, gust and wind shear. The atmospheric disturbances is generated with the Dryden power spectral density model. This paper presents a method for control of flying objects such as anti-aircraft missile moving in a disturbed environment. The method of proportional navigation will be applied for the guidance of missile on the ground target. The research will include the analysis of influence of atmospherics on the hitting the target accuracy, the shape of the flight path and the values of generated control forces. Numerical research will be carried out with use of Matlab/Simulink software. Obtained results will be presented in the graphical form.

PL

Sterowanie samonaprowadzającym obiektem latającym, jakim jest przeciwlotniczy pocisk rakietowy (PPR), odbywa się w atmosferze ziemskiej, w której zachodzą różnego typu zjawiska atmosferyczne, jak turbulencje, uskoki i podmuchy wiatru. Zakłócenia atmosferyczne przyjęto jako proces stochastyczny w postaci gęstości widmowej mocy (model Drydena). W artykule zaprezentowano metodę sterowania PPR poruszającym się w atmosferze zaburzonej. Do naprowadzania pocisku rakietowego na cel powietrzny wykorzystana została metoda proporcjonalnej nawigacji. Badania objęły analizę wpływu zakłóceń atmosferycznych na dokładność trafienia w cel, kształt toru lotu oraz wartości generowanych sił sterujących. Symulacje komputerowe przeprowadzone zostały w środowisku Matlab/Simulink, a niektóre wyniki badań przedstawione w postaci graficznej.

5

Impact of Controller Performance on the Process of Guiding an Armour-Piercing Missile onto a Ground-Based Target

Nocoń Ł., Stefański K.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2016

|

Vol. 7, Nr 4 (26)

67--84

EN

This work presents an analysis of guiding an anti-tank missile (ATGM) onto a ground-based target. The concept presented here is the feasibility of bypassing obstacles in the path of an ATGM when the obstacle coordinates are known prior to firing the ATGM weapon. The ATGM contemplated here uses a homing algorithm to calculate the stages of the ATGM flight path with the use of polynomial curves (including third-degree polynomial curves). The start and end coordinates of the polynomial curves are determined by the position of the obstacle(s) along the flight path. A method is presented for calculating the factors of subsequent flight path stages, along with a method of equating the ATGM kinematics and dynamics. A comparison is made between the operating efficiency of various configurations of a traditional proportional integral derivative (PID) controller, and at various gain factor values of the PID controller stages. The applied mathematical model of the ATGM are used in a series of numerical simulations for different take-off and in-flight conditions of the projectile. The simulation results are presented in a graphical form.

PL

W pracy zaprezentowana została analiza naprowadzania na cel naziemny przeciwpancernego pocisku kierowanego (PPK). Idea polega na możliwości omijania przeszkód przez PPK, których współrzędne są znane przed wystrzeleniem. Rakieta ta ma zaimplementowany algorytm naprowadzania, który polega na obliczaniu odcinków lotu PPK według krzywych wielomianowych (w tej pracy wykorzystano krzywe trzeciego stopnia), których współrzędne początku i końca są wymuszone przez położenie przeszkody lub przeszkód. Zaprezentowany został sposób obliczania współczynników dla kolejnych odcinków toru lotu, jak również równania kinematyki i dynamiki pocisku. Przeprowadzone będzie także porównanie skuteczności działania klasycznego regulatora proporcjonalno-całkująco różniczkującego w różnych konfiguracjach i przy różnych wartościach współczynników wzmocnienia jego poszczególnych członów. Zastosowany model matematyczny PPK posłuży do przeprowadzenia szeregu symulacji numerycznych dla różnych warunków startu i lotu przeciwpancernego pocisku kierowanego. Ich wyniki zostaną przedstawione w postaci graficznej.

6

Numerical analysis of dynamics of an automatically tracked anti-tank guided missile using polynomial functions

Koruba Z., Nocoń Ł.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 1

13--25

EN

The paper presents algorithms of automatic control of an intelligent anti-tank guided missile (ATGM) with possibility of attacking the target from the upper ceiling and with possibility of the missile flight through indicated points in space. The polynomial functions are used to designate the program trajectories. Numerical analysis of the operation of chosen algorithms is performed. The results are presented in a graphical form. As it results from the conducted tests, the proposed algorithms of automatic control of ATGM with the use of polynomial functions work properly during attack on the target from the upper ceiling, for both mobile and immobile targets.

7

Modelowanie i symulacja numeryczna samonaprowadzania pocisku rakietowego na cel naziemny z wykorzystaniem sterowanego giroskopu

Ładyżyńska-Kozdraś E., Koruba Z.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2014

|

Vol. 5, Nr 3 (17)

35-50

PL

W pracy zaprezentowano modelowanie dynamiki pocisku rakietowego, stabilizowanego przy użyciu giroskopu, samonaprowadzającego się na manewrujący cel naziemny. Model matematyczny opracowany został przy zastosowaniu równań Boltzmanna–Hamela dla układów mechanicznych o więzach nieholonomicznych. Pokazano, jak stosując ogólny model matematyczny sterowanego obiektu latającego, wprowadzając prawa sterowania jako więzy nieholonomiczne oraz stabilizację giroskopową, można sterować automatycznie badanym obiektem. Wprowadzone prawa sterowania stanowią związki kinematyczne uchybów, to znaczy różnic między parametrami zadanymi i realizowanymi lotu pocisku rakietowego. Otrzymane prawa sterowania potraktowano jako więzy nieholonomiczne ograniczające ruch pocisku tak, aby spełniał on żądany manewr sterowany. Związki kinematyczne i kryteria naprowadzania stanowią koordynację lotu sterowanej automatycznie rakiety, której ruch został powiązany z linią obserwacji manewrującego przestrzennie celu, wyznaczoną przez oś sterowanego giroskopu. Poprawność opracowanego modelu matematycznego potwierdziła symulacja numeryczna przeprowadzona dla pocisku klasy „Maverick” wyposażonego w giroskop będący elementem wykonawczym skanowania powierzchni ziemi i śledzenia wykrytego na niej celu. Analizie poddana została zarówno dynamika giroskopu, jak i pocisku podczas procesu śledzenia wykrytego celu. Wyniki przedstawione zostały w postaci graficznej.

EN

The paper presents the modelling of the dynamics of a self-guided missile steered using a gyroscope. In such kinds of missiles, attacking the targets detected by them, the main element is a self-guiding head, which is operated by a steered gyroscope. A mathematical model was precluded using the Boltzmann–Hamel equations for mechanical systems with non-holonomic constraints. A relatively simple method for automatic control has been presented based on introducing the control laws and gyroscope into a general model of a flying object. These control laws have the form of kinematics relations between the real and preset flight parameters, respectively. The resulting control laws are considered as non-holonomic constraints of the missile motion ensuring that it executes the specified controlled manoeuvre. Kinematical relations combined with homing criteria represent the coupling between the missile flight and 3D motion of a manoeuvring target. Correctness of the developed mathematical model was confirmed by digital simulation conducted for a Maverick missile equipped with a gyroscope being an executive element of the system scanning the earth’s surface and following the detected target. Both the dynamics of the gyroscope and the missile during the process of scanning and following the detected target were the subject to digital analysis. The results were presented in graphic form.

8

Zastosowanie giroskopowego układu wykonawczego do naprowadzania pocisku rakietowego na cel

Stefański K.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2011

|

Vol. 2, Nr 4 (6)

61-68

PL

W pracy rozważono możliwość wykorzystania układu wykonawczego sterowania lotem pocisku, w postaci szybko obracającego się wirnika, zawieszonego przegubowo w korpusie pocisku. Wymuszone odchylania osi wirnika (giroskopu) względem osi korpusu generują momenty sił zmieniające kierunek lotu pocisku i naprowadzanie na ruchomy cel.

EN

In this paper the ability to use the executive system of missile flight control, in the form of fast rotating rotor, suspended jointly in the missile body. Enforced deflections of rotor axis (of gyroscope) in relation to body axis generate the moments of forces that change the direction of missile flight and homing on the moving target.

9

Zarys metody określania niezawodności wybranych systemów kierowania rakiet lotniczych.

Tomaszek H., Skomra A., Stępień S.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2005

|

Vol. 40, nr 2

31-46

PL

Ogólnie można powiedzieć, że zadaniem systemu kierowania rakietą jest doprowadzenie do "spotkania" rakiety z obsługiwanym obiektem (celem), czyli zbliżenie na założoną odległość od celu. Niezawodność systemu kierowania rakietą, rozumianą jako niezawodność wykonania przez niego zadania (spotkania z obsługiwanym obiektem) wyznaczono poprzez określenie rozkładu uchybu spotkania. W artykule przedstawiono zarys metody opisu rozkładu uchybu spotkania rakiety z celem, przy samonaprowadzaniu z wykorzystaniem metody proporcjonalnej nawigacji. Zaproponowano analityczny sposób wyznaczania gęstości prawdopodobieństwa uchybu rakiety, polegający na wykorzystaniu funkcji charakterystycznej tej zmiennej losowej. Rozpatrzono proces samonaprowadzania rakiety w płaszczyźnie poziomej, określono rozkład uchybu rakiety dla dowolnej chwili przerwania (wyłączenia) naprowadzania, z wyprowadzeniem wzorów na wartość przeciętną i wariancję uchybu.

EN

Generally missile's control systems is designed for lead to meeting missile and object (target), that is become close to target. Reliability of missile's control system - defined as reliability of carry out task described - through distribution deviation meeting missile and target. Method of description of distribution deviation meeting missile and target in case of proportional navigation homing has been presented in this paper. Authors propose analytical way of calculation density of probability missile's deviation with use characteristic function. Homing process considered in horizontal plane. Distribution of deviation characterized for freely selected moment of homing off. Furthermore authors determined average and standard deviation.

10

Metoda proporcjonalnej nawigacji ze zmiennym współczynnikiem

Panasiuk J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2005

|

Vol. 54, nr 9

93-105

PL

Rozpatrywany jest algorytm samonaprowadzania rakiet bliskiego zasięgu, uwzględniający zmianę wartości współczynnika w metodzie proporcjonalnej nawigacji. Zaproponowane rozwiązanie pozwala na uzależnienie parametrów metody od parametrów ruchu celu i parametrów technicznych pocisku.

EN

Discussed is the homing algorithm of short range rockets, taking into account the change of coefficient in the proportional navigation method. The proposed solution enables to be dependent the method parameters on the target motion parameters as well as on the missile technical parameters.

11

Wprowadzenie do oceny skuteczności użycia kierowanych rakiet lotniczych.

Tomaszek H., Stępień S.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2004

|

Vol. 39, nr 2

77-88

PL

W niniejszym artykule podjęto próbę określenia skuteczności bojowego użycia kierowanych pocisków rakietowych. Za miarę skuteczności przyjęto prawdopodobieństwo porażenia celu. Przedstawiono probabilistyczny opis zdarzeń mających wpływ na wypełnienie przez rakietę zadania. Określono prawdopodobieństwa warunkowe zajścia poszczególnych zdarzeń. Przedstawiono również opis częstościowy prawdopodobieństwa porażenia celu, pozwalający na oszacowanie interesującego nas prawdopodobieństwa na podstawie obserwacji i wyników rzeczywistego użycia pocisków rakietowych. W rozważaniach wykorzystano wyniki wcześniejszych publikacji, obecna praca jest podsumowaniem ich cyklu. Pełny obraz rozpatrywanego zagadnienia uzyska się po zapoznaniu z publikowaną metodą określania niezawodności przedziałów sterowania rakiet oraz z analityczną metodą opisu uchybu rakiety lotniczej.

EN

Estimation of the effectiveness of missile's using has been presented in this paper. As a measure of effectiveness was adopted hit probability. Authors presented probabilistic description of event which have an influence on hit the target. Conditional probability of occurred events was defined. Authors estimated on the basis of observation of real using of missiles. This paper is a summary of previous publications of this cycle. Published articles: "Probabilistic method of the estimate of reliability selected missile's control systems" and "Probabilistic method of the estimate of remainder durability of selected airborne objects for utilization according to condition" complete this paper.