1. मिसाइलों का अवलोकन
मिसाइल एक विशिष्ट सटीक निर्देशित हथियार है। यह प्रणोदन के लिए अपने स्वयं के शक्ति प्रणाली पर निर्भर करती है और उड़ान प्रक्षेपवक्र को नियंत्रित करने के लिए एक पेशेवर मार्गदर्शन प्रणाली का उपयोग करती है, जिससे वारहेड को सटीक रूप से लक्ष्य पर प्रहार करने और नष्ट करने के लिए निर्देशित किया जाता है। लंबी दूरी, उच्च गति, उत्कृष्ट सटीकता और शक्तिशाली प्रहार क्षमता की विशेषता वाली मिसाइलें आधुनिक सटीक युद्ध की मुख्य उपकरण हैं।
उड़ान और हमले के तरीकों के अनुसार, मिसाइलों को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: पंख वाली मिसाइलें जो एक पूर्ण एकीकृत निकाय के रूप में लक्ष्य पर प्रहार करती हैं, और बैलिस्टिक मिसाइलें जो पूर्व-निर्धारित ऊंचाई और स्थिति तक पहुंचने के बाद मिसाइल निकाय से वारहेड को अलग करती हैं, जिसमें स्वतंत्र वारहेड अंतिम प्रहार को पूरा करता है। युद्ध पेलोड के मामले में, मिसाइलों को सामान्य विस्फोटकों से लैस पारंपरिक मिसाइलों और परमाणु वारहेड ले जाने वाली परमाणु मिसाइलों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
2. जड़त्वीय मार्गदर्शन का मुख्य सिद्धांत
जड़त्वीय मार्गदर्शन मिसाइलों और प्रक्षेपण वाहनों के लिए सबसे मौलिक और मुख्यधारा की स्वायत्त मार्गदर्शन तकनीक है। जड़त्वीय यांत्रिकी सिद्धांतों के आधार पर, यह उच्च-सटीकता जड़त्वीय माप उपकरणों के माध्यम से वाहक के वास्तविक समय गति मापदंडों की गणना करता है, ऑन-बोर्ड कंप्यूटर के माध्यम से मार्गदर्शन कमांड उत्पन्न करता है, और मिसाइल को पूर्व-निर्धारित लक्ष्य क्षेत्र में स्वचालित रूप से निर्देशित करने के लिए इंजन थ्रस्ट के परिमाण, दिशा और अवधि को समायोजित करता है।
जड़त्वीय मार्गदर्शन का सबसे प्रमुख लाभ है पूर्ण स्वायत्तता। संपूर्ण नेविगेशन और मार्गदर्शन प्रक्रिया के लिए किसी बाहरी संकेत या पर्यावरणीय जानकारी की आवश्यकता नहीं होती है, जो बाहरी हस्तक्षेप से पूरी तरह से अलग हो जाती है। इसमें उत्कृष्ट जैमिंग-रोधी क्षमता और उच्च गोपनीयता है, जो इसे आधुनिक जमीन-से-जमीन सामरिक मिसाइलों, रणनीतिक बैलिस्टिक मिसाइलों और एयरोस्पेस प्रक्षेपण वाहनों के लिए मानक मार्गदर्शन समाधान बनाती है।
एक पूर्ण जड़त्वीय मार्गदर्शन प्रणाली में तीन मुख्य भाग होते हैं: जड़त्वीय माप इकाई (IMU), मिसाइल-वाहक कंप्यूटर, और सर्वो एक्चुएटर, जो सभी मिसाइल वाहक के अंदर पूरी तरह से एकीकृत होते हैं।
3. जड़त्वीय माप इकाई की संरचना और कार्य तंत्र
जड़त्वीय माप इकाई जड़त्वीय मार्गदर्शन प्रणाली का मुख्य संवेदन घटक है, जो मुख्य रूप से तीन-अक्ष त्वरणमापी और एक तीन-अक्ष जाइरोस्कोप से बना है। यह वाहक समन्वय प्रणाली के तहत लगातार वास्तविक समय तीन-अक्ष त्वरण और तीन-अक्ष कोणीय वेग डेटा आउटपुट करता है, जो रवैये को हल करने और नेविगेशन गणना के लिए सभी मूल गति संवेदन डेटा प्रदान करता है।
डेटा समाधान और एल्गोरिथम संलयन के माध्यम से, IMU पूर्ण वाहक रवैये और गति की जानकारी प्राप्त कर सकता है: त्वरण डेटा रोल और पिच कोणों को हल करता है, जिसमें सेंसर शोर को खत्म करने और स्थिरता में सुधार के लिए कलमन फ़िल्टरिंग लागू की जाती है; कोणीय वेग डेटा यॉ कोण को हल करता है, जिसे तीन-अक्ष मैग्नेटोमीटर द्वारा आगे कैलिब्रेट और मुआवजा दिया जाता है। प्रत्येक अक्ष की वास्तविक समय उड़ान गति और संचित घूर्णन कोण को क्रमशः त्वरण और कोणीय वेग डेटा को एकीकृत करके प्राप्त किया जा सकता है।
3.1 तीन-अक्ष त्वरणमापी कार्य सिद्धांत
त्वरणमापी के कार्य तंत्र को एक सरलीकृत यांत्रिक मॉडल के माध्यम से देखा जा सकता है: एक द्रव्यमान गेंद को लोचदार स्प्रिंग्स द्वारा एक घन खोल के केंद्र में तय किया गया है। भारहीन स्थिर वातावरण में, द्रव्यमान गेंद सभी तीन अक्षों पर शून्य त्वरण के साथ केंद्रित रहती है।
जब वाहक रैखिक त्वरण उत्पन्न करता है, तो खोल वाहक के साथ तुल्यकालिक रूप से चलता है, जबकि आंतरिक द्रव्यमान गेंद जड़त्व के कारण अपेक्षाकृत स्थिर रहती है, खोल के संबंधित पक्ष से चिपक जाती है। सेंसर द्रव्यमान गेंद के विस्थापन को कैप्चर करता है और यांत्रिक विस्थापन को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है, वाहक के तीन ऑर्थोगोनल अक्षों के रैखिक त्वरण को हल करता है।
3.2 तीन-अक्ष जाइरोस्कोप कार्य सिद्धांत
जाइरोस्कोप वाहक कोणीय वेग और रवैये विचलन को मापने के लिए मुख्य सेंसर हैं। सामान्य प्रकारों में यांत्रिक जाइरोस्कोप, फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप (FOG) और MEMS माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल जाइरोस्कोप शामिल हैं। इसका मूल भौतिक सिद्धांत जाइरोस्कोपिक प्रभाव है: प्रारंभिक घूर्णन और बाहरी टोक़ के तहत, उच्च-गति घूर्णन जाइरो रोटर एक निश्चित अक्ष दिशा बनाए रखता है और निश्चित अक्ष के चारों ओर पूर्वगमन उत्पन्न करता है।
रोटर की पूर्वगमन स्थिति को कैप्चर करके, जाइरोस्कोप वाहक के तीन-अक्ष रवैये परिवर्तनों के कोणीय वेग और घूर्णन कोण का सटीक रूप से पता लगा सकता है, जिससे उड़ान विचलन और रवैये घूर्णन की वास्तविक समय निगरानी का एहसास होता है।
4. IMU रवैया समाधान विधि
मुख्यधारा के MPU6050 उच्च-सटीकता रवैया सेंसर को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, डिवाइस पूर्ण-आयामी रवैये धारणा को पूरा करने के लिए एक तीन-अक्ष त्वरणमापी और एक तीन-अक्ष जाइरोस्कोप को एकीकृत करता है। जब सेंसर को मिसाइल निकाय समन्वय प्रणाली (Z-अक्ष लंबवत ऊपर) के साथ मेल खाते हुए निश्चित रूप से स्थापित किया जाता है, तो एक समान गति की स्थिति में ऊर्ध्वाधर दिशा में त्वरण वेक्टर a(x, y, z) प्राप्त किया जा सकता है।
वेक्टर आंतरिक उत्पाद संचालन और ज्यामितीय गणना के आधार पर, मिसाइल के दो मुख्य रवैये कोणों को सटीक रूप से हल किया जा सकता है: पिच कोण त्वरण वेक्टर और यॉ प्लेन पर इसके प्रक्षेपण के बीच का कोण है; रोल कोण त्वरण वेक्टर और XOZ प्लेन के बीच का कोण है। जाइरोस्कोप कोणीय वेग डेटा और कलमन फ़िल्टरिंग एल्गोरिथम के साथ मिलकर, उच्च-सटीकता, कम-शोर और स्थिर पूर्ण-रवैया डेटा आउटपुट अंततः महसूस किया जाता है।
5. तकनीकी सारांश
मिसाइल जड़त्वीय नेविगेशन त्वरणमापी और जाइरोस्कोप की स्वायत्त संवेदन क्षमता पर निर्भर करता है। किसी भी बाहरी नेविगेशन संकेतों पर निर्भर किए बिना, यह पूर्ण-प्रक्रिया स्वायत्त रवैया समाधान, प्रक्षेपवक्र गणना और बंद-लूप मार्गदर्शन नियंत्रण का एहसास करता है। स्वायत्तता, जैमिंग-रोधी और उच्च गोपनीयता के इसके अनूठे फायदे सटीक प्रहार हथियारों और एयरोस्पेस वाहन नेविगेशन के क्षेत्र में जड़त्वीय मार्गदर्शन को अपरिहार्य बनाते हैं।
आपका संदेश 20-3,000 अक्षरों के बीच होना चाहिए!
