1نظرة عامة على الصواريخ
الصاروخ هو سلاح موجه بدقة عادي يعتمد على نظام الطاقة الخاص به للدفع ويستخدم نظام توجيه محترف للسيطرة على مسار الطيرانتوجيه الرأس الحربي بدقة لضرب وتدمير الأهدافتمتلك الصواريخ مدىً طويلاً وسرعة عالية ودقة ممتازة وقدرة هجومية قوية وهي المعدات الأساسية لمعركة الدقة الحديثة.
وفقًا لطرق الطيران والهجوم ، تنقسم الصواريخ إلى فئتين: الصواريخ المجنحة التي تضرب الأهداف كجسم متكامل متكامل ،والصواريخ الباليستية التي تفصل الرأس النووي عن جسم الصاروخ بعد الوصول إلى ارتفاع وموضع محدد مسبقًا، مع الرأس النووي المستقل إكمال الضربة النهائية.الصواريخ تصنف على أنها صواريخ تقليدية مجهزة بالمتفجرات العادية وصواريخ نووية تحمل رؤوس نووية.
2المبدأ الأساسي لتوجيه الثبات
التوجيه العشوائي هو أساسي وتكنولوجيا التوجيه الذاتي للصواريخ ومركبات الإطلاقيحسب معايير الحركة في الوقت الحقيقي للناقل من خلال أجهزة قياس الثبات عالية الدقة، يولد أوامر التوجيه عبر أجهزة الكمبيوتر الداخلية، ويقوم بتعديل حجم الاتجاه ومدة دفع المحرك لتوجيه الصاروخ تلقائيًا إلى منطقة الهدف المحددة مسبقًا.
الميزة الأكثر بروزاً للتوجيه الثابت هياستقلالية كاملةالعملية الكاملة للملاحة والتوجيه لا تتطلب أي إشارة خارجية أو معلومات بيئية، معزولة تماما من التداخلات الخارجية.لديها قدرة ممتازة ضد التشويش والخفاء عالية، مما يجعلها حل توجيه قياسي للصواريخ التكتيكية الحديثة الأرض إلى الأرض والصواريخ الباليستية الاستراتيجية ومركبات إطلاق الفضاء الجوي.
يتكون نظام توجيه ثقافي كامل من ثلاثة أجزاء أساسية: وحدة قياس الثقافي (IMU) ، والكمبيوتر المحمول بالصاروخ ، وجهاز التشغيل الخدمي ، وكلها متكاملة تمامًا داخل حامل الصاروخ.
3. تكوين و آلية عمل وحدة قياس الثبات
وحدة قياس الثبات هي المكون الرئيسي لجهاز توجيه الثبات، وتتكون أساسا منمقياس تسارع ثلاثي المحاوروغيروسكوب ثلاثي المحور.إنه يخرج بشكل مستمر في الوقت الحقيقي ثلاث محاور تسارع و ثلاث محاور بيانات السرعة الزاوية تحت نظام الإحداثيات الناقلة،توفير جميع بيانات استشعار الحركة الأصلية لحل الموقف وحساب الملاحة.
من خلال حل البيانات واندماج الخوارزميات، يمكن لجهاز المعلومات الدولية الحصول على معلومات كاملة عن موقف الحامل وحركة الحامل: بيانات التسارع تحل زوايا التدحرج والزاوية،مع تصفية كالمان المطبقة للقضاء على ضوضاء المستشعرات وتحسين الاستقرار؛ بيانات السرعة الزاوية تحل زاوية الالتفاف ، والتي يتم معايرتها وتعويضها بواسطة مقياس مغناطيسي ثلاثي المحاور.يمكن الحصول على سرعة الطيران في الوقت الحقيقي وزاوية الدوران التراكمية لكل محور عن طريق دمج بيانات التسارع والسرعة الزاوية على التوالي.
3.1 مبدأ عمل مقياس التسارع ثلاثي المحور
يمكن تصور آلية عمل مقياس التسارع من خلال نموذج ميكانيكي مبسط: يتم تثبيت كرة كتلة في وسط قشرة مكعبة بواسطة رباعي مرنة.في بيئة ثابتة بدون وزن، تظل الكرة الكتلة مركزية مع تسارع صفر على جميع المحاور الثلاثة.
عندما يولد الناقل تسارعًا خطيًا ، تتحرك القذيفة بالتزامن مع الناقل ، بينما تظل كرة الكتلة الداخلية ثابتة نسبيًا بسبب الحصانة ،تتشبث بالجانب المقابل من القشرةيلتقط جهاز الاستشعار تحرك الكرة الكبيرة ويحول التحرك الميكانيكي إلى إشارات كهربائية، بحل التسارع الخطي للمحاورين الثلاثة المتعامدة للناقل.
3.2 مبدأ عمل الجيروسكوب الثلاثي المحور
الجيروسكوبات هي أجهزة استشعار أساسية لقياس السرعة الزاوية للناقلة وانحراف الموقف. الأنواع الشائعة تشمل الجيروسكوبات الميكانيكية ،أجهزة تحريك الألياف البصرية (FOG) وأجهزة تحريك الألياف الكهربائية الدقيقة (MEMS)مبدأها الفيزيائي الأساسي هو التأثير الجيروسكوبي: في ظل دوران أولي وقومة الدوران الخارجية،يحتفظ الدوار الدوار عالي السرعة بتوجيه محور ثابت ويولد تقدم حول المحور الثابت.
من خلال التقاط حالة التقدّم للدوران، يمكن للجهاز التشغيلي أن يكتشف بدقة السرعة الزاوية وزاوية الدوران لتغيرات موقف المحور الثلاثي للناقل،تحقيق مراقبة في الوقت الحقيقي لتحويل الطيران وتناوب الموقف.
4طريقة حل الموقف في الوحدة
أخذ جهاز MPU6050 الرئيسي لجهاز استشعار الموقف بدقة عالية كمثالالجهاز يدمج مقياس تسريع من ثلاثة محاور ومرصد ثلاثي المحور لاستكمال إدراك الموقف الكامل الأبعادعندما يتم تثبيت جهاز الاستشعار بشكل ثابت بالتزامن مع نظام إحداثيات جسم الصاروخ (محور Z عمودياً للأعلى) ، متجه التسارع a ((x، y،z) في الاتجاه الرأسي يمكن الحصول عليها في حالة حركة موحدة.
استنادا إلى تشغيل المنتج الداخلي المتجه والحساب الهندسي، يمكن حل زاوية موقف مركزي من الصاروخ بدقة:زاوية الطوقهي الزاوية المشمولة بين متجه التسارع وإسقاطها على المستوى المنعطف.زاوية التدحرجهي الزاوية المضمنة بين متجه التسارع ومسطح XOZ. جنبا إلى جنب مع بيانات سرعة الزاوية من الجيروسكوب وخوارزمية تصفية كالمان، بدقة عالية،انخفاض في الضوضاء ومستقر الناتج البيانات كامل الموقف يتم تحقيقها أخيرا.
5ملخص تقني
الملاحة الجبرية للصواريخ تعتمد على قدرة الاستشعار المستقلة لمقاييس التسارع والجيروسكوبانها تدرك عملية كاملة حل الموقف المستقل، حساب المسار والتحكم في توجيه الحلقة المغلقة.مكافحة التدخل والخفاء العالي يجعل توجيه الثبات لا غنى عنه في مجال أسلحة الضربة الدقيقة وملاحة المركبات الجوية.
يجب أن تكون رسالتك بين 20-3000 حرف!
