اف بنر

وبلاگ اختصاصی رضا کلهر سامانه هدایت موشکهای بالستیک - *** موشک شهاب-۳***

X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل

سامانه هدایت موشکهای بالستیک

دوشنبه 24 تیر‌ماه سال 1392



سامانه هدایت موشکهای بالستیک



سامانه‌ی هدایت موشک‌ها را می‌توان با خلبان هواپیماهای سرنشین‌دار مقایسه کرد. هر سامانه‌ی کنترل شامل زیرسامانه‌ی کنترل وضعیت و زیرسامان‌ی کنترل مسیر پرواز است. اولی به منظور قرار دادن موشک در وضعیت مورد نظر و دومی به منظور کنترل موشک در مسیر مورد نظر می‌باشد. این کار با غلطاندن، تاب دادن یا گردش دادن موشک، انجام می‌شود.


زیرسامانه‌ی کنترل وضعیت شبیه به خلبان خودکار هواپیماست و کار آن دفع نوساناتی است که ممکن است موشک را از مسیر پروازی اصلی خود منحرف سازد.

  

کار زیرسامانه‌ی کنترل مسیر هم تعیین مسیر مناسب برای رسیدن موشک به هدف و تولید فرامین مورد نیاز سازوکار کنترل وضعیت برای دستیابی به مسیر مورد نظر است. اساس کار سامانه‌ی هدایت بر مبنای قانون بازخورد  قرار گرفته است. واحد کنترل در صورت دریافت خطا اقدام به ارسال فرامین اصلاح‌کننده‌ی خطا می‌کند. واحد کنترل همچنین کار پایدارسازی موشک در هنگام اجرای مانورهای غلت، تاب و گردش را انجام می‌دهد. فرامین هدایت و پایدارسازی با یکدیگر ترکیب شده و در نتیجه به صورت فرمان اصلاحی بر روی سطوح کنترل موشک اعمال می‌شود. قلب سامانه‌ی مکان‌یابی موشک از تعدادی شتاب‌سنج تشکیل شده است که قادر به سنجش هرگونه تغییر در حرکت موشک هستند. یک شتاب‌سنج همان گونه که از نامش پیداست وسیله‌ای است که شتاب را اندازه‌گیری می‌کند.

اساس کار این ابزار بسیار ساده استو به طور مثال یک پاندول که قادر به نوسان در محور عرضی است، می‌تواند برای اندازه‌گیری شتاب موشک در محورهای جلویی و عقبی موشک مورد استفاده قرار بگیرد. هنگامی که موشک شتاب رو به جلو می‌گیرد، پاندول به سوی عقب متمایل می‌شود. میزان جابه‌جایی موشک از مکان اولیه‌ی خود تابعی از قدر مطلق نیروی شتاب است. همان‌طور که می‌دانیم با توجه به قانون دوم نیوتن نیرو و شتاب با هم رابطه‌ی مستقیم دارند. معمولا سه انتگرال‌گیر کار محاسبه‌ی فاصله‌ی طی شده در سه جهت مختلف را به صورت پیوسته انجام می‌دهند. انتگرل‌گیرها ابزارهایی هستند که به شتاب حساس بوده و با دو بار انتگرال‌گیری فواصل را محاسبه می‌کنند. این فواصل اندازه‌گیری شده سپس با فواصل مد نظر مقایسه می‌شوند و آن‌گاه در صورت اختلاف فرامین مورد نیاز برای اصلاح صادر می‌شود. هرگاه اهداف در فواصل دور دست واقع شده باشند، برخی روش‌های هدایت باید مورد استفاده قرار گیرند. دقت در فواصل طولانی فقط با دقت زیاد در محاسبات و جامع بودن این محاسبات در طول مسیر پروازی به دست می‌آید.

" هدایت اینرسیایی

ساده‌ترین اصل برای هدایت، قانون اینرسی است. توپ فوتبالی را در نظر بگیرید که به سوی دروازه‌ای شوت شده است. اگر درست هدف‌گیری شده باشد و شدت ضربه هم مناسب باشد طبیعی است که در صورت برخورد نکردن به چیزی یا شخصی وارد دروازه شود. اما اگر هدف‌گیری از ابتدا درست نباشد، لازم است فردی در میانه‌ی مسیر، جهت حرکت توپ را اصلاح کند. این کار در موشک‌ها توسط سامانه‌ی هدایت موشک انجام می‌شود. سامانه‌ی هدایت اینرسیایی کار وارد کردن نیروی لازم در میانه‌ی مسیر برای اصلاح مسیر حرکت را بر عهده دارد. موشک‌های با هدایت اینرسیایی، همچنینی اطلاعات برنامه‌ریزی شده‌ی پیش از پرئواز را دریافت می‌کنند. پس از پرتاب، هیچ‌گونه ارتباط الکترومغناطیسی هم میان موشک و سایت پرتاب وجود ندارد؛ اما با این وجود، موشک قادر است با استفاده از سامانه‌ی هدایت اینرسیایی به شکل شگفت‌آوری مسیر خود را اصلاح کند.

سیستم کامپیوتری  هدایت اینرسیایی موشک مینوتمن-1 موسوم به D-17

تمام شتاب‌های حین پرواز به طور پیوسته توسط مجموعه سنجیده می‌شوند و سامانه‌ی کنترل وضعیت موشک فرامین اصلاحی مورد نظر را به منظور حفظ مسیر صحیح تولید کرده و به سطوح فرامین ابلاغ می‌کند. در فواصل زیاد دقت این سامانه کاهش می‌یابد. در میان تمامی روش‌های هدایت کنونی در موشک‌های برد بلند، این روش کم‌ترین دقت را دارد.

" هدایت با استفاده از نقاط مرجع آسمانی

سامانه‌ی هدایت آسمانی، سامانه‌ای است که با استفاده از ستاره‌های ثابت شده در آسمان به عنوان نقاط مرجع، مسیر مد نظر را طی می‌کنند. این سامانه بر مبنای اطلاعات موجود از مکان ستاره‌ها یا دیگر اجرام آسمانی که مکانشان برای ما در هر لحظه کاملا مشهود است، عمل می‌کند. برای موشک‌های برد بلند استفاده از ستاره ها یا خورشید به عنوان نقاط مرجع در مکانیابی و هدایت موشک، فوق‌العاده توصیه می‌شود. زیرا این روش به هیچ عنوان وابسه به برد و میزان فاصله نیست. این کار با یافتن مکان دقیق ستاره‌های مرجع در هر لحظه و تعیین زاویه‌ی سمت و بد آن نسبت به زیمن، توسط تلسکوپ‌های اتوماتیک و تبدیل آن‌ها به جداول مکان‌یابی ستاره‌ای و مقایسه‌ی این جداول با مسیر مدنظر و مکان لحظه‌ای موشک توسط رایانه‌ی درونی موشک صورت می‌گیرد. رایانه‌ی درونی موشک با استفاده از جداول مرجع در صورت مشاهده‌ی اختلاف میان مسیر مورد نظر با آنچه پیموده می‌شود، فرامین اصلاحی لازم را صادر می‌کند. موشک باید علاوه بر حمل تمامی این ابزارها با خود، بایستس مسیر پرواز خود را از فراز ابرها انتخاب کند تا همواره قادر به مشاهده‌ی ستاره‌ها باشد. اگر پرواز موشک در روز انجام می‌شود باید مسیر پرواز از ورای جو انتخاب شود تا از مشاهده ی دائمی ستاره‌ها مطمئن بود. تمامی موشک‌های قاره‌پیما و نیز موشک‌های بالستیک زیر دریایی کنونی، از این روش برای هدایت خود استفاده می‌کنند.

" هدایت رادیویی

این روش با استفاده از مثلثات و تعدادی فرستنده‌ی رادیویی انجام می‌شود؛ یکی از راه‌های هدایت موشک در میانه‌ی مسیر است. این روش با ظهور روش هدایت اینرسایی از دهه‌ی 60 به این سو، کنار گذاشته شد. در آمریکا در ابتدای دهه‌ی 80 بار دیگر توجه‌ها به این سمت جلب شد؛ اما با پیدایش سامانه‌ی هدایت جهانی (جی‌پی‌اس) بار دیگر کنار گذاشته شد. سامانه‌ی هدایت رادیویی فرامین خود را بای هدایت موشک، از طریق فرستنده‌ای که بر روی پرتاب‌کننده‌ی موشک یا جایی نزدیک به آن، به سوی موشک می‌فرستند. فرامین ارسالی در هنگام پرتاب و پس از آن به خوبی به تمامی سامانه‌هایی که قادر به دریافت اواج رادیویی هستند هشدار می‌دهد که به رودی حادثه‌ای موشکی در حال رخ دادن است. این مسئله منجر به کاهش اثرگذاری این روش می‌شود. ضمن اینکه این روش آسیب‌پذیرترین روش در برابر تدابیر متقابل الکترونیکی (جمینگ) است. بسیار بعید است که از سامانه‌ی مکان یابی جهانی (جی‌پی‌اس) (24) و یا رقیب روسی آن سامانه‌ی ماهواره‌ای مکان‌یابی جهانی (گلوناس) (25) به منظور هدایت موشک‌های بالستیک دوربرد استفاده شود.

بهترین گیرنده های نظامی جی‌پی‌اس، قادر به تعیین مکان خود با دقت چند ده سانتی‌متر هستند. حال آنکه برای هدایت یک موشک بالستیک با برد کم‌تر از 3500 کیلومتر به دقتی حداقل ده برابر این مقدار نیاز است. با این وجود، این سامانه ابزار مناسبی برای در مسیر قرار دادن موشک پس از شلیک و نیز افزایش دقت وسیله‌ی بازگشتی در مراجعت از جو تا خوردن به هدف است.


منبع: مجله هوافضا

نظرات (0)
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)

نام :
پست الکترونیکی :
وب/وبلاگ :
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد