NGHIÊN cứu HOÀN THIỆN PHƯƠNG PHÁP dẫn từ XA THEO HƯỚNG có lợi về NĂNG LƯỢNG tên lửa TRÊN cơ sở lý THUYẾT điều KHIỂN HIỆN đại

1

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những nội
dung, số liệu và kết quả đã trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và
chưa có tác giả nào công bố trong bất cứ một công trình nào khác.
TÁC GIẢ LUẬN ÁN

Nguyễn Thanh Tùng


2

LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể cán bộ hướng dẫn,
các thầy giáo:
GS- TSKH Nguyễn Công Định
PGS-TS Vũ Hỏa Tiễn
đã giúp đỡ và khuyến khích tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, tập thể cán bộ Bộ
môn Tên Lửa / Khoa Kỹ thuật điều khiển đã quan tâm đóng góp ý kiến giúp
tôi hoàn thiện nội dung nghiên cứu.
Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn
động viên, khuyến khích giúp tôi có thêm nghị lực để hoàn thành nội dung
luận án.


3

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................i

LỜI CẢM ƠN...................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU............................................ix
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
I. Đặt vấn đề nghiên cứu...............................................................................1
II. Phân tích và luận chứng về vấn đề nghiên cứu........................................3
1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trên thế giới:.................................3
2. Các nghiên cứu trong nước...................................................................4
3. Một số luận giải cho hướng nghiên cứu................................................5
III. Phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu......................................6
1. Phạm vi và nội dung nghiên cứu:..........................................................6
2. Phương pháp nghiên cứu:.....................................................................8
IV. Cơ sở lý thuyết và thực tế phục vụ nghiên cứu.......................................9
1. Cơ sở lý thuyết:.....................................................................................9
2. Cơ sở thực tế của luận án:..................................................................10
V. Mục đích, ý nghĩa và những đóng góp mới của luận án.........................10
1. Mục đích nghiên cứu:..........................................................................10
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:............................................................10
3. Những đóng góp mới về khoa học:......................................................11
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN TỪ XA
TÊN LỬA PHÒNG KHÔNG VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................12
1.1. Hệ thống điều khiển từ xa tên lửa phòng không theo lệnh vô tuyến....12
1.2. Những đặc trưng cơ bản của vòng điều khiển kín từ xa TLPK............15
1.2.1. Quá tải pháp tuyến........................................................................16
1.2.2. Độ cong quỹ đạo...........................................................................17


4

1.2.2. Gia tốc pháp tuyến yêu cầu của PPD...........................................18

1.3. Một số phương pháp dẫn tên lửa từ xa truyền thống............................19
1.3.1. Phương pháp dẫn 3 điểm..............................................................19
1.3.2. Phương pháp bắn đón nửa góc.....................................................21
1.3.3. Phương pháp dẫn đối với mục tiêu bay thấp................................22
1.4. Khảo sát đánh giá các phương pháp dẫn cơ bản..................................23
1.5. Đặt vấn đề tổng hợp PPD mới có tác dụng nâng cao độ chính xác dẫn
và mở rộng vùng tiêu diệt............................................................................33
1.6. Kết luận chương...................................................................................35
CHƯƠNG 2. TỔNG HỢP PHƯƠNG PHÁP DẪN TÊN LỬA TỪ XA, THÍCH
ỨNG VỚI MỤC TIÊU CƠ ĐỘNG VÀ CÓ LỢI VỀ ĐỘNG NĂNG...............37
2.1. Đặt vấn đề.............................................................................................37
2.2. Phương pháp dẫn “Cầu vồng” [8, 82]..................................................38
2.2.1 Phương trình phương pháp dẫn “Cầu vồng”................................38
2.2.2 Gia tốc pháp tuyến yêu cầu của phương pháp dẫn “Cầu vồng”...41
2.2.3 Khảo sát đánh giá phương pháp dẫn “Cầu vồng”........................42
2.3 Tổng hợp luật dẫn hai điểm tối ưu........................................................45
2.3.1 Mô hình dẫn tối ưu dạng toàn phương tuyến tính bằng phương
pháp trượt (Sweep method, [48])............................................................45
2.3.2 Luật dẫn tên lửa tối ưu theo các điều kiện ràng buộc....................48
2.4. Tổng hợp phương pháp dẫn kết hợp.....................................................55
2.5. Mô phỏng kiểm chứng.........................................................................57
2.6. Kết luận chương...................................................................................64
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN TỐI ƯU QUẦN THỂ (PSO) TÌM
THỜI ĐIỂM CHUYỂN CHO PHƯƠNG PHÁP DẪN KẾT HỢP.................66
3.1. Đặt vấn đề.............................................................................................66
3.2. Tổng quan về thuật toán tối ưu quần thể (PSO)...................................67


5

3.2.1. Mở đầu..........................................................................................67
3.2.2. Thuật toán tối ưu quần thể PSO....................................................70
3.3. Ứng dụng thuật toán PSO tìm thời điểm chuyển cho phương pháp dẫn
kết hợp.........................................................................................................74
3.4. Khảo sát thời điểm chuyển của phương pháp dẫn kết hợp theo PSO. .78
3.4.1. Khảo sát tính ổn định của thuật toán PSO....................................78
3.4.2. Đánh giá hai PPD kết hợp theo thời điểm chuyển........................83
3.5. Khảo sát, đánh giá các PPD kết hợp với thời điểm chuyển tối ưu theo
độ chính xác dẫn..........................................................................................86
3.6. Kết luận chương 3................................................................................92
CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MỞ RỘNG VÙNG TIÊU DIỆT CỦA
PHƯƠNG PHÁP DẪN KẾT HỢP “CV-2DGOC”.........................................93
4.1. Đặt vấn đề.............................................................................................93
4.2. Phương pháp xác định các giới hạn của vùng tiêu diệt........................94
4.2.1. Những khái niệm cơ bản về VTD của tổ hợp TLPK......................94
4.2.2. Nguyên tắc xác định VTD theo quan hệ giữa các quá tải.............99
4.2.3. Xác định quá tải phát huy của tên lửa........................................101
4.2.4. Phương pháp xác định giới hạn VTD theo quan hệ quá tải........103
4.3. Đánh giá hiệu quả mở rộng VTD của PPD “CV-2DGOC”................107
4.4. Kết luận chương 4..............................................................................111
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................113
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH...............................................................117
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................118


6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
1. Chữ viết tắt
2D

2DGOC
CGCN
CV
CV - 2D
CV – 2DGOC
ĐĐK
ĐĐK - MT
ĐKTƯ
ĐKTX
GTPT
HTĐK
HTĐKTL
КДУ
KHCN
KHKT
MT
MTT
NNVT
PCĐ
PPD
ПС
PSO
PTTCĐK
QĐĐ
TCTL
THTLPK
TL
TL - MT
TLPK
T/T

VĐK
VTD
2. Ký hiệu
Kí hiệu
rtl
Vtl

: Phương pháp 2 điểm từ xa
: Phương pháp 2 điểm có tính tới góc tiếp cận
: Chuyển giao công nghệ
: Phương pháp cầu vồng
: Cầu vồng – 2 điểm
: Cầu vồng – 2 điểm góc
: Đài điều khiển
: Đài điều khiển – Mục tiêu
: Điều khiển tối ưu
: Điều khiển từ xa
: Gia tốc pháp tuyến
: Hệ thống điều khiển
: Hệ thống điều khiển tên lửa
: Phương pháp vi phân động hình học
: Khoa học công nghệ
: Khoa học kỹ thuật
: Mục tiêu
: Phương pháp 3 điểm cải tiến
: Ngòi nổ vô tuyến
: Phần chiến đấu
: Phương pháp dẫn
: Phương pháp bắn đón nửa góc
: Tối ưu quần thể

: Phương tiện tiến công đường không
: Quỹ đạo động
: Phương pháp tiếp cận tỉ lệ
: Tổ hợp tên lửa phòng không
: Tên lửa
: Tên lửa – Mục tiêu
: Tên lửa phòng không
: Phương pháp 3 điểm
: Vòng điều khiển
: Vùng tiêu diệt

Đơn vị
[m]
[m/s]

Ý nghĩa
Cự ly từ đài điều khiển đến trọng tâm tên lửa
Vận tốc tên lửa


7

Wtl

[m/s2]

εtl

μc

[rad]
[rad]
[rad]
[rad]
[Kg/s]

Ps

[Kg/m2]

εk
θtl
βtl

μ
χ

JУД

[N.s/Kg]

α
β
g

[1/57.3rad]
3

[Kg/m ]

[rad]
[rad]

Góc trượt

[m/s2]

Gia tốc trọng trường
Quá tải phát huy
Quá tải yêu cầu

ηyc
Vmt
εmt
θmt

Wmt
Pmt
Δr
Vtc

σ
.

σ

t*

Đạo hàm của hệ số lực nâng
Mật độ không khí

Góc tấn công

ηph
rmt

Khối lượng tương đối của tên lửa
Tải trọng riêng trên cánh
Hệ số dự trữ ổn định
Xung lực riêng
Hệ số lực cản chính diện

Cx
C yα
ρ

Gia tốc pháp tuyến của tên lửa
Góc tà tên lửa
Góc ngắm động của tên lửa
Góc nghiêng quỹ đạo của tên lửa
Góc phương vị tên lửa
Tốc độ thay đổi nhiên liệu tương đối

[m]
[m/s]
[rad]
[rad]
[m/s2]

Cự ly từ đài điều khiển đến mục tiêu
Vận tốc mục tiêu

Góc tà mục tiêu
Góc nghiêng quỹ đạo của mục tiêu
Gia tốc pháp tuyến mục tiêu

[m]

Tham số đường bay của mục tiêu

[m]
[m/s]

Khoảng cách tương đối tên lửa – mục tiêu
Vận tốc tương đối tên lửa – mục tiêu

[rad]
[rad/s]

Góc đường ngắm tên lửa – mục tiêu
Tốc độ xoay đường ngắm

[s]

Thời điểm chuyển của PPD kết hợp


8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
1. Danh mục các hình vẽ.
1.1.

1.2.
1.3.
1.4.
1.5.

Cấu trúc của một hệ ĐKTX theo lệnh vô tuyến
Động hình học phương pháp dẫn từ xa
Cấu trúc động học VĐK kín từ xa cho mặt phẳng thẳng đứng
Đặc trưng hạn chế sai lệch thẳng F(h)

1.6.

Đồ thị tọa độ góc TL, MT trong mặt phẳng đứng và đồ thị vận tốc TL theo thời gian khi Vmt1 =
200m/s
Quỹ đạo TL, MT và đồ thị GTPT của các PPD “T/T”, “ПС” trong mặt phẳng đứng khi V mt2 =
350m/s

28

Đồ thị tọa độ góc TL, MT trong mặt phẳng đứng và đồ thị vận tốc TL theo thời gian khi Vmt2 =
350m/s
Quỹ đạo TL, MT và đồ thị GTPT của các PPD “T/T”, “ПС” trong mặt phẳng đứng khi mục
tiêu cơ động một phía (nmt3 = 5g)

29

Đồ thị tọa độ góc TL, MT trong mặt phẳng đứng và đồ thị vận tốc TL theo thời gian khi mục
tiêu cơ động một phía (nmt3 = 5g)
Quỹ đạo TL, MT và đồ thị GTPT của các PPD “T/T”, “ПС” trong mặt phẳng đứng khi mục tiêu cơ
động kiểu “Con rắn” (nmt4 = 5g)

30

1.12.

Đồ thị tọa độ góc TL, MT trong mặt phẳng đứng và đồ thị vận tốc TL theo thời gian khi mục tiêu cơ
động kiểu “Con rắn” (nmt4 = 5g)

31

2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
2.7.
2.8.
2.9.
2.10.
2.11.
2.12.
2.13.
2.14.
2.15.
2.16.
2.17.
2.18.

Quỹ đạo động dẫn tên lửa theo phương pháp “Cầu vồng”

Đồ thị quỹ đạo của tên lửa và mục tiêu trong mặt phẳng thẳng đứng
Đồ thị GTPT (quá tải) của tên lửa trong mặt phẳng thẳng đứng
Đồ thị thay đổi góc tà tên lửa và mục tiêu
Đồ thị hàm vận tốc tên lửa, mục tiêu theo thời gian
Động hình học TL – MT trong mặt phẳng đứng
Sơ đồ khối quá trình dẫn tên lửa
Quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị GTPT TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị tọa độ góc TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị vận tốc TL – MT theo thời gian
Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị GTPT TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị tọa độ góc TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị vận tốc TL – MT theo thời gian
Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị GTPT TL – MT trong mặt phẳng đứng

39
42
43
43
43
48
49
55
59
59
59
60

60
61
61
61
62
62

1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
1.11.

Quỹ đạo TL, MT và đồ thị GTPT của các PPD “T/T”, “ПС” trong mặt phẳng đứng khi V mt1 =
200m/s

14
18
24
25
27

28

29

31


9

2.19.
2.20.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.

Đồ thị tọa độ góc TL – MT trong mặt phẳng đứng
Đồ thị vận tốc TL – MT theo thời gian
Quá trình cập nhật vị trí của mỗi cá thể trong quần thể
Lưu đồ thuật toán PSO
Đặc tính hội tụ của thuật toán PSO
Thuật toán PSO kết nối với PPD kết hợp
Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng của PPD “CV-2D”
với điểm chuyển không tối ưu
3.6. Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng của PPD “CV2DGOC” với điểm chuyển không tối ưu
3.7. Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng khi mục tiêu cơ
động một phía
3.8. Đồ thị gia tốc pháp tuyến TL – MT theo thời gian
3.9. Đồ thị vận tốc TL – MT theo thời gian
3.10. Đồ thị quỹ đạo TL – MT trong mặt phẳng đứng khi mục tiêu cơ
động dạng “Con rắn”
3.11. Đồ thị gia tốc pháp tuyến TL – MT theo thời gian
3.12. Đồ thị vận tốc TL – MT theo thời gian
4.1. Sơ đồ khối hệ thống ĐKTX theo các PPD khác nhau
4.2. Hình dạng VTD của tổ hợp TLPK trong mặt phẳng: a)ε; b)β.
4.3. Những yếu tố ảnh hưởng tới giới hạn dưới VTD
4.4. Đặc tính thay đổi của quá tải phát huy theo quỹ đạo dẫn

4.5. Đồ thị vận tốc tên lửa theo thời gian
4.6. Các lực tác động lên tên lửa khi bay
4.7. Lưu đồ thuật toán xác định VTD
4.8. Quỹ đạo tên lửa theo PPD “ПС” tới giới hạn xa của VTD trong
mặt phẳng đứng
4.9. Quỹ đạo tên lửa theo PPD “CV-2DGOC” tới giới hạn xa của VTD
trong mặt phẳng đứng
4.10. Hình chiếu VTD trong mặt phẳng đứng theo PPD “ПС” và “CV2DGOC”
4.11. Hình chiếu VTD trong mặt phẳng ngang theo PPD “ПС” và “CV2DGOC”
2. Danh mục các bảng biểu
1.1.
1.2.
2.1.

Bảng tham số của tên lửa và các khâu trong VĐK kín
Bảng các tham số đặc trưng của TL tại điểm gặp theo các PPD
Bảng các phương án mục tiêu dùng cho khảo sát

63
63
68
72
74
77
85
85
88
88
88
89

89
89
94
95
98
99
100
101
106
109
109
110
110

26
32
42


10

2.2.
2.3.
2.4.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.

3.7.
3.8.
3.9.
3.10
.

Bảng tham số của hệ thống và tên lửa tại điểm gặp
Bảng các phương án mục tiêu dùng cho khảo sát
Bảng tham số tên lửa và VĐK kín tại điểm gặp theo PPD kết hợp
Bảng các phương án mục tiêu dùng cho khảo sát
Bảng thời điểm chuyển tối ưu với mục tiêu PA1
Bảng thời điểm chuyển tối ưu với mục tiêu PA2
Bảng thời điểm chuyển tối ưu với mục tiêu PA3
Bảng thời điểm chuyển tối ưu với mục tiêu PA4
Bảng thời điểm chuyển của 2 PPD kết hợp
Bảng tham số tên lửa tại điểm gặp theo PPD “CV-2D”
Bảng tham số tên lửa tại điểm gặp theo PPD “CV-2DGOC”
Bảng tham số tại điểm gặp
Bảng tham số tên lửa tại điểm gặp khi tcđ = var., Δt = var.

44
58
63
79
79
80
81
82
83
84

84
90
91


1

MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề nghiên cứu
Trong những năm đầu thế kỷ 21 ta chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của
KHCN thế giới, cùng với nó là những phát triển vượt bậc về khả năng chiến –
kỹ thuật của các loại phương tiện tiến công đường không (PTTCĐK) với nhiều
chủng loại và tính năng vượt bậc. Đối phó với các PTTCĐK hiện đại, những
tiến bộ mới nhất của KHCN cũng đã được ứng dụng sâu rộng để phát triển các
loại tổ hợp tên lửa phòng không (TLPK) thế hệ mới với nhiều tính năng ưu việt
như các tổ hợp PAC-2, THAAD của Mỹ, Spyder của Israel, C300, C400 và
C500 của Nga.
Trong hàng loạt cuộc chiến tranh gần đây do Mỹ và đồng minh tiến hành
như: Afganistan năm 1986; Kô-sô-vô năm 1999; Irắc năm 2003; Syria năm
2014 đã sử dụng chiến thuật tấn công phủ đầu bằng các loại vũ khí tiến công
đường không hiện đại như tên lửa Tomahawk, máy bay ném bom chiến lược
tàng hình F-117A, các máy bay chiến đấu F-14, F-15, F-16. Trong cuộc chiến
tranh Lybia, liên quân Anh-Pháp-Mỹ sử dụng các loại máy bay hiện đại như
máy bay ném bom tàng hình B2-Spirit, máy bay chiến đấu F-15, F16 (Mỹ),
máy bay Tornado-G4, Typhoon được trang bị các tên lửa hành trình Storm
Shadow (Anh), còn Pháp sử dụng máy bay chiến đấu thế hệ mới Dassault
Rafale, Mirage-2000 …
Một số tính năng chung của các loại vũ khí này là :
- Có diện tích phản xạ hiệu dụng nhỏ dưới 1m2 (F22, F35, B2,…).
- Có độ cao hoạt động thay đổi lớn từ 0.1km đến 20km.

- Có khả năng cơ động cao, khả năng chịu quá tải lớn tới 10g.
- Dải vận tốc thay đổi từ 100m/s đến 1000m/s.
Các chiến thuật sử dụng PTTCĐK thường được sử dụng trong các cuộc
chiến tranh hiện nay là:


2

- Tiến công từ nhiều hướng với số lượng và cường độ lớn, đa dạng về
chủng loại vũ khí. Trong đó máy bay cường kích ném bom và tên lửa
hành trình đóng vai trò chủ yếu.
- Tấn công mục tiêu từ cự ly xa, trên nhiều độ cao khác nhau.
Trong điều kiện đó, các hệ thống tên lửa phòng không (TLPK) cũ có
trong trang bị của quân đội ta như tổ hợp C-75M, C-125M sẽ không phát huy
được hiệu quả do một số hạn chế. Để nâng cao hiệu quả chiến đấu đối với
những hệ thống điều khiển tên lửa (ĐKTL) thế hệ cũ có thể cải tiến theo
những hướng sau:
1. Tăng khối lượng phần chiến đấu của đạn tên lửa phòng không (TLPK)
có điều khiển để tăng xác xuất tiêu diệt mục tiêu.
2. Nâng cao khả năng cơ động của tên lửa bằng cách bổ sung cho tên lửa
phương pháp tạo lực và mômen điều khiển mới như phương pháp điều khiển
gaz-động [7]. Theo đó, khả năng tác động nhanh và quá tải pháp tuyến tăng
đáng kể.
3. Tăng khả năng xử lý thông tin điều khiển, tăng số lượng các kênh
quan sát - điều khiển, tăng khả năng phát hiện, khả năng chống nhiễu, độ
chính xác dẫn tên lửa, khả năng chiến đấu liên tục của tổ hợp….
4. Tối ưu hóa quỹ đạo bay của tên lửa để tận dụng động năng bay thụ
động, mở rộng vùng tiêu diệt (VTD) cho các tổ hợp TLPK bằng cách lựa
chọn và xây dựng những phương pháp dẫn (PPD) mới [4,5].
Đối với hai hướng cải tiến đầu tiên, để tăng hiệu quả chiến đấu cho tổ

hợp TLPK ta cần can thiệp vào đạn tên lửa và những vấn đề này nội dung
nghiên cứu của luận án sẽ không đề cập.
Việc tăng số lượng các kênh quan sát - điều khiển, tăng khả năng phát
hiện mục tiêu có diện tích phản xạ hiệu dụng nhỏ ở cự ly xa và tăng khả năng
chống nhiễu bằng cách sử dụng Anten mạng pha và phương pháp xử lý tín


3

hiệu số đã được nhiều tác giả, các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước
đề cập đến, được công bố trong nhiều tài liệu.
Hướng thứ 4 còn lại là hướng đề tài luận án lựa chọn bởi nhiều lý do,
trong đó lý do chính là hướng cải tiến này hoàn toàn không yêu cầu phải can
thiệp vào quả đạn, mức độ can thiệp vào đài điều khiển tên lửa (ĐKTL) là tối
thiểu. Do đó hướng này khả thi hơn cả trong điều kiện nước ta.
II. Phân tích và luận chứng về vấn đề nghiên cứu
1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trên thế giới:
Nếu xem xét theo trình tự những PPD do nước ngoài nghiên cứu đã có
ứng dụng, hay những PPD có khả năng ứng dụng và đang trong giai đoạn tìm
kiếm ứng dụng thì có thể nhìn thấy bức tranh sau:
Những PPD đã có ứng dụng trong các tổ hợp TLPK như: phương pháp
ba điểm “T/T”; bắn đón nửa góc “ПС”; “K”; “Quỹ đạo chuẩn”;..., mỗi PPD
có một số ưu điểm khác nhau, được tối ưu theo những chỉ tiêu nhất định như:
khả năng chống nhiễu tạp tích cực (“T/T”); khả năng tiêu diệt mục tiêu cơ
động (“ПС”); khả năng tiêu diệt mục tiêu bay thấp, mục tiêu mặt đất, mặt
nước (“K”); khả năng duy trì động năng (“Quỹ đạo chuẩn”); khả năng tăng độ
chính xác; ... Cũng dễ nhận thấy rằng, hầu hết các PPD đã có ứng dụng trong
thực tế, không có một phương pháp nào đồng thời có thể đáp ứng tất cả các
chỉ tiêu hay tối ưu được tất cả các tiêu chuẩn, đảm bảo hiệu quả cao đối với
mọi đối tượng mục tiêu [58, 61, 63, 76, 78, ...].

Trong những nghiên cứu về PPD từ xa trên thế giới từ trước tới nay,
ngoài các PPD truyền thống, một số hướng nghiên cứu hiện nay tập trung vào
cải thiện chất lượng của các PPD từ xa truyền thống [63, 68, 76, 78], một số
tiếp cận theo hướng ứng dụng lý thuyết điều khiển tối ưu hoặc ứng dụng lý
thuyết điều khiển hiện đại [83]. Chủ yếu tập trung vào các hướng nghiên cứu
liên quan tới PPD tiếp cận tỉ lệ (TCTL).


4

Các công trình điển hình của hướng nghiên cứu tổng hợp luật dẫn
TCTL trên cơ sở ứng dụng lý thuyết điều khiển tối ưu bao gồm
[20,35,38,45,46,47,48]. Một số công trình nghiên cứu theo hướng mở rộng
và hoàn thiện PPD cho tên lửa tự dẫn bằng TCTL [53,54,55,56,57], v.v...
Điểm chung của các nghiên cứu này là bổ sung thêm vào luật dẫn TCTL các
thành phần liên quan tới sự cơ động của mục tiêu, góc tiếp cận của tên lửa
với mục tiêu,.... bằng các giả thiết là gia tốc mục tiêu là không đổi hoặc là
một hàm đã biết theo thời gian dẫn còn lại.
Ngoài ra, trên cơ sở sự phát triển của KHCN, máy tính số chuyên dụng
ngày càng được sử dụng rộng rãi, cho phép giải quyết các bài toán với số
lượng lớn các phép tính trong thời gian ngắn. Các nghiên cứu về PPD sử dụng
mạng nơron, giải thuật di truyền, thuật toán tối ưu quần thể (Particle Swarm
Optimization - PSO) đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Công
trình [27] sử dụng mạng nơron để tổng hợp luật dẫn. Các công trình
[50,51,52] đã sử dụng thuật toán PSO để tổng hợp PPD. Các kết quả mô
phỏng của các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng độ trượt ở điểm cuối của quá
trình dẫn nhỏ hơn so với phương pháp TCTL thông thường, đồng thời quá tải
tên lửa ở gần điểm gặp là xấp xỉ bằng 0. Thuật toán tối ưu quần thể có ưu
điểm về tính ổn định và tính tác động nhanh.
2. Các nghiên cứu trong nước

Nghiên cứu hoàn thiện hay đề xuất nghiên cứu PPD mới tối ưu theo
những chỉ tiêu như độ chính xác, năng lượng điều khiển hay năng lượng trung
bình cả quá trình,... cũng được nhiều nhà khoa học trong nước quan tâm, thể
hiện trong các công trình [4,5,9,10]. Trong đó, các tác giả ở công trình [9] đã
tổng hợp được PPD hai điểm ứng dụng trong ĐKTX bằng cách sử dụng lý
thuyết điều khiển tối ưu. Luật dẫn này có dạng của luật dẫn TCTL trong tự
dẫn. Các thành phần trong biểu thức lập lệnh được tính thông qua việc vi phân


5

các tham số động hình học. Công trình này cũng đã chứng minh được khả
năng hiện thực hóa PPD hai điểm khi lập lệnh dưới ĐĐK.
Từ thực tế khoảng vài năm gần đây, ta đã cải tiến một số tổ hợp TLPK
theo chuyển giao công nghệ (CGCN) của nước ngoài. Kết quả nghiệm thu
cho thấy hiệu quả của tổ hợp tăng lên rõ rệt, đặc biệt là cự ly xa vùng tiêu diệt
(VTD) tăng tới (1.5÷1.8) lần [11]. Tuy nhiên, nếu quan tâm sâu thì ta thấy
trong những nội dung đã cải tiến, đạn TLPK không được cải tiến, vậy mấu
chốt vấn đề tăng cự ly xa VTD nằm ở đâu?
Trong thuyết minh CGCN [11] có nói đến việc thay thế hai PPD cũ là
“T/T” và “ПC” bằng hai PPD mới là MTT và КДУ làm cho quỹ đạo bay của
tên lửa luôn nằm phía trên đường ngắm đài điều khiển – mục tiêu (ĐĐKMT). Có nghĩa là hiệu quả mở rộng VTD của khí tài cải tiến có nguyên nhân
từ việc áp dụng hai PPD mới, cho phép tối ưu hóa quỹ đạo tên lửa, như
hướng cải tiến thứ tư đã nêu. Tuy nhiên, trong tài liệu CGCN, thông tin về
hai PPD mới (КДУ và MTT) mà đối tác áp dụng vào khí tài cải tiến (dưới
dạng chương trình phần mềm) rất ít ỏi, không tường minh và không có khả
năng khai thác được.
Từ phân tích trên, luận án đặt ra bài toán “Nghiên cứu hoàn thiện
phương pháp dẫn từ xa theo hướng có lợi về năng lượng tên lửa trên cơ sở
lý thuyết điều khiển hiện đại” nhằm xây dựng một PPD mới, áp dụng cho các

tổ hợp TLPK có trong trang bị, để mở rộng VTD và đảm bảo độ chính xác
dẫn. Vấn đề nghiên cứu trên là hết sức cần thiết và cấp bách.
3. Một số luận giải cho hướng nghiên cứu
Luận giải cho việc lựa chọn hướng nghiên cứu được căn cứ trên một số
cơ sở và luận điểm sau.
Thứ nhất là hướng nghiên cứu không định hướng tới việc tổng hợp ra
một PPD hoàn toàn mới về mô hình toán học hay vật lý, mà định hướng tới


6

việc kết hợp những ưu điểm của các PPD đã có, đã tường minh trên cơ sở của
một số tiêu chí mới như duy trì động năng của tên lửa trong thời gian bay thụ
động và độ chính xác không thấp hơn những PPD đã có.
Thứ hai là thuật toán dẫn mới phải đơn giản, không đòi hỏi phải can
thiệp sâu vào hệ thống ĐKTL hay làm thay đổi cấu trúc hệ thống và có thể
hiện thực hóa bằng nguồn chất xám và vật tư trong nước.
Thứ ba là nguồn thông tin sử dụng cho PPD mới phải là những thông tin
mà đài ĐKTL tự khai thác được như trước khi cải tiến, không đòi hỏi bổ sung
thiết bị cảm biến hay thiết bị đo.
Cuối cùng là PPD mới phải được kiểm chứng về hiệu quả và đánh giá
khả năng ứng dụng trên cơ sở những thành tựu mới của KHCN liên quan tới
hiện thực hóa lý thuyết điều khiển hiện đại, ứng dụng công nghệ số, công
nghệ thông tin,...
III. Phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu
1. Phạm vi và nội dung nghiên cứu:
Phạm vi nghiên cứu: Đề tài luận án giới hạn trong phạm vi nghiên cứu
về động lực học tên lửa, động hình học điều khiển thiết bị bay, động học
vòng điều khiển (VĐK) kín từ xa TLPK và mô hình hóa toán học VĐK kín
bằng mô phỏng.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các PPD và hệ lập lệnh đài ĐKTL
như một khâu nằm trong VĐK kín từ xa.
Nội dung nghiên cứu:
Theo những luận giải, phạm vi và đối tượng nghiên cứu đã nêu, luận án
có nội dung định hướng tới giải quyết những vấn đề cơ bản sau:
a) Phân tích đánh giá các phương pháp dẫn từ xa TLPK và xác định
bốn bài toán cần giải. (nội dung Chương 1).
Chương 1 trình bày: tổng quan về VĐK kín từ xa TLPK; một số PPD từ


7

xa truyền thống áp dụng trong các tổ hợp TLPK; các tham số cơ bản đặc
trưng cho PPD; khảo sát, phân tích đánh giá ưu nhược điểm của các PPD
truyền thống với các trường hợp mục tiêu khác nhau; cơ sở để đặt bài toán
xây dựng PPD mới sử dụng cho TLPK đảm bảo hai tiêu chí là mở rộng VTD
và nâng cao độ chính xác dẫn.
Tổng hợp PPD từ xa có lợi về động năng tên lửa, thích ứng với mục tiêu
cơ động trong giai đoạn bay thụ động trên cơ sở của ba PPD “Cầu
vồng”, “Hai điểm” và “Hai điểm góc”. (nội dung Chương 2).
Chương 2 trình bày: cơ sở xây dựng PPD cầu vồng (CV), PPD 2 điểm từ
xa có tính tới góc tiếp cận (2DGOC); khảo sát đánh giá so sánh hai PPD này
với PPD bắn đón nửa góc (ПС); đề xuất hai PPD kết hợp ký hiệu là “CV-2D”
và “CV-2DGOC”; khảo sát, đánh giá hiệu ứng kết hợp các PPD.
b) Tối ưu hóa thời điểm chuyển PPD kết hợp bằng thuật toán tối ưu
quần thể (PSO). (nội dung Chương 3).
Chương 3 trình bày: tổng quan về thuật toán tối ưu quần thể PSO và
hướng ứng dụng; sử dụng thuật toán PSO tìm thời điểm chuyển tối ưu giữa
hai giai đoạn “CV” và “2D” hoặc “2DGOC” đảm bảo hai tiêu chí: vận tốc và
độ trượt theo giá trị cho trước; khảo sát đánh giá hiệu quả và tính ổn định của

thuật toán tối ưu PSO.
c) Đánh giá hiệu quả mở rộng VTD của PPD kết hợp “CV-2DGOC”.
(nội dung Chương 4).
Chương 4 trình bày: những khái niệm cơ bản về VTD của tổ hợp TLPK;
các phương pháp xây dựng VTD; thuật toán xác định giới hạn trên và giới hạn
xa VTD cho tổ hợp TLPK khi sử dụng PPD “CV-2DGOC”; khảo sát đánh giá
hiệu quả mở rộng VTD của PPD “CV-2DGOC”.


8

2. Phương pháp nghiên cứu:
Quá trình nghiên cứu được tiến hành theo hai phương pháp nghiên cứu
chủ yếu là: phân tích lý thuyết và mô hình hóa các quá trình, mô phỏng, khảo
sát trên máy tính.
Nghiên cứu, phân tích lý thuyết dựa trên những lý thuyết sau:
- Cơ sở xây dựng các hệ thống điều khiển từ xa TLPK, [2,68,76];
- Phương pháp động hình học nghiên cứu các hệ thống ĐKTL, [8];
- Động lực học và khí động học tên lửa, [13,69];
- Lý thuyết điều khiển tối ưu, [16,48];
- Lý thuyết xác suất thống kê trong điều khiển, [79].
Mô hình hóa toán học và mô phỏng trên máy tính có nền tảng chủ yếu là
mô hình toán học đối tượng và phần mềm Matlab.
Để đơn giản hóa việc nghiên cứu, luận án bỏ qua một số yếu tố ít ảnh
hưởng tới quỹ đạo của TLPK và chỉ xét những yếu tố cơ bản theo hai giả thiết:
- Hệ thống điều khiển là lý tưởng.
- Tốc độ tên lửa là một hàm đã biết theo thời gian.
Giả thiết thứ nhất cho phép bỏ qua các sai số của bản thân tên lửa và hệ
thống ĐKTL. Khi đó tên lửa sẽ chuyển động chính xác theo quỹ đạo động
hình học (ĐHH).

Nếu coi tốc độ tên lửa là một hàm đã biết thì các phương trình ĐHH dẫn
từ xa, cùng với phương trình PPD có thể giải không phụ thuộc vào các
phương trình còn lại của hệ và giả thiết coi hệ thống điều khiển là lý tưởng có
thể chấp nhận được.
Những nghiên cứu về ĐHH chưa mô tả hết chuyển động thực của tên
lửa. Tuy nhiên quỹ đạo động lực học thực tế của tên lửa, với giả thiết khâu tên
lửa xấp xỉ lý tưởng, sẽ không khác nhiều quỹ đạo ĐHH của PPD.
Nghiên cứu ĐHH quá trình dẫn TLPK, mặc dù là gần đúng, nhưng cũng


9

cho phép ta xây dựng các QĐĐ của TLPK với độ chính xác đủ lớn, đánh giá
được độ cong quỹ đạo và xác định được tính chất cơ động cần thiết của tên
lửa. Đồng thời cũng cho phép đánh giá thời gian bay của tên lửa và xây dựng
vùng phóng, VTD cho các tổ hợp TLPK.
Thực tế cho thấy nghiên cứu ĐHH thuần túy không thể cho ta kết luận
về sự làm việc của hệ thống điều khiển, về chuyển động thực của tên lửa để
đánh giá sai số dẫn. Chỉ có nghiên cứu đồng thời động lực học tên lửa và
động học hệ thống dẫn mới cho phép đánh giá một cách đúng đắn. Nghiên
cứu động lực học tên lửa với PPD xác định trong cấu trúc đầy đủ của vòng
điều khiển (VĐK) kín tên lửa làm cho bài toán lựa chọn PPD trở thành bài
toán tổng hợp hệ thống điều khiển có tính đến các đặc tính động của các phần
tử hệ thống.
IV. Cơ sở lý thuyết và thực tế phục vụ nghiên cứu
1. Cơ sở lý thuyết:
a) Cơ sở xây dựng các hệ thống điều khiển từ xa TLPK [2,68,76] phục
vụ cho việc lựa chọn một cấu trúc động học điển hình của VĐK kín từ xa với
đầy đủ hàm truyền của các khâu và phương pháp xác định các tham số trong
hệ thống. Đây là cơ sở chính để kiểm chứng kết quả nghiên cứu là những luật

điều khiển mới “CV-2D” và “CV-2DGOC”.
b) Phương pháp động hình học nghiên cứu các hệ thống ĐKTL [8] phục
vụ cho nghiên cứu phân tích các PPD như “T/T”, “ПС”, “CV”, “2D” và
“2DGOC” cũng như là lựa chọn PPD để kết hợp tạo ra một PPD mới hiệu quả
theo tiêu chí cơ bản mà đề tài đặt ra.
c) Động lực học và khí động học tên lửa [13,69] phục vụ cho việc xây
dựng mô hình khâu tên lửa, xác định các tham số của khâu và khảo sát phân
tích VĐK kín với khâu tên lửa như đối tượng điều khiển. Qua khảo sát, có thể
nhận được những đặc trưng vận tốc, quá tải phát huy, độ trượt,... là những cơ


10

sở quan trọng để đánh giá hiệu quả của PPD mới.
- Lý thuyết điều khiển tối ưu [16,48] phục vụ cho việc phân tích hệ
thống là VĐK kín từ xa, phân tích các PPD “2D” và “2DGOC” và lựa chọn
sử dụng thuật toán PSO trong quá trình giải bài toán kết hợp các PPD.
- Lý thuyết xác suất thống kê trong điều khiển [79] phục vụ cho việc xử
lý dữ liệu trong quá trình khảo sát bằng mô phỏng để xây dựng các đặc trưng
cần thiết, cũng như tính toán xác suất tiêu diệt mục tiêu.
2. Cơ sở thực tế của luận án:
a) Trang bị kỹ thuật của hai tổ hợp TLPK có trong trang bị [11,12], hệ
thống sơ đồ chức năng, sơ đồ nguyên lý của các thành phần mà đề tài luận án
đề cập như: hệ tọa độ [17]; hệ lập lệnh [17]; TLPK có điều khiển có trong
trang bị, bộ tham số tính năng kỹ - chiến thuật đài ĐKTL. Cơ sở thực tế chính
mà luận án lấy làm đối tượng quy chiếu là một hệ thống điều khiển TLPK có
thực và đã được cải tiến dạng CGCN.
b) Phần mềm MatLab và những công cụ Toolbox của nó để làm thực
nghiệm mô phỏng phân đoạn và tổng thể [3].
V. Mục đích, ý nghĩa và những đóng góp mới của luận

án
1. Mục đích nghiên cứu:
Mục đích chính của đề tài luận án là ứng dụng lý thuyết điều khiển hiện
đại và lý thuyết điều khiển tên lửa để tổng hợp thuật toán, tổng hợp cấu trúc
bổ sung cho hệ lập lệnh đài ĐKTL.
Thuật toán và cấu trúc bổ sung là hoàn toàn mới và tối ưu, có tác dụng
nâng cao khả năng chiến thuật của tổ hợp là mở rộng VTD mà không cần can
thiệp vào đạn TLPK có điều khiển.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
Ý nghĩa khoa học của luận án là đóng góp bổ sung cho lý thuyết điều


11

khiển tên lửa một giải pháp nâng cao hiệu quả bằng cách cải thiện luật dẫn
(luật điều khiển). Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng cho những mục đích
nghiên cứu, thiết kế cải tiến hay thiết kế mới các hệ thống điều khiển từ xa
TLPK trong các viện, học viện nhà trường hay các cơ sở nghiên cứu.
Ý nghĩa thực tiễn của luận án là kết quả cuối cùng hay những kết quả
trung gian của luận án đều có tính hiện thực hóa cao, chi phí thấp nên có thể
áp dụng để làm những thử nghiệm và thực tế hóa dưới dạng thiết bị
3. Những đóng góp mới về khoa học:
Từ kết quả nghiên cứu của đề tài luận án, có thể xác định được những
đóng góp mới về khoa học sau đây:
a) Đã tổng hợp thành công PPD “CV-2DGOC” tối ưu trên cơ sở mô
hình của hai PPD “CV” và “2DGOC”. PPD kết hợp mới có tác dụng
mở rộng VTD cho tổ hợp TLPK điều khiển từ xa;
b) Đã ứng dụng thành công thuật toán tối ưu quần thể (PSO) để tổng
hợp phương pháp tìm thời điểm chuyển tối ưu cho PPD kết hợp mới.
Tính tối ưu và hội tụ của thời điểm chuyển giai đoạn PPD kết hợp

mới đã được kiểm chứng bằng mô phỏng và thống kê;
c) Đã xây dựng được phương pháp xác định các đặc trưng giới hạn của
VTD tổ hợp TLPK trên cơ sở mô hình và cấu trúc đầy đủ của VĐK kín
từ xa cho TLPK có ứng dụng PPD kết hợp mới “CV-2DGOC”.


12

CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN TỪ XA TÊN
LỬA PHÒNG KHÔNG VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Hệ thống điều khiển từ xa tên lửa phòng không
theo lệnh vô tuyến
Đặc điểm của một hệ thống tên lửa phòng không (TLPK) điều khiển từ
xa bằng lệnh vô tuyến là lệnh điều khiển được hình thành trên cơ sở hai
nguồn thông tin về mục tiêu và tên lửa, xác định bởi đài điều khiển mặt đất
thông qua quan hệ động hình học tên lửa – mục tiêu (TL-MT).
Để TLPK có thể gặp và tiêu diệt mục tiêu, chuyển động của tên lửa nhất
thiết phải gắn liền với chuyển động của mục tiêu thông qua một quy luật động
hình học (ĐHH) xác định. Quy luật này xác định chuyển động của tên lửa ở
thời điểm bất kỳ và bảo đảm sự tiếp cận tới mục tiêu, nó thường được gọi là
phương pháp dẫn (PPD). Quá trình bay của tên lửa có điều khiển bằng lệnh vô
tuyến tiếp cận tới mục tiêu theo PPD được gọi là quá trình dẫn.
Theo lý thuyết [2] PPD từ xa đối với TLPK là vô hạn, tuy nhiên chỉ
những PPD có hiệu quả mới được sử dụng.
Khái niệm về hệ thống điều khiển từ xa (ĐKTX) được hiểu là tập hợp
các phương tiện kỹ thuật mặt đất có chức năng thu thập, xử lý thông tin về
mục tiêu và tên lửa, hình thành lệnh điều khiển, truyền theo đường vô tuyến
lên tên lửa trong không gian, bảo đảm cho tên lửa tạo ra lực và mômen
chuyển động theo một quỹ đạo tính toán, tiếp cận tới mục tiêu, tiêu diệt mục

tiêu bằng năng lượng của phần chiến đấu (PCĐ) với một xác suất cho trước.
Quỹ đạo tính toán được gọi là quỹ đạo động (QĐĐ), phụ thuộc vào PPD
đã chọn. Một hệ thống ĐKTX bao gồm các phần tử chức năng sau [2, 8]:
- Hệ thống xác định tọa độ mục tiêu trong không gian;


13

- Hệ thống xác định tọa độ của tên lửa trong không gian;
- Hệ thống tính toán tạo lệnh điều khiển tên lửa;
- Hệ thống truyền lệnh vô tuyến;
- Đối tượng điều khiển là tên lửa, gồm máy lái và hệ thống tự động ổn
định trên khoang;
- Mối liên hệ ngược ĐHH giữa tên lửa và đài điều khiển.
Trong thực tế phương thức ĐKTX có thể kết hợp với phương thức điều
khiển tự dẫn mà trong một số tài liệu gọi là ĐKTX loại II hay là điều khiển
kết hợp [58]. Việc kết hợp các phương thức điều khiển nhằm giải quyết những
mục đích chiến thuật cụ thể đối với từng loại tổ hợp, ví dụ như tổ hợp TLPK
tầm trung, tầm xa.
Trong trường hợp điều khiển các loại tên lửa tầm gần hay tầm trung,
người ta thường sử dụng các hệ thống điều khiển theo lệnh vô tuyến, điều
khiển theo tia hoặc hệ thống điều khiển tự dẫn.
Luận án chỉ tập trung nghiên cứu hệ thống ĐKTX theo lệnh vô tuyến.
Các hệ thống ĐKTX theo lệnh vô tuyến là các hệ thống, mà trong đó vị
trí của mục tiêu và tên lửa trong không gian được xác định bởi đài điều khiển
dưới mặt đất, nó sẽ liên tục kiểm soát các tham số chuyển động của mục tiêu
và tên lửa. Trong hệ thống này, các lệnh điều khiển tên lửa được tạo ra từ
thông tin sai lệch tọa độ giữa tên lửa và mục tiêu (∆ε, ∆β, ∆r) và thuật toán
của PPD. Sau khi hình thành, lệnh điều khiển được rời rạc hóa, mã hóa và
điều chế cao tần và truyền lên tên lửa bằng đường vô tuyến. Sơ đồ cấu trúc

của một hệ thống ĐKTX theo lệnh vô tuyến thể hiện trên hình 1.1.
Việc xác định các tọa độ tức thời của mục tiêu và tên lửa (cự ly, góc
phương vị, góc tà) được thực hiện bởi rađa đài điều khiển (ĐĐK), theo hai
kênh độc lập: kênh đo – bám tọa độ mục tiêu và kênh đo – bám tọa độ tên lửa.


14

Hình 1.1. Cấu trúc của một hệ ĐKTX theo lệnh vô tuyến
Quan sát mục tiêu thực hiện trên cơ sở nguyên lý rađa tích cực là phát
xung dò, nhận tín hiệu phản xạ từ mục tiêu. Quá trình bám sát các tọa độ mục
tiêu có thể thực hiện bằng tay hay tự động, hoặc kết hợp giữa tự động với
bằng tay tùy thuộc tình huống trên không.
Quá trình quan sát tên lửa được thực hiện hoàn toàn tự động nhờ việc
phát xung hỏi và thu tín hiệu trả lời tích cực từ tên lửa. Xen kẽ với quá trình
phát lệnh vô tuyến, ĐĐK sẽ phát tín hiệu dưới dạng xung hỏi lên tên lửa, trên
tên lửa sẽ thu tín hiệu xung hỏi và phát lại tín hiệu dưới dạng xung trả lời về
đài điều khiển mặt đất. Các xung hỏi và xung trả lời của kênh tên lửa đều
được mã hóa, điều này cho phép bám sát riêng từng tên lửa ở cự ly xa và có
khả năng chống nhiễu cao.
Giá trị các tọa độ của tên lửa và mục tiêu đo được trong các hệ tọa độ sẽ
được đưa đến hệ thống tạo lệnh điều khiển. Hệ thống này là thiết bị tính toán,
làm việc trên cơ sở của máy tính tương tự hay máy tính số. Như đã nêu trên,
lệnh điều khiển tên lửa hình thành trên cơ sở: sai lệch tọa độ giữa mục tiêu và
tên lửa; phương pháp dẫn; phương pháp bù sai số động. Lệnh điều khiển được
hình thành riêng tương ứng với mặt phẳng điều khiển, được biến đổi thành tín
hiệu sau khi mã hóa và được đưa sang hệ thống phát lệnh để truyền lên tên lửa
theo đường vô tuyến.
Các lệnh điều khiển theo từng mặt phẳng được thu bởi thiết bị thu trên
tên lửa, được lọc, khuếch đại và giải mã, rồi đưa tới thiết bị tự động lái để

15

điều khiển cánh lái tạo lực và mômen điều khiển. Tác dụng của lệnh điều
khiển là liên tục làm trùng quỹ đạo thực của tên lửa với quỹ đạo tính toán là
QĐĐ, đảm bảo cho tên lửa gặp mục tiêu.
Hệ thống ĐKTX theo lệnh vô tuyến do phần lớn thiết bị đặt dưới mặt đất
nên không đòi hỏi khối lượng lớn các thiết bị trên khoang tên lửa, do đó việc
thiết kế đạn tên lửa có thuận lợi về cải thiện khả năng cơ động, khả năng động
lực bằng các giải pháp khí động và động cơ. Nhược điểm cơ bản của hệ thống
ĐKTX theo lệnh vô tuyến là sự gia tăng sai số dẫn khi cự ly tới mục tiêu tăng
[2,8]. Sự phụ thuộc của sai số dẫn vào cự ly tới điểm gặp được mô hình hóa
bởi biểu thức [2, 8]:

h  K R  2   2

KR 

Rdg
Rmin

(1.1)

, với
Trong đó: Rdg – cự ly nghiêng tới điểm gặp; Rmin – cự ly nghiêng giới hạn
gần vùng tiêu diệt mục tiêu; σε, σβ – trung bình bình phương của sai số dẫn
trong hai mặt phẳng điều khiển.
Đối với những điểm gặp có cự ly lớn, sai số dẫn tăng đáng kể, để đảm
bảo xác xuất tiêu diệt mục tiêu, người ta phải tính đến giải pháp tăng khối

lượng phần chiến đấu (PCĐ). Đó cũng là nhược điểm của hệ thống ĐKTX
theo lệnh vô tuyến. Cũng vì những nhược điểm trên, hệ thống ĐKTX loại I
thường áp dụng cho các tổ hợp TLPK tầm gần và tầm trung.
1.2. Những đặc trưng cơ bản của vòng điều khiển kín từ
xa TLPK
Xét theo cấu trúc động học thì hệ thống ĐKTX có dạng một vòng điều
khiển (VĐK) kín với các khâu động học cơ bản. Trong đó khâu lập lệnh với
PPD đóng vai trò là bộ điều khiển (Controler) và bộ lọc định hình (Shaping
Filter) cho VĐK. Quy luật điều khiển sẽ xác định quỹ đạo chuyển động của
tên lửa trong không gian mà ta gọi là QĐĐ. Khảo sát đánh giá hiệu quả của