Main Menu
User Menu

Navedení ŘS - Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel

Missile Guidance

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel




Navedení řízené střely do libovolného bodu je jednou z nejsložitějších úloh, jaké jsou v této problematice řešeny.


Jedna věc je teoretické řešení, druhá pak praktická realizace. Řízení rakety (řízené střely) musí ve svém důsledku brát ohled na velké množství externích vlivů, např. počasí, síla a směr větru, teplota a vlhkost vzduchu, u aktivních systémů např. rušení, klamné cíle atd.



Navedení řízených střel tvoří:


1) Systém navedení
2) Způsob navedení
3) Metoda navedení


Zdroj informace pro celý elaborát:
Osobní archiv a poznámky
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#467951Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Systémy navedení





1. Systémy navedení



1.1 Dálkový systém navedení řízených střel / Remote control Guidance (RC)
Dálkový systém navedení řízených střel je takový systém navedení, ve kterém raketa mění svoji trajektorii na základě informace obdržené z vnějšího zdroje.
Existují systémy které používá jak nepřetržitý tok informací, tak i nespojitý tok informací.



1.2. Systém samonavedení řízených střel / Homing Guidance


Systém samonavedení řízených střel je takový systém navedení, ve kterém raketa mění svoji trajektorii na základě povelů vytvářených na palubě samonaváděcí hlavicí ve spojitosti s palubním systémem výpočtu povelů.
Systém samonavedení řízených střel může být přímo součástí dálkového systému navedení, ale může také navazovat na dálkový nebo autonomní systém navedení, tedy se stává součástí kombinovaného systému navedení.



1.3. Kombinovaný systém navedení řízených střel / Combined Guidance


Kombinovaný systém navedení řízených střel je takový systém navedení, ve kterém jsou použity postupně systémy navedení.
Kombinovaný systém navedení může mít dvě podoby:
- v počátečním a středním úseku trasy řízené střely je použit dálkový systém navedení, v konečném úseku pak samonavedení;
- v počátečním a středním úseku trasy řízené střely je použit autonomní systém navedení (navedení ŘS do prostoru), v konečném úseku pak samonavedení.



1.4. Zprostředkovaný systém navedení řízených střel / Retransmission Guidance


Zprostředkovaný systém navedení řízených střel, velmi často nazývaný TVM (navedení přes raketu - Track-Via-Missile) je takový systém navedení, ve kterém je cíl ozařován stanicí navedení raket, sledován je hlavicí rakety, raketa je sledována stanicí navedení raket a také řeší výpočet povelů pro kormidla rakety.
Je to kombinace více systémů navedení a používá se pro navádění ŘS na velké vzdálenosti (100 a více km), kdy jwe potřebné navést raketu s maximální možnou přesností (především protiletadlové a protiraketové komplexy).



1.5. Autonomní systém navedení řízených střel / Autonomous Guidance


Autonomní systém navedení řízených střel je takový systém navedení, ve kterém raketa mění svoji trajektorii na základě povelů vytvářených pouze palubním systémem navedení.
Cíl musí být stanoven ještě před odpálením řízené střely, po jejím odpálení jej už nelze změnit, ŘS je plně autonomní.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#467952Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Kategorie naváděcích systémů řízených střel




Kategorie naváděcích systémů řízených střel


Malým odbočením od definice systémů navedení jsou kategorie naváděcích systémů řízených střel.


Kategorie naváděcích systémů řízených střel jsou dvě:
- navedení na cíl (GOT - Go-On-Target);
- navedení na místo v prostoru (GOLIS - Go-Onto-Location-in-Space)


Kategorie jsou definovány podle toho, na jaký cíl má řízená střela působit:
- proti pohyblivému cíli;
- proti stacionárnímu cíli.


ŘS kategorie GOT mohou působit proti pohyblivým i stacionárním cílům, ŘS kategorie GOLIS mohou působit pouze proti stacionárním cílům.


Trajektorie letu ŘS se liší právě podle typu cíle - při navedení na pohyblivý cíl je trajektorie vypočítávána podle úplně jiných principů a kritérií než při střelbě na cíl stacionární. Vzhledem k tomu, že střelba na cíl pohyblivý je mnohem složitější, mohou ŘS kategorie GOT působit i proti cílům stacionárním. Současně je třeba mít na zřeteli, že pohyblivý cíl může být současně hrozbou proti zařízení, které ŘS vypustilo a tudíž musí být včas zničen.


Trajektorie letu ŘS kategorie GOLIS je vzhledem k tomu, že působí pouze proti nepohyblivým cílům, mnohem jednodušší a tudíž i řídicí a výpočetní systémy takové ŘS jsou mnohem jednodušší než je potřebné pro ŘS kategorie GOT.


Do kategorie GOT patří systémy navedení:
1.1. Dálkový systém navedení řízených střel / Remote control Guidance (RC)
1.2. Systém samonavedení řízených střel / Homing Guidance
1.3. Kombinovaný systém navedení řízených střel / Combined Guidance
1.4. Zprostředkovaný systém navedení řízených střel / Retransmission Guidance


Do kategorie GOLIS patří systémy navedení:
1.5. Autonomní systém navedení řízených střel / Autonomous Guidance
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468011Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Systémy navedení





1.1 Dálkový systém navedení / Remote control guidance (RC)


Dálkový způsob navedení je takový způsob navedení, při kterém jsou ovládací signály pro kormidlové bloky rakety vytvářeny v místě odpálení (na palubě letadla - nosiče, v pozemní stanici navedení raket atp.) a ty jsou pak předávány na palubu řízené střely. Je to nejjednodušší systém navedení z hlediska realizace.



Dálkový systém navedení tvoří tři komponenty:


- systém sledování cíle;
- systém sledování řízené střely (rakety);
- systém výpočtu povelů pro kormidla.



Přenos řídících povelů na palubu ŘS může být:


- závislý;
- nezávislý.



Závislý přenos je realizován:


- přenosem povelů po elektrickém vodiči;
- přenosem povelů po optickém vodiči.



Nezávislý přenos je realizován:


- rádiovým přenosem povelů na raketu;
- laserovým přenosem povelů na raketu.



První dálkově ovládané ŘS byly německé letecké řízené křídlaté bomby Henschel Hs 293. Použity byly dva způsoby přenosu řídicích signálů, konkrétně přenos signálů rádiovými vlnami a po drátu.


Řízení letu rakety bylo uskutečněno přímo operátorem, který pomocí řídicí páky (něco jako joystick) ovládal kormidla ŘS a tím ji naváděl na cíl.


Soudobé systémy dálkového navedení jsou schopny samostatně sledovat polohu rakety pomocí optického snímače nebo radiolokačně. Na základě souřadnic cíle a rakety vypočítá systém povely pro kormidla rakety tak, aby došlo ke střetnutí rakety s cílem s pravděpodobností danou nebo vyšší, operátoru navedení pak zbývá pouze sledování cíle.


Předností systému dálkového navedení je nezávislost nad počasí i denní či noční době. Další výhodou je značná odolnost proti rušení, která je mimo jiné dána uzavřeností systému.


K nedostatkům dálkového navedení ŘS patří omezení manévrovacích možností nosiče ŘS (v případě vypouštění z letadla) a nutnost sledovat cíl po celou dobu letu ŘS, která proti němu působí (to platí pro všechny platformy).



Dálkový systém navedení / Remote control Guidance (RC):


1.1.1. Navedení mimo záměrnou (COLOS - Command Off Line-Of-Sight)
1.1.2. Navedení na záměrnou (CLOS - Command to Line-Of-Sight)
1.1.3. Navedení po paprsku (LOSBR - Line-Of-Sight Beam Riding Guidance)
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468318Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.1. Navedení mimo záměrnou (COLOS - Command Off Line-Of-Sight)


Tento naváděcí systém byl vyvinut a použit jako jeden z prvních naváděcích systémů řízených střel. Je používán doposud, především při použití k navádění protiletadlových raket.


V tomto systému se používají samostatná zařízení ke sledování cíle a ke sledování řízené střely. Toto uspořádání umožňuje, že sledovací systém cíle může být směrován úplně jinam než sledovací systém řízené střely.


Naváděcí systém zajišťuje navedení řízené střely na cíl takovým způsobem, aby byl zničen a tím bylo zabráněno splnění jeho úkolu.


Tato skutečnost mimo jiné znamená, že způsob navedení COLOS ke své správné činnosti potřebuje kromě dvou úhlových souřadnic i souřadnici třetí, kterou je dálka. Je samozřejmé, že tyto souřadnice musí mít jak o cíli, tak o řízené střele, kterou na cíl navádí.


Aby způsob navedení COLOS správně fungoval, musí mít obě sledovací zařízení zachyceny a sledovat cíl, resp. na něj naváděnou řízenou střelu.


Sledování cíle a řízené střely při navedení COLOS bylo prakticky vždy automatické a jako vyhledávací a sledovací zařízení se vždy používal a používá radiolokátor.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468353Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.2. Navedení na záměrnou (CLOS - Command to Line-Of-Sight)


Systém CLOS využívá rozdíl úhlových souřadnic mezi řízenou střelou a cílem k výpočtu řídicích signálů pro raketu tak, aby došlo k jejímu střetnutí s cílem.


Řízená střela se musí pohybovat po záměrné přímce (line of sight - LOS) mezi odpalovacím zařízení a cílem a povely jsou pak tvarovány tak, aby raketa korigovala svoji dráhu letu podle toho, jak se pohybuje cíl.



Vzhledem k tomu, kolik je možností realizace, je způsob navedení na záměrnou rozdělen do čtyř skupin:


1.1.2.1. Manuální způsob navedení (MCLOS - Manual Command to Line Of Sight)
1.1.2.2. Polomanuální způsob navedení s automatickým sledováním cíle (SMCLOS - Semi Manual Command to Line Of Sight)
1.1.2.3. Poloautomatický způsob navedení (SACLOS - Semi Automatic Command to Line Of Sight)
1.1.2.4. Automatický způsob navedení (ACLOS - Automatic Command to Line Of Sight)
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468467Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.2.1. Manuální způsob navedení (MCLOS - Manual Command to Line Of Sight)



Při manuálním způsobu navedení je sledování cíle i řízené střely ruční, řízení rakety je prováděno také ručně.


Operátor sleduje let řízené střely, k čemuž používá nějaký indikační systém. Zároveň předává na raketu takové povely, aby se pohybovala po spojnici mezi operátorem a cílem - po záměrné přímce (Line Of Sight - LOS).


Manuální způsob navedení je typicky určen pro pomalejší cíle, kde úplně přesné vedení cíle není vyžadováno.


Pokud byl manuální způsob navedení použit u klouzavých bomb nebo řízených střel proti hladinovým cílům (lodím) nebo např. u nadzvukové ŘS Wasserfall proti pomalu se pohybujícímu bombardéru B-17 Flying Fortress, tak pracoval spolehlivě a byl úspěšný, jakmile se ale rychlosti začaly zvyšovat, přestával vyhovovat.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468474Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.2.2. Polomanuální způsob navedení s automatickým sledováním cíle (SMCLOS - Semi Manual Command to Line Of Sight)



Při polomanuálním způsobu navedení je cíl sledován automaticky a řízená střela je na něj naváděna ručně.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468478Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.2.3. Poloautomatický způsob navedení (SACLOS - Semi Automatic Command to Line Of Sight)


Při poloautomatickém způsobu navedení je cíl sledován ručně a řízená střela je sledována i řízena automaticky.


Poloautomatický způsob navedení (SACLOS) je podobný ručnímu způsobu navedení (MCLOS), řízená střela je ale sledována a naváděna automaticky, čímž je značně ulehčena úloha operátora, který musí ručně sledovat pouze cíl, což je podstatně jednodušší, než když musí sledovat cíl i raketu.


Poloautomatický způsob navedení má další výhodu v tom, že umožňuje především v počáteční fázi letu takovou polohu řízené střely, kdy je pro operátora skrytá (není na ni vidět). Její operační použití je také zpravidla mnohem snadnější.


Poloautomatický způsob navedení je nejčastěji používán při působení proti tankům a proti opevněným pozemním objektům.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468485Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.2.4. Automatický způsob navedení (ACLOS - Automatic Command to Line Of Sight)



Při automatickém způsobu navedení je cíl sledován automaticky a řízená střela je sledována i řízena také automaticky.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468487Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby navedení




1.1.3. Navedení po paprsku (LOSBR - Line-Of-Sight Beam Riding Guidance)



Systém "Navedení po paprsku" používá rádiový, radiolokační nebo laserový paprsek, který je zaměřen na cíl a detektory umístěné na zádi řízené střely ji udržují v centru tohoto paprsku.


K zaměření paprsku na cíl je často používán něco jako poloautomatický způsob navedení SACLOS (cíl je sledován ručně, paprsek je zaměřen na cíl automaticky), nemusí to ale být pravidlem. Jsou však i systémy, ve kterých je paprsek na cíl zaměřen automatizovaným radiolokačním systémem.


Základním nedostatkem systému navedení po paprsku je zvyšující se nepřesnost se zvětšováním vzdálenosti od jeho zdroje, protože ten se "rozostřuje" a tak je vyhodnocení jeho středu (energetického maxima) složitější a méně přesné.


Navedení po laserovém paprsku je přesnější, protože laserové záření má mnohem kratší vlnovou délku a tím jej lze vytvarovat do tenčího svazku. Jeho nevýhoda je ale v tom, že značný vliv na jeho intenzitu i rozptyl může mít nepříznivé počasí nebo kouřová clona.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468496Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Systémy samonavedení




1.2. Systém samonavedení řízených střel / Homing Guidance



V systému samonavedení řízených střel je cíl sledován samonaváděcí hlavicí rakety, údaje jsou zpracovány na její palubě, kde se i vyrobí v autopilotu potřebné signály pro kormidla tak, aby došlo ke sblížení rakety s cílem s požadovanou přesností.



Systém samonavedení může být realizován jedním ze tří způsobů:


1.2.1. Aktivní samonavedení (Active homing)
1.2.2. Poloaktivní samonavedení (Semi-active Homing)
1.2.3. Pasivní samonavedení (Passive homing)
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#468519Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby samonavedení




1.2.1. Aktivní samonavedení (Active homing)


Aktivní samonavedení je takový způsob samonavedení, když řízená střela sama (její samonaváděcí hlavice) vysílá i přijímá sledovací signál, ten vyhodnocuje a podle toho na své palubě přes autopilota vypočítává povely pro svoje řízení, tedy všechno se odehrává pouze na vlastní palubě rakety.


Prakticky se využívá pouze radiolokační aktivní samonavedení, jiné zdroje vyzařovaného signálu, který by se měly nacházet na palubě řízení střely, lze realizovat velmi těžko, resp. nelze zabezpečit správné nasměrování ozařování cíle signálem jiným, než radiolokačním.


Nevýhodou radiolokačního způsobu samonavedení je náročnost jednak na energetické zdroje, jednak rozměr antény. Čím menší je cíl, který potřebujeme ozařovat a sledovat, tím větší vznikají nároky na výkon vysílače a dostatečně přesné vyhodnocení polohy cíle, tedy je vyžadován větší rozměr antény. Na malých raketách se tedy aktivní radiolokační samonavedení doposud praktycky nepoužívá. Stejně nevýhodný poměr (nároky na rozměr antény a výkon vysílače) je i v případě zvětšující se dálky střelby.


Nejčastější se aktivní radiolokační samonavedení používá u protilodních, protizemních a protiletadlových raket odpalovaný ze vzduchu, které jsou vybaveny samonaváděcí hlavicí (Homing head). Postřelované cíle jsou tedy značně rozměrné, a to bez ohledu na to, jestli se nachází na zemi, na hladině moře nebo ve vzduchu. Při střelbě na vzdušné cíle jsou používány téměř výhradně na velké bombardéry.


Typickým představitelem jsou např. řízené střely AMRAAM a R-77.
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#469676Verze : 0

Kategorie, systémy, způsoby a metody navedení řízených střel - Způsoby samonavedení




Samonaváděcí hlavice (Homing head)


Vystřel a zapomeň (Fire-and-forget)




Vystřel a zapomeň (Fire-and-forget)


Vystřel a zapomeň (Fire-and-forget) je takový způsob samonavedení, který je aplikován na řízené střele, která nepotřebuje po vypuštění jakékoli další sledování či ozařování cíle, nebo ovládání po drátu, paprsku, rádiu atd., prostě je absolutně autonomní s tím, že není naváděna do nějakého prostoru, ale konkrétní cíl sleduje a navádí se na něj, cíl tedy může být i pohyblivý. Navíc z odpalovacího zařízení nemusí být cíl viděn.


To je důležitá vlastnost řízené střely, protože jsou tak vlastně pasivně chráněny osoby, zařízení a nosiče, které ji odpálily a navíc nemusí do okamžiku střetnutí rakety s cílem cíl ani raketu sledovat či ozařovat.


Obecně lze říct, že informace o cíli je do řízené střely vložena ještě před jejím vypuštěním (zde je míněno třeba i pouze vstřelení do příslušného prostoru či sektoru).


Může to zahrnovat i souřadnice, radiolokační měření (včetně rychlosti) nebo infračervený či vizuální obraz cílů.


Poté, co je řízená střela vypuštěna, je na cíl naváděna pomocí gyroskopů, akcelerometrů, GPS, palubních radiolokátorů, infračervené optiky, televizních kamer nebo kombinací uvedeného.


Některé systémy umožňují korekci výběru cíle i po odpálení řízené střely v průběhu jejího letu.


Nicméně ve srovnání s těmito způsoby jsou prostředky využívající způsob navedení Vystřel a zapomeň (Fire-and-forget) chráněny před použitím moderních aktivních systému ochrany.



Samonaváděcí hlavice (Homming head)


Samonaváděcí hlavice (Homming head) je automatické měřicí zařízení instalované na samonaváděcích raketách a je určeno k rozpoznání cíle na pozadí okolí a změření parametrů odpovídajících pohybu a poloze řízené střely a cíle, které se používají k výrobě povelů pro řízení rakety.


Samonaváděcí hlavice přijímají energii, kterou cíl vyzařuje nebo odráží a přijímací senzoru jsou vždy umístěny přímo na řízené střele.


Ke sledování cíle mohou být využity různé druhy záření:
- rádiové / radio
- optické / optical
- infračervené (tepelné) / infrared (thermal)
- ultrafialové / ultraviolet
- akustické / acoustical


V závislosti od toho, kde, resp. na čem, je zdroj záření, se samonaváděcí hlavice dělí na:


- aktivní samonaváděcí hlavice (active homming head - AHH) - zdroj záření je umístěn na řízené střele:
--- aktivní radiolokační samonaváděcí hlavice (active radar homming head - ARHH)


- poloaktivní samonaváděcí hlavice (semi-active homming head - SAHH) - zdroj záření souvisí s odpalovacím zařízením / nosičem řízené střely:
--- poloaktivní radiolokační samonaváděcí hlavice (semi-active radar homming head - SARHH)
--- poloaktivní laserová samonaváděcí hlavice (semi-active laser homming head - SALHH)


- pasivní samonaváděcí hlavice (passive homming head - PHH) - zdrojem záření je cíl:
--- infračervená samonaváděcí hlavice (Infra Red Homming Head - IRHH)
--- ultrafialová samonaváděcí hlavice (Ultraviolet Homming Head - UVHH)
--- fotokontrastní samonaváděcí hlavice (Photo contrast Homming Head - PCHH)
--- televizní samonaváděcí hlavice (Television Homming Head - TVHH)
--- radiolokační samonaváděcí hlavice na zdroj elektromagnetické energie (Radar Homming Head on Jammer - RHHOJ)
URL : https://www.valka.cz/Navedeni-RS-Kategorie-systemy-zpusoby-a-metody-navedeni-rizenych-strel-t145424#469686Verze : 0