РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ |
(19)
RU
(11)
2 737 634
(13)
C2 | |||||||
| ||||||||
| Статус: | действует (последнее изменение статуса: 02.07.2021) |
| Пошлина: | учтена за 4 год с 28.02.2022 по 27.02.2023. Установленный срок для уплаты пошлины за 5 год: с 28.02.2022 по 27.02.2023. При уплате пошлины за 5 год в дополнительный 6-месячный срок с 28.02.2023 по 27.08.2023 размер пошлины увеличивается на 50%. |
|
(21)(22) Заявка: 2019105612, 27.02.2019 (24) Дата начала отсчета срока действия патента: Дата регистрации: Приоритет(ы): (22) Дата подачи заявки: 27.02.2019 (43) Дата публикации заявки: 27.08.2020 Бюл. № 24 (45) Опубликовано: 03.12.2020 Бюл. № 34 (56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2247297 C1, 27.02.2005. RU 2291371 C1, 10.01.2007. RU 2595813 C1, 27.08.2016. RU 172805 U1, 24.07.2017. RU 2506532 C1, 10.02.2014. WO 2011144497 A1, 24.11.2011. Адрес для переписки: |
(72) Автор(ы): (73) Патентообладатель(и): |
(54) СПОСОБ СТРЕЛЬБЫ УПРАВЛЯЕМЫМ СНАРЯДОМ С ЛАЗЕРНОЙ ПОЛУАКТИВНОЙ ГОЛОВКОЙ САМОНАВЕДЕНИЯ И УСТРОЙСТВО, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ
(57) Реферат:
Изобретение относится к наведению артиллерийских управляемых снарядов с лазерной полуактивной головкой самонаведения (ЛПГСН), захватывающей подсвеченную цель на конечном участке траектории, и предназначено для управления огнем ствольной артиллерии калибров 120, 122, 152, 155 мм при стрельбе управляемыми боеприпасами с ЛПГСН. Способ стрельбы управляемым снарядом с ЛПГСН заключается в том, что производят топографическую привязку огневой позиции к местности, рассчитывают и реализуют установки стрельбы, устанавливают канал цифровой радиосвязи с пультом огневой позиции, устанавливают единое компьютерное время в целеуказателе и пульте огневой позиции, производят топографическую привязку целеуказателя к местности, передают телевизионное изображение района цели на пульт огневой позиции, обнаруживают цель по телевизионному изображению, переводят целеуказатель в автоматический режим сопровождения цели, производят выстрел после проверки возможности попадания отраженного от цели лазерного излучения целеуказателя в поле зрения головки самонаведения управляемого снаряда при подлете его к цели, передают с пульта огневой позиции на целеуказатель время включения лазерного излучения целеуказателя, включают лазерный излучатель целеуказателя при достижении необходимого времени включения, наводят головкой самонаведения снаряд на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя. При этом выстреливают в расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета цели снаряд-целеуказатель, осуществляют целеуказание модулем разведки и целеуказания (МРЦ), активируют средство самоуничтожения МРЦ при падении на грунт. Снаряд-целеуказатель отличается тем, что в качестве корпуса снаряда используется корпус осветительного боеприпаса, причем того же калибра что и снаряд с ЛПГСН, который будет наводиться на цель. Технический результат – повышение оперативности за счет увеличения скорости доставки средства разведки и целеуказания к цели без использования беспилотного летательного аппарата. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к наведению артиллерийских управляемых снарядов с лазерной полуактивной головкой самонаведения (ЛПГСН), захватывающей подсвеченную цель на конечном участке траектории, и предназначено для управления огнем ствольной артиллерии калибров 120, 122, 152, 155 мм при стрельбе управляемыми боеприпасами, с ЛПГСН.
Толкование терминов, используемых в заявке.
Под установками для стрельбы понимаются установки прицельных приспособлений и взрывателей на которых открывают огонь [Правила стрельбы и управления огнем артиллерии. Дивизион, батарея, взвод, орудие. Часть 1 - М.: Воениздат, 2011 - С. 410].
Известен способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения [патент RU 2247297 C1 от 27.02.2005г. МПК F41G5/00, 7/22 - Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения], заключающийся в следующем: цель обнаруживается целеуказателем, затем происходит измерение расстояний от целеуказателя до цели и от огневой позиции до цели с топографической привязкой цели, целеуказателя и огневой позиции к местности, расчет и реализация установок стрельбы по координатам цели и огневой позиции. Далее производится наведение снаряда на цель, включающее последовательное наведение орудия на цель по углам баллистических установок и разворот снаряда на цель, подсвеченную после выстрела лазерным излучением целеуказателя, топографическая привязка цели к местности и преобразование ее координат в последовательность двоичных кодов осуществляется при помощи пульта разведчика, а расчет установок орудия осуществляется при помощи пульта управления орудием. При этом в пульте разведчика и в пульте управления орудием организовано единое компьютерное время, и после выстрела до включения целеуказателя осуществляют передачу из пульта управления орудием в пульт разведчика по цифровой радиосвязи значение времени включения лазерного излучения целеуказателя, а сигнал включения подсвечивания цели автоматически посылают из пульта разведчика в целеуказатель при достижении времени включения.
Недостатком способа является низкая оперативность, так как он подразумевает подсвечивание цели лазером с пульта разведчика, но для того чтобы группа разведки и корректировки артиллерийского огня достигла района цели, ей требуется длительное время, кроме того, при включении аппаратуры подсветки группа демаскирует себя и подвергается риску быть уничтоженной.
Известен боеприпас системы воздушной разведки [патент RU 2506532 C1 от 10.02.2014 г. МПК F42B12/36, 25/00, 30/00 - Боеприпас системы воздушной разведки], который содержит корпус и пороховой заряд. В корпусе размещено донное дистанционное инициирующее устройство. Заряд срабатывает от инициирующего устройства и разрушает корпус боеприпаса на требуемой высоте. К пороховому заряду примыкает контейнер. Контейнер содержит корпус, ретранслятор с антенной, блок питания и парашют. В корпусе размещена аппаратура фото- или видеорегистрации. Ретранслятор с антенной передает результаты работы аппаратуры на наземный пульт. Блок питания питает электрическим током аппаратуру фото- или видеорегистрации и ретранслятор. Парашют скреплен с контейнером и уложен в полости головной части корпуса боеприпаса. Блок питания в исходном состоянии электрически соединен с аппаратурой фото- или видеорегистрации и ретранслятором. Блок питания выполнен в форме пиротехнического источника тока, установленного торцом его пиротехнического снаряжения к пороховому заряду. Аппаратура фото- или видеорегистрации размещена у противоположного торца корпуса контейнера объективом в сторону парашюта. Между парашютом и контейнером размещена скоба, концы которой расположены вдоль контейнера и охватывают его с диаметрально противоположных сторон. Достигается упрощение конструкции и повышение надежности работы боеприпаса.
Недостатком боеприпаса является низкая оперативность, что обусловлено скоростью полета применяемого минометного боеприпаса и отсутствием технической возможности наведения управляемых боеприпасов с ЛПГСН.
Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям, принимаемым за прототип, является способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения [патент RU 2584210 C1 от 20.05.2016 г. МПК F41G5/00 - Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения], который включает использование целеуказателя, установленного на беспилотном летательном аппарате (БЛА) с возможностью автосопровождения цели, её обнаружения и дальнейшего автоматического сопровождения целеуказателем. Имеется возможность определения скорости движения БЛА, топографической привязки целеуказателя, огневой позиции и цели к местности и передачи периодически с частотой от 0,2 до 5 Гц координат и скорости движения целеуказателя на огневую позицию, измерения полярных координат цели относительно целеуказателя, передачи их по цифровой радиосвязи на огневую позицию, расчета в ней установок стрельбы и их реализации, установки единого компьютерного времени в целеуказателе и на огневой позиции, выработки на огневой позиции разрешения на выстрел и его производство, причем формируется оно после проверки возможности попадания отраженного от цели лазерного излучения целеуказателя в поле зрения ГСН управляемого снаряда при подлете его к цели, передачи с огневой позиции на целеуказатель по каналу цифровой радиосвязи времени включения лазерного излучения и его включения при достижении необходимого времени, наведение снаряда на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя.
Недостатком прототипа является низкая оперативность поражения вновь выявленных целей, что обусловлено скоростью применяемого БЛА, направляемого в район потенциальной цели, кроме того при ожидании возвращения БЛА подразделение его эксплуатации и техника подвергаются опасности нападения со стороны противника.
Для повышения оперативности, за счет увеличения скорости доставки средства разведки и целеуказания к цели, предлагается использовать артиллерийский снаряд.
Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям, принимаемым за прототип, является прицельный комплекс боевого беспилотного летательного аппарата [патент RU 2294514 C1 от 27.02.2007 г. МПК F41G3/22, G7/20, D64D7/00 - Прицельный комплекс боевого беспилотного летательного аппарата], который включает центральный вычислительный блок, блок обработки видеоинформации и формирования команд управления, первый усилитель мощности и второй усилитель мощности. Оптико-электронная система включает телевизионный и тепловизионный каналы, двухкоординатное поворотное устройство и систему стабилизации линии визирования. Телевизионный и тепловизионный каналы оптико-электронной системы могут быть выполнены с возможностью формирования сигналов узкого и широкого полей зрения. Радиолокационная станция с фазированной решеткой может быть выполнена с возможностью работы как в режиме реального луча, так и в режиме синтезированной апертуры. Система стабилизации линии визирования оптико-электронной системы может быть выполнена прямой в виде гироскопической платформы или косвенной.
Недостатком прототипа является низкая оперативность поражения вновь выявленных целей, что обусловлено скоростью применяемого БЛА, направляемого в район потенциальной цели, кроме того при ожидании возвращения БЛА подразделение его эксплуатации и техника подвергаются опасности нападения со стороны противника.
Технической проблемой в данной области является низкая оперативность поражения вновь выявленных целей, которую необходимо решить за счет увеличения скорости доставки средства разведки и целеуказания к цели без использования БЛА.
Техническая проблема группы изобретений решается за счет того, что в известном способе стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения, заключающимся в том, что: производят топографическую привязку огневой позиции к местности, рассчитывают установки стрельбы в пульте огневой позиции, реализуют установки стрельбы, устанавливают канал цифровой радиосвязи с пультом огневой позиции, устанавливают единое компьютерное время в целеуказателе и пульте огневой позиции, производят топографическую привязку целеуказателя к местности, передают телевизионное изображение района цели на пульт огневой позиции, обнаруживают цель по телевизионному изображению, переводят целеуказатель в автоматический режим сопровождения цели, производят выстрел после проверки возможности попадания отраженного от цели лазерного излучения целеуказателя в поле зрения головки самонаведения управляемого снаряда при подлете его к цели, передают с пульта огневой позиции на целеуказатель время включения лазерного излучения целеуказателя, включают лазерный излучатель целеуказателя при достижении необходимого времени включения, наводят головкой самонаведения снаряд на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя, новым является то, что дополнительно выстреливают в расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета цели снаряд-целеуказатель, осуществляют целеуказание модулем разведки и целеуказания (МРЦ), активируют средство самоуничтожения МРЦ при падении на грунт.
Снаряд-целеуказатель, включающий радиостанцию связи, блок питания, высотомер, центральный вычислительный блок, блок обработки видеоинформации и формирования команд управления, оптико-электронную систему, выполненную в виде гироскопической платформы с двухкоординатным поворотным устройством и системой стабилизации линии визирования, телевизионную и тепловизионную камеры выполненные с возможностью формирования сигналы узкого и широкого полей зрения, при этом первый, второй, третий, пятый входы центрального вычислительного блока электрически соединены соответственно с электрическим выходом телевизионного и тепловизионного канала оптико-электронной системы, первым выходом блока обработки видеоинформации и формирования команд управления, выходом высотомера и выходом радиостанции связи, первый, второй, третий, выходы центрального вычислительного блока электрически соединены соответственно с входом управления оптико-электронной системы, третьим входом блока обработки видеоинформации и формирования команд управления, вторым входом радиостанции связи, второй и первый входы блока обработки видеоинформации и формирования команд управления электрически соединены соответственно с выходом телевизионного и тепловизионного канала оптико-электронной системы и выходом двухкоординатного поворотного устройства оптико-электронной системы, второй выход блока обработки видеоинформации и формирования команд управления электрически соединен с входом радиостанции связи, отличающийся тем, что дополнительно содержит корпус снаряда с дистанционным взрывателем, дно, вышибной заряд, два опорных полуцилиндра, модуль разведки и целеуказания (МРЦ), серьгу, вертлюг, парашют, блок датчиков инерциального и спутникового позиционирования, средство самоуничтожения, при этом в корпусе снаряда последовательно размещены дистанционный взрыватель, вышибной заряд, два опорных полуцилиндра, внутри которых содержится оснащенный средством самоуничтожения МРЦ с прикрепленным через вертлюг и серьгу парашютом и дно, а в электрической схеме МРЦ, четвертый вход центрального вычислительного блока электрически соединен с выходом блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования, третий выход блока обработки видеоинформации и формирования команд управления электрически соединен с входом лазерного целеуказателя, плюс и минус блока питания электрически соединены соответственно с плюсом и минусом блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования, с плюсом и минусом высотомера, плюсом и минусом центрального вычислительного блока, плюсом и минусом оптико-электронной системы, плюсом и минусом гиростабилизированной платформы, плюсом и минусом двухкоординатного поворотного устройства, плюсом и минусом лазерного целеуказателя, плюсом и минусом блока обработки информации и формирования команд управления, плюсом и минусом радиостанции связи.
Снаряд-целеуказатель отличается тем, что в качестве корпуса снаряда используется корпус осветительного боеприпаса, причем того же калибра что и снаряд с лазерной полуактивной головкой самонаведения который будет наводиться на цель.
Снаряд-целеуказатель отличается тем, что оптико-электронная система дополнительно содержит лазерный целеуказатель (далее целеуказатель).
Заявленная группа изобретений поясняется схемами, где на фиг. 1 изображена схема наведения снаряда с ЛПГСН с применением снаряда-целеуказателя, на фиг. 2 изображена последовательность действий способа стрельбы снарядом с ЛПГСН и устройством, его реализующим, на фиг. 3 изображен снаряд-целеуказатель, на фиг. 4 изображена структурная схема снаряда-целеуказателя.
На фиг. 1 позициями обозначены: 1 - пульт огневой позиции; 2 - огневая позиция; 3 - орудие; 4 - снаряд-целеуказатель; 5 - расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета цели; 6 - МРЦ; 7 - канал цифровой радиосвязи; 8 - цель; 9 - снаряд с ЛПГСН; 10 - отраженное от цели лазерное излучение; 11 - лазерное излучение целеуказателя.
На фиг. 3 позициями обозначены: 12 - корпус снаряда-целеуказателя; 13 - дистанционный взрыватель; 14 - дно; 15 - вышибной заряд; 16 - опорный полуцилиндр; 17 - серьга; 18 - вертлюг; 19 - парашют.
На фиг. 4 позициями обозначены: 21 - блок датчиков инерциального и спутникового позиционирования; 22 - оптико-электронная система; 23 - телевизионный и тепловизионный каналы; 24 - двухкоординатное поворотное устройство; 25 - гиростабилизированная платформа; 26 - целеуказатель; 27 - центральный вычислительный блок; 28 - блок обработки видеоинформации и формирования команд управления; 29 - высотомер; 30 - блок питания; 31 - средство самоуничтожения; 32 - радиостанция связи.
Для реализации способа в качестве пульта огневой позиции может применяться пульт командира, входящий в комплекс средств автоматизированного управления огнем «Малахит» или пульт типа «Багет» [Багет - семейство ЭВМ для специальных применений. - Конструкторское бюро «Корунд-М» 109117, Москва, 2000 г].
Для организации цифровой радиосвязи между пультом огневой позиции и МРЦ могут быть использованы технические решения, аналогичные прототипу.
Для обнаружения цели может использоваться, например, автомат обнаружения и сопровождения цели [Васильев В.И., Распознающие системы. Справочник. - Киев: «Наукова думка», 1983 г., с. 177-186].
Снаряд целеуказатель, например, может быть реализован посредством размещения в заводских условиях прицельного комплекса боевого беспилотного летательного аппарата [патент RU 2294514 C1 от 27.02.2007 г, МПК F41G3/22, 7/20; B64D7/00 - Прицельный комплекс боевого беспилотного летательного аппарата] на базе осветительного снаряда [Средства поражения и боеприпасы. Учебник. А.В. Бабикин. Идз. МГТУ им Н.Э. Баумана. 2008 г., с. 700-703].
Пример поражения цели способом стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения и устройством, его реализующим: подразделение артиллерии (ПА) располагается на большой дальности от линии соприкосновения с противником. Получив данные разведки о цели, в том числе её координаты, командир ПА на огневой позиции 2 с помощью пульта огневой позиции 1 определяет установки для стрельбы и реализует их на орудии 2, производит выстрел снарядом-целеуказателем 4 в расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета цели 5, на высоте 2,5 - 3 км у СЦ 4 срабатывает дистанционный взрыватель 13 и приводит в действие вышибной заряд 15, под действием которого происходит выброс из корпуса 12 дна 14 опорных полуцилиндров 16, содержащих оснащенный средством самоуничтожения 31 МРЦ 6, выпуск парашюта 19. МРЦ 6 задействует блок питания 30, производит топографическую привязку к местности по сигналам спутниковой навигационной системы, инерционным датчиком определяет скорость снижения и бокового сноса, устанавливает канал цифровой связи 7 с пультом огневой позиции 1 и передает свои координаты, телевизионное изображение, скорость снижения, бокового сноса, производит установку единого компьютерного времени. На пульте огневой позиции 1 на фоне электронной карты местности отображается текущее местоположение МРЦ 6. После обнаружения цели 8 на МРЦ 6 отправляется команда на автоматическое сопровождение цели 8 целеуказателем 26, при этом привода разворачивают целеуказатель 26 на цель 8.
В пульте огневой позиции 1 рассчитываются установки стрельбы снарядом с ЛПГСН 9, которые реализуются на орудии 3.
Выстрел снарядом с ЛПГСН 9 производят после выработки в пульте огневой позиции 1 разрешения на выстрел, причем разрешение на выстрел формируется после проверки возможности попадания отраженного от цели лазерного излучения 10 целеуказателя 26 в поле зрения ЛПГСН при подлете его к цели 8.
Разрешение на стрельбу вырабатывается с учетом местоположения орудия и цели, полетного времени снаряда с ЛПГСН 9 до момента захвата цели 8 ЛПГСН, времени подсвета цели 8, местоположения и скорости смещения МРЦ 6.
Разрешение на стрельбу будет выработано, если в прогнозируемый момент времени нахождения управляемого снаряда на участке самонаведения по сигналам лазерного излучения МРЦ 6 будет находиться в допустимом секторе подсвета относительно траектории полета снаряда, например +/-45 градусов (условие эффективного использования лазерного целеуказателя) и на расстоянии не более 5 км от цели.
В момент выстрела на пульте огневой 1 позиции вводят команду «Выстрел», далее в автоматическом режиме, по показаниям таймера часов системного времени пульта огневой позиции 1, назначается время включения целеуказателя 26 в режим подсвета цели и по каналу цифровой радиосвязи 7 передаётся на МРЦ 6 сообщение о факте выстрела и времени включения лазерного излучения 11 целеуказателя 26.
После выстрела цель 8 постоянно удерживается в поле зрения целеуказателя 26 МРЦ 6 с помощью автомата сопровождения и гиростабилизированной платформы 25 МРЦ 6.
В электронной аппаратуре целеуказателя 26 МРЦ 6 при получении сообщения о выстреле автоматически устанавливается время включения лазерного излучения 11 целеуказателя МРЦ 6, исходя из показаний единого времени пульта огневой позиции 1 и МРЦ 6.
В соответствующий момент времени выдается сигнал на включение лазерного излучения 11 целеуказателя МРЦ 6 и производится подсвет цели 8 лазерным излучением 11.
При подлете снаряда с ЛПГСН 9 к цели и попадании отраженного от цели лазерного излучения 10 в поле зрения ЛПГСН, происходит захват цели 8 ЛПГСН и в снаряде вырабатываются команды на рули, обеспечивающие наведение снаряда 9 в центр лазерного пятна и поражение цели.
МРЦ 6 продолжает снижаться, достигнув поверхности грунта, задействует средство самоуничтожения 31 и разрушается.
Пример выполнения снаряда-целеуказателя. В качестве корпуса СЦ 12 используется корпус осветительного боеприпаса, причем того же калибра, что и снаряд с ЛПГСН, применяемый для поражения цели, внутри которого последовательно размещены дистанционный взрыватель 13, вышибной заряд 15, два опорных полуцилиндра 16, внутри которых содержится оснащенный средством самоуничтожения 31 МРЦ 6 с прикрепленным через вертлюг 18 и серьгу 17 парашютом 19, и дно 14.
МРЦ 6 включает блок датчиков инерциального и спутникового позиционирования 21 и оптико-электронную систему 22, включающую телевизионный и тепловизионный каналы, 23 двухкоординатное поворотное устройство 24 и систему стабилизации линии визирования, выполненную в виде гиростабилизированной платформы 25, целеуказатель 26.
Телевизионный и тепловизионный каналы 23, оптико-электронная система 22 и двухкоординатное поворотное устройство 24 установлены на гиростабилизированной платформе 25.
Кроме того, МРЦ 6 содержит центральный вычислительный блок 27, блок обработки видеоинформации и формирования команд управления 28, высотомер 29, блок питания 30. С пультом огневой позиции 1 МРЦ 6 осуществляет связь с помощью радиостанции связи 32.
Средство самоуничтожения 31 МРЦ 6 активируется при достижении поверхности грунта.
За расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета цели 5 принимается центр допустимого сектора подсвета цели относительно траектории полета снаряда, например +/-45 градусов (условие эффективного использования лазерного целеуказателя) и на расстоянии не более 5 км от цели.
В электрической схеме радиоэлектронного оборудования МРЦ 6 первый, второй, третий, четвертый, пятый входы центрального вычислительного блока 27 электрически соединены соответственно с электрическим выходом телевизионного и тепловизионного сигнала 23 оптико-электронной системы 22, первым выходом блока обработки видеоинформации и формирования команд управления 28, выходом высотомера 29, выходом блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования 21, и выходом радиостанции связи 32, первый, второй, третий, выходы центрального вычислительного блока 27 электрически соединены соответственно с входом управления оптико-электронной системы 22, третьим входом блока обработки видеоинформации и формирования команд управления 28, вторым электрическим входом радиостанции связи 32, второй и первый входы блока обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 электрически соединены соответственно с выходом телевизионного и тепловизионного сигнала 23 оптико-электронной системы 22 и выходом двухкоординатного поворотного устройства 24 оптико-электронной системы 22, второй и третий выходы блока обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 электрически соединены соответственно с электрическим входом радиостанции связи 32 и целеуказателем 26, плюс и минус блока питания 30 электрически соединены соответственно с плюсом и минусом блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования 21, с плюсом и минусом высотомера 29, плюсом и минусом центрального вычислительного блока 27, плюсом и минусом оптико-электронной системы 22, плюсом и минусом гиростабилизированной платформы 25, плюсом и минусом двухкоординатного поворотного устройства 24, плюсом и минусом лазерного целеуказателя 26, плюсом и минусом блока обработки информации и формирования команд управления 28, плюсом и минусом радиостанции связи 32.
Центральный вычислительный блок 27 и блок обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 могут быть выполнены, например, на базе процессорного модуля ПЛАС.467449.001 и мультиплексора потоков ПЛАС.468157.005 [Обзорный каталог устройств ООО «Плаз». 2017. с. 4-9].
Центральный вычислительный блок 27 выполняет следующие функции: обрабатывает входную информацию с блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования 21, высотомера 29, гиростабилизированной платформы 25; формирует данные для блока обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 для управления приводами перемещения линии визирования оптико-электронной системы 22; прогнозирует время спуска МРЦ 6; устанавливает единое компьютерное временя с пультом огневой позиции 1; принимает по каналу цифровой связи 7 команды оператора.
Оптико-электронная система 22 с телевизионным и тепловизионным каналами 23, выполненная в виде гироскопической платформы может быть реализована, например, на базе гиростабилизированной платформы с FullHD камерой [Обзорный каталог устройств ООО «Плаз». 2017. с. 6].
Телевизионный канал 23 оптико-электронной системы 22 может быть выполнен, например, на базе ПЗС-матрицы 1/2" с возможностью формирования сигналов узкого и широкого полей зрения с накоплением сигнала, обеспечивающим возможность наблюдения как в дневных, так и в ночных условиях. Спектральный состав чувствительности смещен в сторону ближнего ИК-диапазона, что обеспечивает хорошие условия для наблюдения благодаря увеличенному пропусканию этого диапазона атмосферой.
В тепловизионном канале 23 оптико-электронной системы 22 используется матричный охлаждаемый тепловизор третьего поколения с двумя полями зрения, например, типа Thermovision 1500 производства фирмы FLIR SYS. Тепловизор обеспечивает возможность формирования как черно-белого изображения, так и цветного в соответствии с температурными полями наблюдаемых объектов. В составе тепловизора используется эффективная система управления, обеспечивающая автоматическую настройку чувствительности и резкости при наблюдении. Два переключаемых поля зрения обеспечивают возможность предварительного обзора больших участков местности в широком поле зрения с последующим увеличением изображения в интересующей зоне.
Блок обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 выполняет следующие функции: улучшает изображения цели 8 с выдачей сигналов управления; автоматически подбирает размеры следящего строба, что позволяет разгрузить оператора от необходимости вручную задавать размеры строба; осуществляет электронную стабилизацию изображения как при неподвижном, так и при подвижном поле зрения; интегрирует изображения, полученные в разных полях информации (в поле оптического контраста - телевизионное изображение, в поле теплового контраста - тепловизионное изображение), что сокращает время и повышает вероятность обнаружения и распознавания целей на сложных фонах; разворачивает изображение при колебаниях МРЦ 6; осуществляет электронное масштабирование изображения; осуществляет многоцелевое автоматическое сопровождение малоразмерных целей 8; осуществляет автоматический дозахват цели 8 при длительном прерывании оптической связи (до 6 с).
Блок датчиков инерциального и спутникового позиционирования может быть выполнен, например, с использованием инерциальных датчиков на основе MEMS-технологии (CRG22) [Датчики для измерения параметров движения на основе MEMS-технологии. Журнал «Электроника», №1 2011 г., с. 72-78].
Спутниковое позиционирование может осуществляться, например, по сигналам L1 GPS C/A, L1 ГЛОНАСС СТ, WAAS, EGNOS навигационными приемниками семейства «Гео» (ГеоС-3М) [Каталог продукции АО «НИИМА «Прогресс». М. 2016. с. 9-10].
Средство самоуничтожении может быть выполнено, например, на основе электромеханического взрывного устройства снаряда [Средства поражения и боеприпасы. Учебник. А.В. Бабикин. Идз. МГТУ им Н.Э. Баумана. 2008 г., с 918-936].
Снаряд-целеуказатель работает следующим образом: командир подразделения артиллерии, на огневой позиции 2, с помощью пульта огневой позиции 1 определяет установки для стрельбы и реализует их на орудии 2, производит выстрел снарядом-целеуказателем 4 в расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета назначенной цели 5, на высоте 2,5 - 3 км у СЦ 4 срабатывает дистанционный взрыватель 13 и приводит в действие вышибной заряд 15, под действием которого происходит выброс из корпуса 12 дна 14, двух опорных полуцилиндров 16 с МРЦ 6 и выпуск парашюта 19. МРЦ 6 задействует блок питания 30, блоком датчиков инерциального и спутникового позиционирования 21 производит топографическую привязку к местности по сигналам спутниковой навигационной системы, определяет скорость снижения и бокового сноса, высотомером 29 определяет высоту, устанавливает канал цифровой связи 7 с пультом огневой позиции 1 и передает свои координаты, телевизионное изображение, высоту, скорость снижения, бокового сноса и производит установку единого компьютерного времени. На пульте огневой позиции 1 на фоне электронной карты местности отображается текущее местоположение МРЦ 6. Поступившая информация анализируется оператором, обнаруживается цель 8. После обнаружения цели 8 на МРЦ 6 отправляется команда на автоматическое сопровождение цели 8 целеуказателем 26, которая поступает в центральный вычислительный блок 27, последний формирует данные для блока обработки видеоинформации и формирования команд управления 28, который формирует команды управления двухкоординатным поворотным устройством 24 для удержания цели 8 в поле зрения, при этом привода разворачивают целеуказатель 26 на цель 8.
Блок обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 формирует команды управления, так чтобы цель 8 всегда оставалась в поле зрения оптико-электронной системы 2 с учетом скорости спуска динамики бокового сноса и отклонения линии визирования оптико-электронной системы.
После производства выстрела снарядом с ЛПГСН в блок обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 с пульта огневой позиции 1 по радиосвязи поступает информация о времени включения лазерного излучения 11 целеуказателя 26 и продолжительности его работы, при достижении требуемого времени блок обработки видеоинформации и формирования команд управления 28 включает целеуказатель 26 на требуемое время. Снаряд с ЛПГСН захватывает отраженное излучение, наводится на цель и поражает её.
МРЦ 6 продолжает снижаться. Достигает поверхности грунта, отчего срабатывает средство самоуничтожения 31 и разрушает МРЦ 6.
Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения и устройство, его реализующее, по сравнению с прототипом позволяет повысить оперативность поражения назначенной цели за счет увеличения скорости доставки в район цели модуля разведки и целеуказания. БЛА, применяемый для реализации способа, принятого в качестве прототипа, может развивать скорость до 160 км/ч [статья «Автоматизированная огневая система на базе беспилотного летательного аппарата (БЛА) с целеуказанием» (АОС БЛА)» в журнале Вопросы оборонной техники, серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2014. № 7-8]. Средняя скорость СЦ, в качестве прототипа которого предлагается использовать осветительный снаряд, составляет 320 м/с, (1152 км/ч), кроме того, при использовании данного способа исключается выполнение не свойственных для артиллерийских подразделений задач эксплуатации БЛА.
Расчетные данные эффективности применения заявленного способа и устройства для его реализации приведены в таблице 1.
Табл. 1. Расчет эффективности поражения цели снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения с применением снаряда-целеуказателя относительно прототипа.
| № п/п | Параметры | Прототип | Ноу-хау | Оперативность, раз |
| 1 | Время подготовки: запуска БЛА, секунды | 900 | - | |
| 2 | Время производства выстрела, секунды | 15 | - | |
| 3 | Время полёта до района цели, секунды | 563 | 78 | - |
| 4 | Общее время, секунды | 1463 | 93 | 15,7 |
В качестве исходных данных приняты:
- ТТХ БЛА «Катран» скорость полета 160 км/ч [статья «Автоматизированная огневая система на базе беспилотного летательного аппарата (БЛА) с целеуказанием» (АОС БЛА)» в журнале Вопросы оборонной техники, серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2014. № 7-8];
- Скорострельность 152-мм самоходной гаубицы 2С19 - 7-8 выстрелов в минуту [официальный сайт МО РФ https://function.mil.ru/function/search_the_site.htm];
- Средняя скорость осветительного снаряда 320 м/с [Таблицы стрельбы для равнинных и горных условий 152-мм Гаубицы 2А62 и 152-мм Самоходной гаубицы 2С19. ТС РГ № 181. Часть 1. Издательство 3 ЦНИИ МО РФ, 2005 г. с. 258-270];
- Расстояние от огневой позиции до цели 25 км.
Формула изобретения
1. Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения, заключающийся в том, что производят топографическую привязку огневой позиции к местности, рассчитывают установки стрельбы в пульте огневой позиции, реализуют установки стрельбы, устанавливают канал цифровой радиосвязи с пультом огневой позиции, устанавливают единое компьютерное время в целеуказателе и пульте огневой позиции, производят топографическую привязку целеуказателя к местности, передают телевизионное изображение района цели на пульт огневой позиции, обнаруживают цель по телевизионному изображению, переводят целеуказатель в автоматический режим сопровождения цели, производят выстрел после проверки возможности попадания отраженного от цели лазерного излучения целеуказателя в поле зрения головки самонаведения управляемого снаряда при подлете его к цели, передают с пульта огневой позиции на целеуказатель время включения лазерного излучения целеуказателя, включают лазерный излучатель целеуказателя при достижении необходимого времени включения, наводят головкой самонаведения снаряд на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя, отличающийся тем, что: выстреливают в расчетный центр допустимого сектора отражения луча подсвета цели снаряд-целеуказатель, осуществляют целеуказание модулем разведки и целеуказания (МРЦ), активируют средство самоуничтожения МРЦ при падении на грунт.
2. Снаряд-целеуказатель, включающий радиостанцию связи, блок питания, высотомер, центральный вычислительный блок, блок обработки видеоинформации и формирования команд управления, оптико-электронную систему, выполненную в виде гироскопической платформы с двухкоординатным поворотным устройством и системой стабилизации линии визирования, телевизионную и тепловизионную камеры, выполненные с возможностью формирования сигналы узкого и широкого полей зрения, при этом первый, второй, третий, пятый входы центрального вычислительного блока электрически соединены соответственно с электрическим выходом телевизионного и тепловизионного канала оптико-электронной системы, первым выходом блока обработки видеоинформации и формирования команд управления, выходом высотомера и выходом радиостанции связи, первый, второй, третий, выходы центрального вычислительного блока электрически соединены соответственно с входом управления оптико-электронной системы, третьим входом блока обработки видеоинформации и формирования команд управления, вторым входом радиостанции связи, второй и первый входы блока обработки видеоинформации и формирования команд управления электрически соединены соответственно с выходом телевизионного и тепловизионного канала оптико-электронной системы и выходом двухкоординатного поворотного устройства оптико-электронной системы, второй выход блока обработки видеоинформации и формирования команд управления электрически соединен с входом радиостанции связи, отличающийся тем, что дополнительно содержит корпус снаряда с дистанционным взрывателем, дно, вышибной заряд, два опорных полуцилиндра, модуль разведки и целеуказания (МРЦ), серьгу, вертлюг, парашют, блок датчиков инерциального и спутникового позиционирования, средство самоуничтожения, при этом в корпусе снаряда последовательно размещены дистанционный взрыватель, вышибной заряд, два опорных полуцилиндра, внутри которых содержится оснащенный средством самоуничтожения МРЦ с прикрепленным через вертлюг и серьгу парашютом и дно, а в электрической схеме МРЦ четвертый вход центрального вычислительного блока электрически соединен с выходом блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования, третий выход блока обработки видеоинформации и формирования команд управления электрически соединен с входом лазерного целеуказателя, плюс и минус блока питания электрически соединены соответственно с плюсом и минусом блока датчиков инерциального и спутникового позиционирования, с плюсом и минусом высотомера, плюсом и минусом центрального вычислительного блока, плюсом и минусом оптико-электронной системы, плюсом и минусом гиростабилизированной платформы, плюсом и минусом двухкоординатного поворотного устройства, плюсом и минусом лазерного целеуказателя, плюсом и минусом блока обработки информации и формирования команд управления, плюсом и минусом радиостанции связи.
3. Снаряд-целеуказатель по п. 2, отличающийся тем, что в качестве корпуса снаряда используется корпус осветительного боеприпаса, причем того же калибра, что и снаряд с ЛПГСН, используемый для поражения цели.
4. Снаряд-целеуказатель по п. 2, отличающийся тем, что оптико-электронная система дополнительно содержит лазерный целеуказатель.
