运动轨迹的控制过程可以概括为:
1、发现运动轨迹的偏差;
2、通过某种手段消除偏差。
其实就像在大马路上开车发现开偏了然后打方向纠回来一样。
因此控制过程是以下动作的不断Loop:
1、得到轨迹的误差量
运载火箭的弹道是预先设计好的,那么只要知道火箭当前的位置,那么就能判断火箭是否偏离了既定轨迹,并且知道偏离了多少,这样就引出了第一个关键技术。
- 关键技术1:如何测定火箭的位置。
说到定位,肯定首先想到的是GPS,我们的北斗在一个经度范围内精度也是很好的,此外还可以使用惯性导航设备。他们各有优劣,GPS只开放民码给我们,而且不可控战时不可信任;北斗也存在被干扰的风险;惯性导航精度有限(长时间精度),但好在难以被干扰,可以随时随地工作。因此这个关键技术里面除了卫星导航、惯性器材制造等基础研究外,还有一大部分基于信息融合技术的组合导航研究。
2、通过某种手段消除误差
基本的思想就是通过反馈将误差量的函数施加到控制机构上,从而控制火箭回到既定轨道。那么这里要解决的问题就有两个:a) 施加到控制机构上的误差量的函数是什么?b) 控制机构如何作动以达到预定控制目标?这又是两个关键技术:
- 关键技术2:控制系统的设计。
火箭的位置的变化是由推力和火箭姿态决定的,因此这里通常分为两个大回路,位置控制回路和姿态控制回路,位置控制回路又叫制导回路。其中制导回路包含着姿态控制回路,因此姿态控制回路又称内回路。每个回路中具体使用那些校正网络,参数如何设定等等都是这一关键技术需要解决的问题。
- 关键技术3:伺服机构的设计。
控制系统输出的信号其目的是改变火箭的姿态及推力,从而达到改变火箭位置的目的。伺服机构就是实现这一目的的执行者,常见的有空气舵、燃气舵、矢量喷口等等手段,这一关键技术主要考虑的是效率、可靠性以及可实现性。
— 完 —
本文作者:Tam Alex
【知乎日报】
你都看到这啦,快来点我嘛 Σ(▼□▼メ)
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