Многофункциональный самолет

 

Изобретение относится к области авиационного приборостроения. Многофункциональный самолет предназначен для обнаружения и поражения воздушных, надводных и наземных целей с одновременным осуществлением разведывательных и учебно-тренировочных мероприятий в боевом и учебно-боевом исполнении. Планер, общесамолетное оборудование, силовая установка и средства механизации, система индикации и органов управления, комплект средств поражения и пассивного противодействия, система контроля и регистрации параметров, система межсамолетной связи, система связи с пунктами управления, радиолокационная прицельная система, пилотажно-навигационная система, тепловизионная прицельная система, лазерная оптическая прицельная система, система средств противодействия, система управления средствами поражения и пассивного противодействия, телекомандная система наведения, спутниковая система навигации и наведения, дисплейный процессор, устройство репрограммируемой памяти, n многофункциональных индикаторов, устройство преобразования телевизионных сигналов, бортовой цифровой вычислитель взаимосоединены по каналу информационного обмена. В цифровом вычислителе вычислительно-логические модули оперативного планирования полетного задания, принятия решений при отказах оборудования, ввода-вывода-управления информационным обменом, комплексного целераспределения и целеуказания, оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия взаимосоединены по каналу внутреннего информационного обмена. Дополнительно введенные измеритель параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы и блок синтезирования радиолокационного изображения, а также вычислительно-логические модули экстренного анализа результатов оперативной разведки и применения средств поражения, наземной подготовки и тренажа членов экипажа, комбинированного целеуказания по аэронавигационной карте, формирования параметров аварийного покидания самолета членами экипажа, формирования параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы обеспечивают существенное расширение функциональных возможностей и повышение эффективности применения многофункционального самолета в одноместном боевом и двухместном боевом и учебно-боевом исполнении. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения, в частности к самолетам тактической авиации, обеспечивающим на ограниченном театре действий обнаружение и поражение наземных, надводных и воздушных целей с одновременным осуществлением оборонительных и разведывательных операций.

Из известных современных одноместных боевых и двухместных боевых и учебно-боевых отечественных и зарубежных многофункциональных самолетов тактического назначения наиболее близким по технической сущности аналогом является заявленный в [1] - патенте РФ №2174932 (заявке №2000128133 от 13.11.2000 г.) многофункциональный самолет, включающий взаимосвязанные планер, силовую установку, средства механизации, систему индикации и органов управления, комплект средств поражения и пассивного противодействия, систему контроля и регистрации параметров, систему межсамолетной связи, систему связи с пунктами управления, телекомандную систему наведения, радиолокационную прицельную систему, спутниковую систему навигации и наведения, пилотажно-навигационную систему, систему средств противодействия, тепловизионную прицельную систему, дисплейный процессор, устройство репрограммируемой памяти, систему управления средствами поражения и пассивного противодействия, лазерную оптическую прицельную систему, n многофункциональных индикаторов, бортовой цифровой вычислитель, содержащий вычислительно-логические модули оперативного планирования полетного задания, принятия решений при отказах оборудования, комплексного целеуказания и целераспределения, оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия.

К недостаткам ближайшего аналога следует отнести:

- ограниченные возможности качественного тренажа членов экипажа непосредственно на борту самолета перед вылетом на боевое задание,

- отсутствие формирования оптимальных условий покидания самолета членами экипажа в аварийных ситуациях,

- невозможность проведения в полете экстренного анализа результатов оперативной разведки и применения средств поражения,

- наличие погрешностей целеуказания и ухудшение разрешающей способности из-за изгибно-крутильных колебаний корпуса самолета в местах установки приемопередающих устройств радиолокационной прицельной системы.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей многофункционального самолета и, соответственно, повышение эффективности его применения.

Указанный технический результат достигается тем, что многофункциональный самолет, содержащий взаимосоединенные по каналу информационного обмена систем планер, силовую установку и средства механизации, общесамолетное оборудование, систему индикации и органов управления, комплект средств поражения и пассивного противодействия, систему контроля и регистрации параметров, систему межсамолетной связи, систему связи с пунктами управления, радиолокационную прицельную систему, пилотажно-навигационную систему, тепловизионную прицельную систему, лазерную оптическую прицельную систему, систему средств противодействия, систему управления средствами поражения и пассивного противодействия, телекомандную систему наведения, спутниковую систему навигации и наведения, дисплейный процессор, устройство репрограммируемой памяти, устройство преобразования телевизионных сигналов, n многофункциональных индикаторов, бортовой цифровой вычислитель, включающий взаимосоединенные по каналу внутреннего информационного обмена вычислителя вычислительно-логические модули оперативного планирования полетного задания, принятия решений при отказах оборудования, комплексного целераспределения и целеуказания, оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия, ввода-вывода-управления информационным обменом, другой вход-выход которого является входом-выходом бортового цифрового вычислителя; канал обмена телевизионными сигналами, к которому подключены телевизионные входы системы контроля и регистрации параметров и устройства преобразования телевизионных сигналов, телевизионные вход и выход телекомандной системы наведения, телевизионные выходы радиолокационной прицельной системы, тепловизионной прицельной системы, лазерной оптической прицельной системы, комплекта средств поражения и пассивного противодействия, вход которого по управляющему сигналу командной радиолинии соединен с выходом по управляющему сигналу командной радиолинии телекомандной системы наведения, а цифровой телевизионный выход устройства преобразования телевизионных сигналов подключен к цифровым телевизионным входам n многофункциональных индикаторов, дополнительно снабжен подключенными входами-выходами к каналу информационного обмена систем измерителем параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы и блоком синтезирования радиолокационных изображений земной поверхности, подключенными входами-выходами к каналу внутреннего информационного обмена вычислителя вычислительно-логическими модулями экстренного анализа результатов оперативной разведки и применения средств поражения, наземной подготовки и тренажа членов экипажа, комбинированного целеуказания по аэронавигационной карте, формирования параметров аварийного покидания самолета членами экипажа, формирования параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы, при этом во взаимосвязи системы индикации и органов управления, планера, силовой установки и средств механизации, общесамолетного оборудования, радиолокационной прицельной системы, блока синтезирования радиолокационного изображения земной поверхности, измерителя параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы, пилотажно-навигационной системы, спутниковой системы навигации и наведения, вычислительно-логических модулей ввода-вывода-управления информационным блоком, формирования параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы, комплексного целераспределения и целеуказания, оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия, системы управления средствами поражения и противодействия, устройства преобразования телевизионных сигналов, n многофункциональных индикаторов, обеспечивается возможность распознавания, целераспределения, целеуказания и применения средств поражения из состава комплекта средств поражения и противодействия по малоразмерным наземным целям; во взаимосвязи устройства репрограммируемой памяти, вычислительно-логических модулей ввода-вывода-управления информационным обменом и экстренного анализа результатов оперативной разведки и применения средств поражения, одного из n многофункциональных индикаторов обеспечивается возможность принятия решений экипажа по результатам оперативной разведки и применения средств поражения; во взаимосвязи устройства репрограммируемой памяти, дисплейного процессора, n многофункциональных индикаторов, вычислительно-логических модулей ввода-вывода-управления информационным обменом, комплексного целераспределения и целеуказания обеспечивается возможность имитационного тренировочного полета по боевому или тренировочному заданию; во взаимосвязи систем управления катапультируемыми креслами из состава общесамолетного оборудования, пилотажно-навигационной системы, вычислительно-логических модулей ввода-вывода-управления информационным обменом и формирования параметров аварийного покидания самолета членами экипажа обеспечивается возможность формирования оптимальных условий катапультирования; во взаимосвязи радиолокационной прицельной системы, тепловизионной прицельной системы, лазерной оптической прицельной системы, телекомандной системы наведения, пилотажно-навигационной системы, спутниковой системы навигации и наведения, устройства репрограммируемой памяти, дисплейного процессора, устройства преобразования телевизионных сигналов, n многофункциональных индикаторов, вычислительно-логических модулей ввода-вывода-управления информационным обменом, комплексного целераспределения и целеуказания, комбинированного целеуказания по аэронавигационной карте обеспечивается возможность комбинированного целеуказания и целераспределения по данным о целях на аэронавигационной карте, совмещенной с телевизионными изображениями земной поверхности по данным обзорно-прицельных средств самолета в одноместном боевом и двухместном боевом и учебно-боевом исполнении.

На чертеже представлена блок-схема многофункционального самолета, содержащего:

1 - планер, силовая установка, средства механизации ПСУМ,

2 - общесамолетное оборудование ОСО,

3 - система индикации и органов управления СИОУ,

4 - комплект средств поражения и пассивного противодействия КСПП,

5 - система контроля и регистрации параметров СКРП,

6 - система межсамолетной связи CMC,

7 - система связи с пунктами управления ССПУ,

8 - телекомандная система наведения ТКСН,

9 - радиолокационная прицельная система РПС,

10 - спутниковая система навигации и наведения ССНН,

11 - пилотажно-навигационная система ПНС,

12 - система средств противодействия ССП,

13 - тепловизионная прицельная система ТВПС,

14 - дисплейный процессор ДПР,

15 - устройство репрограммируемой памяти УРП,

16 - система управления средствами поражения и пассивного противодействия СУСП,

17 - лазерная оптическая прицельная система ЛОПС,

18 - первый многофункциональный индикатор ПМФИ,

19 - n-й многофункциональный индикатор НМФИ,

20 - устройство преобразования телевизионных сигналов УПТС,

21 - бортовой цифровой вычислитель БЦВ,

22 - канал информационного обмена систем КИОС,

23 - канал внутреннего информационного обмена вычислителя КВИО,

24 - канал обмена телевизионными сигналами КОТС,

25 - вычислительно-логический модуль (ВЛМ) оперативного планирования полетного задания ОППЗ,

26 - ВЛМ принятия решений при отказах оборудования ПРПО,

27 - ВЛМ ввода-вывода-управления информационным обменом ВВУО,

28 - ВЛМ комплексного целераспределения и целеуказания КЦРУ,

29 - ВЛМ оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия ОВПС,

30 - ВЛМ экстренного анализа результатов оперативной разведки и применения средств поражения ЭАРП,

31 - ВЛМ наземной подготовки и тренажа членов экипажа НПЭ,

32 - ВЛМ комбинированного целеуказания по аэронавигационной карте КЦУК,

33 - ВЛМ формирования параметров аварийного покидания самолета членами экипажа АПС,

34 - ВЛМ формирования параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы ПДАР,

35 - блок синтезирования радиолокационных изображений земной поверхности БСРИ,

36 - измеритель параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы ИПДА.

В составе самолета n многофункциональных индикаторов, где количество n определяется числом членов экипажа (одноместное боевое и двухместное боевое и учебно-боевое исполнение самолета), видом и расположением кабин, при этом СИОУ 3 также разнесена по кабинам и информационно управляющему полю членов экипажа в двухместном боевом и учебно-боевом исполнении.

В одноместном боевом исполнении отдельные системы, например ТКСН 8 и вычислительно-логические модули, например АПС 33 могут не устанавливаться, но обеспечивается возможность их использования.

В учебно-боевом исполнении самолета отдельные системы, например РПС 9, КСПП 4 могут применяться в эквивалентном имитационном исполнении с обеспечением взаимодействия оборудования и циклограмм взаимосвязи.

Информационная взаимосвязь всего бортового оборудования осуществляется по КИОС 22 ([1], стр.8), включающего механические, электромеханические, электрические и естественные связи, обмен телевизионными сигналами осуществляется по КОТС 24 ([1], стр.9).

Канал обмена ТКСН 8 с КСПП 4 по сигналу командной радиолинии обозначен на чертеже линией со стрелкой.

Примеры технического исполнения входящих в состав узлов и систем приведены, например, в книге [2] “СУ-27. История истребителя”, Москва, РА ИНТЕРВЕСТНИК, 2000 г. - ПСУМ 1 (стр.266-282), ОСО 2 (стр.283-287), СИОУ 3 (стр.288-291), КСПП (стр.295-303), СКРП 5 (стр.294), CMC 6 (стр.294), ССПУ 7 (стр.294), РПС 9 (стр.292), ТВПС 13 (стр.292), ЛОПС 17 (стр.292), ПНС 11 (стр. 93 - 294), ССП 12 (стр.294-295), СУСП 16 (стр.293); в патенте [1] - ТКСН 8 (стр.11), ПМФИ 18 (стр.13), НМФИ 19 (стр.13), ССНН 10 (стр.12), ДПР 14 (стр.13), УРП 15 (стр.12), УПТС 20 (стр.11-12); в книге [3] Преснухина Л.Н., Нестерова П.В. “Цифровые вычислительные машины”, Москва, Высшая школа, 1981 г. - БЦВ 21 (стр.6, стр.77), при этом вычислительно-логические модули ОППЗ 25, ПРПО 26, ВВУО 27, КЦРУ 28, ОВПС 29, ЭАРП 30, НПЭ 31, КЦУК 32, АПС 33, ПДАР 34, взаимосоединенные по КВИО 23, реализованы по стандартным вычислительным схемам, на стандартных вычислительных элементах (стр.30-33).

Дополнительно введенный блок БСРИ 35 выполнен аналогично ВЛМ БЦВ 21 ([3], стр.30-33) с наличием собственного устройства ввода-вывода или с использованием ВВУО 27. БСРИ 35 может быть реализован в составе БЦВ 21 или РПС 9.

Дополнительно введенный блок ИПДА 36 выполнен, например, на стандартных измерителях ускорений (акселерометры) и гироскопических датчиках угловых скоростей ([4], О.А.Бабич “Обработка информации в навигационных комплексах”, Москва, Машиностроение, 1991 г., стр.374-385).

ПСУМ 1 включает фюзеляж, сопряженный с крыльями и с установленным и закрепленным оборудованием, кабину (кабины) экипажа одноместного и двухместного исполнения, силовые гондолы с установленными двигателями, горизонтальное и вертикальное оперение, убирающееся шасси, обеспечивающие движения по полосе при взлете и посадке, взлет, полет на заданных режимах за счет создания тяги двигателей и подъемной силы в окружающей воздушной среде.

ОСО 2 включает системы энергоснабжения, топливную систему, противопожарную систему, гидросистему, пневмосистему, систему управления самолетом и систему дистанционного управления, ограничитель предельных режимов полета, систему поперечного и путевого управления, систему управления носками крыла, исполнительные устройства системы управления, светотехническое оборудование, систему кондиционирования охлаждения и наддува, кислородное оборудование и снаряжение летчика, систему аварийного покидания самолета экипажем, включающую катапультируемые кресла и пиротехническую систему управления сбросом фонаря кабины (кабин) и катапультирования членов экипажа. ОСО 2 обеспечивает функционирование и электроснабжение ПСУМ 1 и всего бортового оборудования и жизнедеятельность членов экипажа.

СИОУ 3 включает коллиматорный индикатор на лобовом стекле, приборы резервной индикации и органы управления - ручка управления самолетом (РУС) по крену и тангажу, рычаги управления двигателями (РУД), педали путевого управления. На РУС расположены кнопки управления автоматизацией, кнюппель триммирования продольного и поперечного управления, кнюппель управления маркером цели, боевая кнопка пуска ракет и стрельбы из пушки; на РУД установлены кнопки управления тормозным щитком и тормозным парашютом. Приборы и органы управления СИОУ 3 в различных видах исполнения самолета (одноместный боевой, двухместный боевой и учебно-тренировочный) распределены между членами экипажа, при этом частично дублируются.

КСПП 4 содержит стрелково-пушечное вооружение, управляемое и неуправляемое реактивное оружие классов “воздух-воздух” и “воздух-поверхность”, корректируемое и неуправляемое бомбардировочное вооружение, средства пассивного противодействия - ложные тепловые цели и дипольные отражатели радиолокационного излучения. С телевизионного выхода КСПП 4 кадры телевизионных изображений (в виде телевизионного сигнала) от средств поражения с телевизионными головками самонаведения через КОТС 24 поступают на СКРП 5 для записи на носители телевизионных сигналов на телевизионный вход УПТС 20.

СКРП 5, взаимодействуя по КИОС 22 и КОТС 24 со всем бортовым оборудованием, осуществляет режим встроенного контроля и прием контрольных параметров бортовых систем, запись в текущем времени результатов контроля и измеряемых параметров на соответствующие информационные носители, которые анализируются на наземных устройствах после выполнения полета.

CMC 6 обеспечивает обмен навигационной и тактической информацией между самолетами при выполнении группового полета.

ССПУ 7 обеспечивает взаимосвязь с наземными и воздушными пунктами командного управления и наведения на заданные цели и ориентиры.

ТКСН 8 предназначена для применения средств поражения (из состава КСПП 4) с телевизионными головками наведения по заданным наземным или надводным целям. С телевизионного выхода КСПП 4 телевизионный сигнал от средства поражения с телевизионной головкой самонаведения через КОТС 24 поступает на телевизионный вход ТКСН 8, с телевизионного выхода которого через КОТС 24 поступает на вход УПТС 20 для индикации на одном из многофункциональных индикаторов, с помощью органов управления в СИОУ 3 один из членов экипажа формирует управляющий сигнал, который с входа-выхода СИОУ 3 через КИОС 23 поступает на вход - выход ТКСН 8, который с выхода по сигналу командной радиолинии поступает на вход соответствующего средства поражения в составе КСПП 4; управление по командной радиолинии осуществляется до вывода средства поражения на заданную цель.

РПС 9 обеспечивает обнаружение и сопровождение воздушных и наземных целей, видимых в радиолокационном спектре излучения, в том числе излучающих радиолокационные сигналы, формирует параметры относительного движения и целеуказания и по КИОС 22 выдает их во взаимодействующие системы для индикации и применения средств поражения. РПС 9 снабжена телевизионным выходом. Локационные кадры, преобразованные в РПС 9 в телевизионный сигнал, с телевизионного выхода РПС 9 через КОТС 24 передаются на телевизионный вход СКРП 5 для регистрации и на телевизионный вход УПТС 20 для последующей индикации.

ССНН 10 ([5], книга под редакцией Харисова В.Н. и др. “Глобальная спутниковая радионавигационная система”, Москва, ИПРЖР, 1998 г., стр.264-278) на основе радиосигналов от навигационных спутников формирует точные значения координат местоположения самолета и составляющих путевой скорости его движения, которые с входа-выхода ССНН 10 через КИОС 22 поступают во взаимодействующие системы. Как наиболее точный бортовой датчик координат относительно заданных на земной поверхности неподвижных целей, ССНН 10 обеспечивает возможность автономного (без включения активных обзорно-прицельных средств) применения средств поражения по запрограммированным и оперативно заданным экипажем целям.

ПНС 11 обеспечивает формирование параметров движения самолета относительно других самолетов в группе и относительно заданных на земной поверхности промежуточных пунктов маршрута (координаты местоположения, составляющие путевой и воздушной скорости движения), углы атаки и скольжения, составляющие угловых скоростей движения самолета, составляющие перегрузок (ускорений) в осях самолета и параметры заданных сигналов управления, которые через КИОС 22 поступают во все взаимодействующие системы. В качестве ПНС 11 может использоваться набор информационных датчиков с вычислителем, выполняющее функции ПНС 11.

ССП 12 обеспечивает фиксацию обнаружения самолета радиолокационными (наземными и воздушными) станциями противника, пеленгацию радиоизлучающих и тепловых целей, формирование активного радиолокационного излучения постановки помех радиолокационным станциям противника, формирование команд на подготовку и пуск средств пассивного противодействия; обмен параметрами ССП 12 с взаимодействующими системами осуществляется через КИОС 22.

ТВПС 13 обеспечивает обнаружение и сопровождение воздушных целей в инфракрасном диапазоне излучения, формирует параметры целеуказания, которые по КИОС 22 выдаются во взаимодействующие системы для индикации и применения средств поражения. ТВПС 13 снабжена телевизионным выходом. Кадры обзора пространства преобразуются в телевизионный сигнал, который с телевизионного выхода ТВПС 13 через КОТС 24 поступает на телевизионный вход СКРП 5 для записи и на телевизионный вход УПТС 20 для последующей индикации.

ДПР 14 является стандартным цифровым вычислителем с быстродействующим оперативно-запоминающим устройством, позволяющим практически в текущем времени формировать мнемокадры информационных изображений, которые с входа-выхода ДПР 14 через КИОС 22 поступают на входы-выходы ПМФИ 18, НМФИ 19. На вход-выход ДПР 14 все необходимые данные для формирования мнемокадров информационных изображений поступают от взаимодействующих систем через КИОС 22; управляющие сигналы с входа-выхода ДПР 14 через КИОС 22 поступают также на вход-выход УПТС 20 для управления формирования кадров телевизионных изображений, синхронизированных с мнемокадрами информационных изображений.

УРП 15 является устройством долговременной репрограммируемой памяти (типа стандартной флэш-кард), подготовленным на наземном пункте планирования и подготовки полетных заданий и затем устанавливаемым на борт самолета; занесенная в УРП 15 база данных содержит априорную информацию для всех бортовых систем - параметры аэродромов, промежуточных пунктов маршрута, баллистические характеристики и применяемое оружие, характеристики типовых целей, координаты заданных целей и точек предварительного целеуказания, котировочные характеристики пилотажно-навигационных и обзорно-прицельных средств, характеристики ограничений и величины параметров движения и режимов самолета и применяемых средств поражения и противодействия. По командам запросов от взаимодействующих систем, поступающим через КИОС 22 на вход-выход УРП 15, запрашиваемые данные с входа-выхода УРПП 15 через КИОС 22 распределяются по назначению. Данные в УРП 15 могут обновляться перед каждым полетом и храниться с сохранением занесенной информации в течение нескольких лет эксплуатации и хранения.

СУСП 16 предназначена для выдачи команд на подготовку и пуск средств поражения и пассивного противодействия из состава КСПП 4 по заданным априорно циклограммам подготовки и пуска, поступающим с входа-выхода СУСП 16 через КИОС 22 во взаимодействующие системы и КСПП 4, приема ответных сигналов из КСПП 4 о ходе подготовки, готовности к пуску, фактах пуска.

ЛОПС 17 обеспечивает обнаружение и сопровождение наземных визуально видимых экипажем и тепловых целей, подсвет обнаруженных целей лазерным излучением, формирование параметров целеуказания средствам поражения из состава КСПП 4 с полуактивными лазерными и пассивными тепловыми головками самонаведения, которые с входа-выхода ЛОПС 17 через КИОС 22 поступают во все взаимодействующие системы. ЛОПС 17 дополнительно снабжена телевизионным выходом. Локационные кадры изображений, преобразованные в ЛОПС 17 в телевизионный сигнал с телевизионного выхода ЛОПС 17 через КОТС 24 поступают на телевизионный вход УПТС 20 для последующей индикации и на телевизионный вход СКРП 5 для записи.

ПМФИ 18, НМФИ 19 являются цветными многофункциональными индикаторами, принимающими по входам-выходам сигналы мнемокадров информационных изображений с входа-выхода ДПР 14 через КИОС 22 и на цифровые телевизионные входы цифровой телевизионный сигнал кадров телевизионных изображений через КОТС 24 с цифрового телевизионного выхода УПТС 20. В ПМФИ 18, НМФИ 19 осуществляется синхронное смешивание кадров телевизионных и информационных изображений; смешанные кадры с высокими качеством изображения, разрешающей способностью и информационной насыщенностью отображаются на экранах. Кнопочное обрамление ПМФИ 18, НМФИ 19 обеспечивает назначение их работы в режимах виртуального многофункционального пульта управления, виртуального индикатора на лобовом стекле, индикатора тактической обстановки, индикаторов и пультов управления обзорно-прицельных и пилотажно-навигационных средств и др., что позволяет эффективно сосредоточить на первом,..., n-м многофункциональных индикаторах разнообразную информацию, однозначно воспринимаемую членами экипажа.

С телевизионных выходов ТКСН 8, РПС 9, ТВПС 13, ЛОПС 17 телевизионные сигналы через КОТС 24 поступают на телевизионный вход дополнительно введенного УПТС 20, осуществляющего приведение всех сигналов к единому времени, нормированию этих сигналов по уровням напряжений и их аналого-цифровое преобразование к форме единого цифрового телевизионного сигнала, который с цифрового телевизионного выхода УПТС 20 поступает на цифровые телевизионные входы ПМФИ 18, НМФИ 19. Управление выдачей цифрового телевизионного сигнала с УПТС 20 осуществляется по командам ДПР 14, поступающим с его входа-выхода через КИОС 22 на вход-выход УПТС 20.

Во взаимодействии ПСУСМ 1, ОСО 2, СИОУ 3, ПНС 11 по КИОС 22 осуществляется навигация, управление и пилотирование с регистрацией данных на СКРП 5. Во взаимодействии ПСУСМ 1 с ОСО 2, СИОУ 3, КСПП 4, СКРП 5, РПС 9, ТВПС 13, ЛОПС 17, ССП 12, СУСП 16, ПНС 11 по КИОС 22 осуществляется наведение на цели и применение средств поражения, пассивного и активного противодействия с регистрацией данных на СКРП 5. Во взаимодействии ПСУСМ 1, ОСО 2, СИОУ 3, ПНС 11, CMC 6 по КИОС 22 осуществляется групповое вождение и боевое взаимодействие с регистрацией параметров на СКРП 5. Во взаимодействии ПСУСМ 1, ОСО 2, СИОУ 3, ПНС 11, ССПУ 7 по КИОС 22 осуществляется наведение от пунктов командного управления и наведения.

БЦВ 21 по решаемым в его вычислительно-логических модулях задачам является “электронным” помощником членов экипажа. БЦВ 21 содержит взаимосоединенные по КВИО 23 вычислительно-логические модули (ВЛМ) ОППЗ 25, ПРПО 26, КЦРУ 28, ОВСП 29, ЭАРП 30, НПЭ 31, КЦУК 32, АПС 33, ПДАР 34, ВВУО 27, второй вход-выход которого через вход-выход БЦВ 21 подключен к КИОС 22, по которому осуществляется взаимодействие БЦВ 21 со всеми взаимодействующими системами. ВЛМ БЦВ 21 обеспечивают прием, обработку и выдачу информации практически в реальном времени.

В процессе полета на заданную цель, например, с наземного пункта управления поступает команда с переназначением цели (новые координаты цели). Один из членов экипажа, например, штурман, назначает один из многофункциональных индикаторов, например, НМФИ 19, в режиме планирования полетного задания, тогда экран и клавишное обрамление НМФИ 19, ДПР 14, УРН 15, ВЛМ ВВУ 21 - ВВУО 27 и ОППЗ 25 структурно образуют персональный компьютер для оперативного планирования полетного задания. В ОППЗ 25 заложен алгоритм формирования полетного задания:

- по данным новой цели, идентифицированным с данными в УРП 15, назначаются средства поражения из состава КСПП 4 и порядок их применения;

- формируется оптимальная, например, по минимуму расхода горючего, траектория полета с возможным назначением промежуточных пунктов маршрута;

- по данным цели назначается ведущее обзорно-прицельное средство - РПС 9 или ТВПС 13 или ЛОПС 17 или ССНН 10 или комплекс этих средств. С входа-выхода ВЛМ ОППЗ 25 через КВИО 23, первый вход-выход ВВУО 27, ВВУО 27, второй вход-выход ВВУО 27, КИОС 22 новые параметры полетного задания записываются в УРП 15 через его вход-выход или передаются непосредственно во взаимодействующие системы для дальнейшего осуществления полета по новому полетному заданию. Таким образом, обеспечивается техническая возможность оперативного планирования полетного задания.

Сигналы результатов встроенного и эхоконтроля всего оборудования самолета по КИОС 22, через ВВУО 27, КВИО 23 поступают в ВЛМ ПРПО 26, в котором заложен алгоритм экспертной таблицы “Отказ” - “Рекомендуемое решение”.

Например:

“отказ ССП 12” - “продолжать полет без применения ССП”;

“отказ ПНС 11” - “полет на заданную цель прекратить, возврат по курсовому указателю”;

“отказ РПС 9” - “продолжать полет с целеуказанием от ТВПС или ЛОПС”.

Рекомендуемое решение высвечивается на одном из многофункциональных индикаторов, переведенных в режим виртуального многофункционального пульта управления с табло подсказок. Таким образом, осуществляется техническая возможность подсказки экипажу принятия решения при отказах систем самолета, что снижает вероятность принятия ложных решений.

Например, при выполнении полета на заданную наземную цель с включенными РПС 9, ТВПС 13, ЛОПС 17, осуществляющими обзор воздушного пространства и земной поверхности с индикацией на экранах ПМФИ 18, НМФИ 19, практически одновременно обнаружены и идентифицированы членами экипажа:

- наземная неподвижная цель типа “мобильной установки пуска ракет класса земля - воздух на стоянке”;

- воздушная цель типа “атакующий истребитель противника”.

Параметры целеуказания П_н наземной цели с входа-выхода ЛОПС 17, параметры целеуказания П_в воздушной цели с входа - выхода РПС 9, а также параметры местоположения самолета П_с с входа - выхода ССНН 10 через КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступают в ВЛМ КЦРУ 28.

Одновременно ССП 12 фиксируется факт облучения самолета радиолокационными средствами атакующего истребителя противника, команда о фиксации облучения с входа-выхода ССП 12 через КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступает в ОВПС 29, при этом с входа-выхода УРП 15 характеристики типовых наземных и воздушных целей через КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступают в ОВПС 29, также результаты предварительной идентификации целей экипажем, подачей этих команд с одного из n многофункциональных индикаторов в режиме многофункционального пульта управления через КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступают в ОВПС 29.

В КЦРУ 28 реализован алгоритм комплексной обработки данных П_н и П_с при известных моделях их погрешностей (см. [6], Э. Сейдж, Дж. Мэлс “Теория оценивания и ее применение в связи и управлении”, Москва, Связь, 1976 г., стр.289), осуществляющий выделение комплексной оценки параметров целеуказания по наземной цели П_нк, в котором высокочастотные погрешности ЛОПС 17 подавлены до нуля, систематические погрешности и начальное рассогласование ССНН 10 скомпенсированы, при этом в ведущих целеуказание по наземной цели обзорно-прицельных средствах ЛОПС 17, ССНН 10, при отказах или сбоях ЛОПС 17, сигнал целеуказания П_нк становится автономным по ССНН 10, данные которого предварительно откорректированы по данным от ЛОПС 17.

Аналогично в КЦРУ 28 реализован алгоритм комплексной обработки данных П_в и П_с с выделением комплексной оценки параметров целеуказания П_вк, в котором высокочастотные погрешности РПС 9 подавлены, систематические погрешности ССНН 10 и РПС 9 скомпенсированы, при этом в осуществляющих целеуказание по воздушной цели РПС 9 и ССНН 10 при отказах, сбоях, выключениях РПС 9 по условиям тактической обстановки, целеуказание П_вк становится автономным по ССНН 10, данные которого предварительно откорректированы по данным ЛОПС 17. Таким образом, осуществляется комплексное целераспределение и целеуказание. Параметры П_нк, П_вк с входа-выхода КЦРУ 28 через КВИО 23 поступают на вход-выход ОВПС 29.

Параметры состава средств поражения и пассивного противодействия в текущий момент времени из КСПП 4 через СУСП 16, КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступают в ОВПС 29, где реализованы алгоритмы:

- выбора средств поражения по наземной цели, например, корректируемое ракетное вооружение класса “воздух-поверхность” с лазерными или (и) тепловыми головками самонаведения; выбор средств поражения по воздушной цели, например, корректируемое ракетное вооружение класса “воздух-воздух” с активными, полуактивными, пассивными радиолокационными или тепловыми головками самонаведения;

- выбор средств активного противодействия и средств пассивного противодействия, например, ложных тепловых целей и ложных радиолокационных (дипольные отражатели) целей, подача команд в СУСП 16, ССП 12, на подготовку выбранных средств в КСПП 4;

- при соблюдении условий равенства текущих параметров целеуказания П_нк, П_вк заданным для выбранного типа средства поражения параметрам соответственно П_зн, П_зв, команды готовности к пуску подготовленных средств поражения и средств пассивного и активного противодействия поступают в СУСП 16, ССП 12 и на экраны ПМФИ 18, НМФИ 19.

Посредством органов управления в СИОУ 3 одним из членов экипажа формируются команды в ССП 12 на включение активного радиолокационного излучения постановки помех радиолокационным станциям наземной и воздушной цели, команды пуска средств поражения и пассивного противодействия, которые через КИОС 22 поступают в СУСП 16, откуда через КИОС 22, вход-выход КСПП 4 для пуска оперативно выбранных средств поражения и пассивного противодействия.

После распределения данных по взаимодействующему оборудованию, УРП 15 становится подготовленным для возможной последующей записи информации на наземных пунктах подготовки полетных заданий и в текущем полете. По результатам оперативной разведки и (или) проведения боевой работы в части применения средств поражения в дополнительно введенном ВЛМ ЭАРП 30 формируются параметры П_р результатов применения и разовые команды Р_i фиксации видеокадров многофункциональных индикаторов на основе телевизионных изображений от обзорно-прицельных систем (РПС 9, ТВПС 13, ЛОПС 17) результатов применения. С входа-выхода ЭАРП 30 параметры П_р через КВИО 23, ВВУО 27, КИОС 22 поступают в УРП 15 для записи и, соответственно, параметры П_р поступают в СКРП 5 для фиксации видеокадров многофункциональных индикаторов. В процессе полета, по взаимодействию членов экипажа с СИОУ 3 и кнопочным обрамлением многофункциональных индикаторов после проведения оперативной разведки средств поражения зафиксированные кадры с СКРП 5 и параметры Р_i с УРП 15 по КИОС 22 поступают в ДПР 15, где формируются кадры видеоизображений с наложенными данными П_р, сформированные кадры видеоизображений с входа-выхода ДПР 14 по КИОС 22 поступают на один из выбранных многофункциональных индикаторов для представления членам экипажа. По анализу результатов экипаж принимает решение, например, повторный скрытый заход на цель, или передачу данных через CMC 6 или ССПУ 7 для информирования взаимодействующих в группе самолетов и на наземные пункты управления для вызова оперативной поддержки. Таким образом, повышаются функциональные возможности самолета как оперативного разведчика, штурмовика и бомбардировщика.

В дополнительно введенном ВЛМ НПЭ 31 по данным о полетном или тренировочном задании, внесенном в УПР 15, формируются модели движения самолета на всех этапах полета от взлета до возврата и посадки, модели движения и характеристики запрограммируемых целей и средств их поражения. Во взаимодействии ВЛМ НПЭ 31 с другими ВЛМ БЦВ 21 и бортовым оборудованием осуществляется имитационный полет по запрограммированному маршруту с подыгрышем обнаруженных целей, применением средств поражения и пассивного противодействия, результаты тренажа фиксируются на СКРП 5 и через ССПУ 7 транслируются на наземные пункты управления для контроля процесса подготовки и правильности действий экипажа. Таким образом, повышаются учебно-тренировочные возможности самолета.

Взаимодействуя с кнопочным обрамлением одного из многофункциональных индикаторов, члены экипажа при выполнении прицеливания по данным обзорно-прицельных средств подают команду в ДПР 14 на совмещение видеокадров на выбранном многофункциональном индикаторе с аэронавигационной картой местности. Во вновь введенном ВЛМ КЦУК 32 фиксируются координаты местоположения наземной цели и формируется траектория движения цели. При отключении из тактических условий обзорно-прицельного средства, лоцирующего цель, по данным КЦУК 32 на многофункциональном индикаторе отображается аэронавигационная карта с движущейся целью, при совмещении с которой прицельного перекрестия в КЦУК 32 формируются параметры целеуказания, поступающие в ССПУ 7 для применения средств поражения из состава КСПП 7 по фактически невидимой цели, что обеспечивает расширение функциональных возможностей самолета как штурмовика и бомбардировщика.

Во взаимодействии с ПНС 11 во вновь введенном ВЛМ АПС 33 в процессе полета анализируются параметры движения самолета и формируются параметры П_к - условий оптимального аварийного покидания самолета членами экипажа в критических ситуациях. С входа-выхода АПС 33 через КВИО 23, ВВУО 27, КИОС 22 параметры П_к поступают в ОСО 2 на системы управления катапультируемых кресел для возможного катапультирования, что повышает функциональные возможности самолета в части обеспечения жизнедеятельности членов экипажа.

В дополнительно введенном ИПДА 36, устанавливаемом вблизи (или на) установочных мест приемопередающих средств РПС 9, формируются составляющие линейных ускорений W_i и угловых скоростей ω_i в местах установки. С входа-выхода ИДПА 36 параметры W_i, ω_i через КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступают на вход-выход ПДАР 34. При локации земной поверхности посредством РПС 9 составляющих путевой скорости движения самолета (с учетом относительного движения места установки приемопередающих устройств, определяемого эволюциями самолета, вибрациями и изгибно-крутильными колебаниями его корпуса) в направлениях излучения и приема V_pi с входа-выхода РПС 9 через КИОС 22, ВВУО 27, КВИО 23 поступают на вход-выход ПДАР 34, в котором по полученным сигналам W_i, ω_i осуществляется формирование ([4], стр.385-390) составляющих путевой скорости и углов эволюции в местах установки ИДПА 36, а также коррекция параметров , по данным V_pi ([4], стр.411-434), в процессе которой осуществляется подавление высокочастотных погрешностей параметров V_pi и компенсация медленноменяющихся погрешностей параметров , . Откорректированные параметры V_кi, Λ_кi (точные параметры составляющих путевых скоростей и местных углов отклонений от вертикали) с входа-выхода ПДАР 34 через КВИО 23, ВВУО 27, КИОС 22 поступают на вход-выход дополнительно введенного БСРИ 35. В процессе локации земной поверхности множество (j) углов β_j в направлениях соответствующего множества (j) точек на земной поверхности с характеристиками отражения O_j с входа-выхода РПС 9 через КИОС 22 поступают на вход-выход БСРИ 35. В соответствии с параметрами V_кi, Λ_кi, β_j в БСРИ 35 формируются координаты местоположения каждой точки на земной поверхности с характеристикой O_j и, соответственно, формируется кадр К (t) изображения земной поверхности в текущем времени t, сигнал К (t) с входа-выхода БСРИ 35 поступает в РПС 9, преобразуется в телевизионный сигнал К_т (t), который с телевизионного выхода РПС 9 через КОТС 24 поступает на телевизионный вход УПТС 29 для представления на одном из n многофункциональных индикаторов. При этом устраняется влияние изгибно-крутильных колебаний корпуса самолета на качество изображения и точность целеуказания, что позволяет распознавать малоразмерные подвижные и неподвижные цели (типа группы или одиночного танка) на земной поверхности и во взаимосвязи РПС 9, БСРП 35 с ПНС 11, ССНН 10, КЦРУ 28, ОВПС 29, КЦУК 32, ПДАР 34, ИПДА 36 осуществлять точное целеуказание и применение средств поражения из состава КСПП 4, что повышает функциональные возможности самолета при выполнении штурмовых и бомбардировочных действий.

Таким образом, на примерах технической реализации показано достижение технического результата в части расширения функциональных возможностей и повышения боевой эффективности многофункционального самолета тактического назначения, выполняющего координированные в пространстве и времени функции истребителя, перехватчика, бомбардировщика, штурмовика, постановщика помех и оперативного разведчика в одноместном боевом и двухместном боевом и учебно-боевом исполнении.

Формула изобретения

Многофункциональный самолет, содержащий взаимосоединенные по каналу информационного обмена систем планер, силовую установку и средства механизации, общесамолетное оборудование, систему индикации и органов управления, комплект средств поражения и пассивного противодействия, систему контроля и регистрации параметров, систему межсамолетной связи, систему связи с пунктами управления, радиолокационную прицельную систему, пилотажно-навигационную систему, тепловизионную прицельную систему, лазерную оптическую прицельную систему, систему средств противодействия, систему управления средствами поражения и пассивного противодействия, телекомандную систему наведения, спутниковую систему навигации и наведения, дисплейный процессор, устройство репрограммируемой памяти, устройство преобразования телевизионных сигналов, n многофункциональных индикаторов, бортовой цифровой вычислитель, включающий взаимосоединенные по каналу внутреннего информационного обмена вычислителя вычислительно-логические модули оперативного планирования полетного задания, принятия решений при отказах оборудования, комплексного целераспределения и целеуказания, оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия и ввода-вывода-управления информационным обменом, другой вход-выход которого является входом-выходом бортового цифрового вычислителя, канал обмена телевизионными сигналами, к которому подключены телевизионные входы системы контроля и регистрации параметров и устройства преобразования телевизионных сигналов, телевизионные вход и выход телекомандной системы наведения, телевизионные выходы радиолокационной прицельной системы, тепловизионной прицельной системы, лазерной оптической прицельной системы, комплекта средств поражения и пассивного противодействия, вход которого по управляющему сигналу командной радиолинии соединен с выходом по управляющему сигналу командной радиолинии телекомандной системы наведения, а цифровой телевизионный выход устройства преобразования телевизионных сигналов подключен к цифровым телевизионным входам n многофункциональных индикаторов, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен подключенными входами-выходами к каналу информационного обмена систем измерителем параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы и блоком синтезирования радиолокационных изображений земной поверхности, а также подключенными входами-выходами к каналу внутреннего информационного обмена вычислителя вычислительно-логическими модулями экстренного анализа оперативной разведки и применения средств поражения, наземной подготовки и тренажа членов экипажа, комбинированного целеуказания по аэронавигационной карте, формирования параметров аварийного покидания самолета членами экипажа и формирования параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы, при этом система индикации и органов управления, планер, силовая установка и средства механизации, общесамолетное оборудование, радиолокационная прицельная система, блок синтезирования радиолокационных изображений земной поверхности, измеритель параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы, пилотажно-навигационная система, спутниковая система навигации и наведения, система управления средствами поражения и пассивного противодействия, устройство преобразования телевизионных сигналов, n многофункциональных индикаторов, а также вычислительно-логические модули ввода-вывода-управления информационным обменом, формирования параметров движения антенны радиолокационной прицельной системы, комплексного целераспределения и целеуказания, оперативного выбора и применения средств поражения и противодействия взаимосвязаны с возможностью обеспечения целераспределения, целеуказания и применения средств поражения из состава комплекта средств поражения и противодействия по малоразмерным наземным целям, устройство репрограммируемой памяти, один из n многофункциональных индикаторов, а также вычислительно-логические модули ввода-вывода-управления информационным обменом и экстренного анализа результатов оперативной разведки и применения средств поражения взаимосвязаны с возможностью обеспечения в процессе полета принятия решений экипажем по результатам оперативной разведки и применения средств поражения, устройство репрограммируемой памяти, дисплейный процессор, n многофункциональных индикаторов, а также вычислительно-логические модули ввода-вывода-управления информационным обменом, комплексного целераспределения и целеуказания взаимосвязаны с возможностью обеспечения имитационного тренировочного полета по боевому или тренировочному заданию, система управления катапультируемыми креслами из состава общесамолетного оборудования, пилотажно-навигационная система, а также вычислительно-логические модули ввода-вывода-управления информационным обменом и формирования параметров аварийного покидания самолета членами экипажа взаимосвязаны с возможностью обеспечения формирования оптимальных условий катапультирования, радиолокационная прицельная система, тепловизионная прицельная система, лазерная оптическая прицельная система, телекомандная система наведения, пилотажно-навигационная система, спутниковая система навигации и наведения, устройство репрограммируемой памяти, дисплейный процессор, устройство преобразования телевизионных сигналов, n многофункциональных индикаторов, а также вычислительно-логические модули ввода-вывода-управления информационным обменом, комплексного целераспределения и целеуказания, комбинированного целеуказания по аэронавигационной карте взаимосвязаны с возможностью обеспечения комбинированного целеуказания и целераспределения по данным о целях на аэронавигационной карте, совмещенной с телевизионными изображениями земной поверхности по данным обзорно-прицельных средств самолета в одноместном боевом и двухместном боевом и учебно-боевом исполнении.

РИСУНКИ

Рисунок 1