Система управления такого снаряда состоит из ряда элементов. Одни элементы учитывают программу полета снаряда, другие — измеряют углы отклонения снаряда от заданного направления и вырабатывают электрические сигналы, которые при помощи следящих систем усиливаются и поступают к исполнительному механизму.

Снаряды с автономной системой управления дают большое рассеивание, так как они не реагируют на изменение скорости и направления движения цели и ветра за время полета снаряда. Обычно снаряды, имеющие только автономную систему управления, применяются при стрельбе по неподвижным целям больших размеров.

Автономное управление обладает и рядом ценных свойств. Во-первых, работа системы автономного управления не демаскирует полет снаряда. Во-вторых, эта система обладает помехозащищенностью и в случае обнаружения снаряда противником он не сможет создать помехи работе системы управления снарядом. Эти качества системы автономного управления позволили широко использовать ее совместно с другими системами.

Наиболее распространенная система автономного управления полетом снаряда устроена следующим образом. Внутри снаряда смонтирована высокочувствительная аппаратура, которая реагирует на все ускорения, возникающие при полете. Там же смонтировано счетно-решающее устройство, которое по обнаруженному ускорению определяет скорость и направление полета снаряда, а также расстояние, пройденное снарядом. Эти данные автоматически сравниваются с заданной программой полета в каждый данный момент времени.

Основным элементом, при помощи которого обеспечивается устойчивость полета снаряда, является гироскоп. При помощи гироскопа измеряется отклонение оси снаряда от заданного направления. Производится это следующим образом. В момент старта главная ось гироскопа устанавливается в соответствии с заданным направлением на цель. При отклонении в полете оси снаряда от заданного направления между ней и остающимся неизменным направлением главной оси гироскопа образуется угол. Этот угол измеряется, и в соответствии с его величиной отклоняются рули, благодаря чему снаряд поворачивается и его продольная ось возвращается в заданное положение.

Автономная система управления с ее элементами обеспечивает вывод снаряда на заданную траекторию при любых углах старта. Ошибка в курсе такого снаряда не превышает 1°.

Рассмотрим принцип управления немецкой ракетой-снарядом ФАУ-2, в которой применена автономная система управления, основанная на электромеханическом методе. Траектория полета ФАУ-2 показана на рисунке :

 

Запускаются ракеты с береговых пусковых установок под углом 90°. После старта в течение нескольких секунд ракета продолжает двигаться вертикально вверх, а затем по достижении ракетой определенной высоты и скорости программное устройство, напоминающее часовой механизм, медленно воздействуя на главную ось гироскопа, выводит ракету на заранее рассчитанный угол возвышения и курс.

Ось гироскопа, занимая новое положение, перекладывает рули ракеты до тех пор, пока она не выйдет на заданный угол возвышения и курс. Заданное направление оси гироскопа в дальнейшем сохраняется неизменным. С приходом ракеты на заданную дальность программное устройство изменяет положение оси гироскопа таким образом, что ракета выводится в пикирование на цель. Это обеспечивало падение ракеты в цель не плашмя, а головной частью.

Система автономного управления, основанная на электромеханическом методе, допускает большие ошибки. При стрельбе снарядами с такой системой управления на дальность до 250 км ошибка наведения составляет до 10 км.

Если же с этой системой управления стрелять до 8000 км межконтинентальными ракетами, то ошибка наведения на цель составит более 300 км. Такая точность стрельбы никого не может удовлетворить.

Для повышения точности стрельбы на сверхдальние расстояния в межконтинентальных ракетах применяется астронавигационная система управления полетом.

Для этой цели в ракете-снаряде монтируется фотоэлектрический телескоп-секстант, состоящий из следящего фото-электрического телескопа, индикатора и усилителя. Секстант представляет собой фотоэлектрический телескоп, который может перемещаться по высоте от 0 до 90° и вращаться по азимуту на 360°. Такое вращение телескопа позволяет непрерывно следить за избранным небесным светилом и измерять вертикальный и горизонтальный углы.

Перед стартом телескоп наводится вручную в требуемом направлении. Ракета запускается вертикально вверх и поднимается за пределы стратосферы. Когда ракета поднимется на заранее заданную высоту, специальный часовой механизм включает астронавигационную систему. Телескоп начинает качаться вправо-влево и вверх-вниз и производит поиск заданного небесного светила.

Световые лучи, испускаемые небесным светилом, собираются линзой и направляются на светочувствительный экран. На светочувствительном экране производится выбор заданного небесного светила по его светосиле. Когда будет определена назначенная звезда, прибор переходит в режим сопровождения. В дальнейшем на светочувствительном экране определяются ошибки в полете снаряда от заданного курса и высоты. Электрические сигналы, соответствующие ошибкам, поступают к счетному прибору, который в свою очередь вырабатывает сигналы, приводящие в действие органы управления снаряда для поддержания требуемого курса. Чувствительность прибора достаточна для сопровождения звезд первой и второй величины.

Предполагается, что ошибка наведения на цель межконтинентального снаряда с астронавигационной системой управления составляет около 13 км на любое расстояние, что считается вполне приемлемым.

В связи с развитием радиоэлектроники появляется новая область астрономии — радиоастрономия. Исследования показывают, что солнце излучает высокочастотные электромагнитные колебания, которые можно принимать на приемник. Для приема электромагнитных колебании, излучаемых солнцем, служит прибор, называемый радиосекстантом.

Этот радиосекстант выполняет в условиях любой погоды те же задачи, что и оптический секстант.

Точность работы радиосекстанта очень высокая. Ошибка по высоте не превышает двух дуговых минут.

Автономная система управления, в которой применена радиоастрономия, называется радиоастронавигационной системой управления.