Аппаратура приема и реализации целеуказания

 

Аппаратура приема и реализации целеуказания (АПРЦ) относится к цифровой вычислительной технике, а именно к цифровым вычислительным системам для обработки радиолокационной информации, и может быть использована в зенитно-ракетных комплексах (ЗРК) противовоздушной обороны (ПВО) малой дальности и ЗРК ПВО ближнего действия. Аппаратура предназначена для автоматизации процессов доведения целеуказания (ЦУ) от вышестоящего командного пункта (ВКП) до ЗРК и наведения ЗРК на цель по данным ЦУ. Технический результат - снижение работного времени, улучшение точностных и вероятностно-временных характеристик ЗРК и повышение качества и эффективности боевого управления в группировке средств ПВО. В состав аппаратуры приема и реализации целеуказания дополнительно введены мультиплексор, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), преобразователь интервал - код, второй АЦП, устройство ввода, третий АЦП, четвертый АЦП, цифровой сигнальный процессор, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), второй ЦАП, третий ЦАП, коммутатор, смеситель, схема формирования видеосигнала ЦУ, устройство вывода, автоматизированное рабочее место, передатчик АПД, радиопередатчик, датчик приращения пути, спутниковая навигационная аппаратура, соединенные определенным образом. Аппаратура приема и реализации целеуказания реализует следующие функции: 1) синхронное управление приводами антенно-пускового устройства (АПУ); 2) точное измерение координат цели и уточнение характеристик траектории и параметров движения цели; 3) отключение от приводов АПУ (В, Е, D) сигналов управления, вырабатываемых АПРЦ, и подключение к ним сигналов управления от системы угловой автоматики станции сопровождения цели (ССЦ); 4) вывод на отображение на индикатор кругового обзора станции обнаружения цели (СОЦ) координат целеуказания; 5) прием от ВКП и обработка информации оповещения о трассах воздушных целей (дополнительно к приему ЦУ); 6) автосъем координат и сопровождение трасс целей по данным СОЦ из состава боевой машины (БМ), их отождествление с ЦУ и информацией оповещения о воздушной обстановке, принятых от ВКП; 7) передача на ВКП донесений о местоположении, боекомплекте, состоянии и действиях ЗРК, координат цели, сопровождаемой ССЦ; 8) выдача командиру БМ рекомендаций по приоритетности обстрела целей; 9) отображение на рабочем месте командира БМ информации о воздушной обстановке, данных целеуказания, рекомендаций по приоритетности обстрела целей, текущего боекомплекта, координат положения приводов СОЦ и ССЦ, признака точного сопровождения цели ССЦ. 1 ил.

Область техники

Предлагаемое техническое решение относится к цифровой вычислительной технике, а именно к цифровым вычислительным системам для обработки радиолокационной информации, и может быть использовано в зенитно-ракетных комплексах (ЗРК) противовоздушной обороны (ПВО) малой дальности и ЗРК ПВО ближнего действия. Аппаратура предназначена для автоматизации процессов доведения целеуказания (ЦУ) от вышестоящего командного пункта (ВКП) до ЗРК и наведения ЗРК на цель по данным ЦУ.

Уровень техники

Известен переносной электронный планшет (ПЭП) 1Л15-1, предназначенный для оповещения командира отделения стрелков-зенитчиков о воздушной обстановке (см., например, С.И. Петухов, И.В. Шестов. "История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных Войск России", издательство "ВПК", Москва, 1998 г., часть II, с. 135-136). Переносной электронный планшет обеспечивает прием по телекодовому каналу связи и отображение на табло информации целеуказания от вышестоящего командного пункта (ВКП).

Основными недостатками указанного аналога являются:

- отсутствие средств управления перемещением линии пуска ракет в направлении на цель;

- малое количество целей, по которым возможен прием информации оповещения;

- низкая разрешающая способность средств отображения информации целеуказания.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (прототипом) является аналогичная по назначению аппаратура приема и реализации целеуказания (АПЦ-АРЦ), входящая в состав ЗРК ближнего действия "Стрела-10М2 (М3)" (см., например, С.И. Петухов, И.В. Шестов. "История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных Войск России", издательство "ВПК", Москва, 1998 г., часть I, с. 125). Аппаратура разработана для ЗРК, не имеющих собственных средств разведки целей, и обеспечивает в автоматическом режиме решение следующих задач:

- прием по телекодовому каналу связи ЦУ от ВКП;

- расчет координаты азимутального направления на цель;

- выдача на следящий привод пускового устройства управляющих сигналов для его разворота в направлении на цель и отслеживание азимутального направления на цель с точностью, обеспечивающей попадание цели в поле зрения оптического визира в азимутальной плоскости 2-3 угловых градуса.

Решение указанных задач обеспечивает:

- сокращение времени доведения ЦУ до оператора в 2,2 раза и отработки целеуказания в 2 раза;

- сокращение работного времени ЗРК с 8,5 до 6,5 с;

- увеличение дальности обнаружения цели с 6,8 до 8,4 км.

Это позволяет увеличить эффективность боевого применения ЗРК "Стрела-10М2 (М3)" (см. С.И. Петухов, И.В. Шестов. "История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных Войск России", издательство "ВПК", Москва, 1998 г., часть I, с. 126).

Одновременно известны ЗРК малой дальности, например ЗРК типа "Оса" (см. С.И. Петухов, И.В. Шестов "История создания и развития вооружения и военной техники ПВО Сухопутных Войск России", издательство "ВПК", Москва, 1998 г., часть I, с. 216), имеющие в своем составе станцию обнаружения целей (СОЦ) кругового обзора и станцию сопровождения цели (ССЦ), азимутальное направление линии визирования антенны которой совпадает с азимутальным направлением пусковой установки. Управление приводами антенно-пускового устройства (АПУ) при развороте в направлении на цель и при просмотре в области цели сектора пространства, необходимого для постановки цели на сопровождение ССЦ, в подобных ЗРК осуществляется тремя операторами (по координатам азимута, угла места и дальности) вручную. При действии в составе группировки ПВО целеуказания от ВКП принимаются по речевому каналу связи.

Ручное управление приводами АПУ и отсутствие автоматизированного канала обмена информацией с ВКП обуславливает следующие недостатки:

1) необходимость постоянной работы СОЦ ЗРК на излучение, т.к. поиск и постановка цели на сопровождение ССЦ в существующих ЗРК осуществляется только при наличии данных о цели от собственной СОЦ;

2) время постановки цели на сопровождение ССЦ после обнаружения цели СОЦ в ЗРК существенно зависит от квалификации и слаженности работы операторов расчета;

3) выбор цели для обстрела при автономной работе или исполнение ЦУ от ВКП возможны только после обнаружения цели собственной СОЦ, обнаружительная способность которой гораздо хуже, чем у радиолокационной станции (РЛС), по данным которых ВКП выдает ЦУ на ЗРК. Первый недостаток приводит к снижению скрытности работы и повышению уязвимости ЗРК, а два последних существенно увеличивают работное время ЗРК.

Включение в составе ЗРК малой дальности, в которых имеются собственные средства обнаружения воздушных целей и используется ручное управление приводами АПУ, аппаратуры приема и реализации целеуказания позволит устранить указанные выше недостатки и тем самым повысить боевую эффективность ЗРК.

Однако при этом объем решаемых известной аппаратурой задач недостаточен по следующим основным причинам:

- не обеспечивается необходимое для автозахвата цели станцией сопровождения управление приводами антенны ССЦ по координатам угла места (ε) и дальности (D);

- не обеспечивается необходимая для автозахвата цели ССЦ точность отработки целеуказания.

Кроме того, для повышения эффективности использования ЗРК в группировках ПВО (в том числе смешанных) с применением алгоритмов автоматического целераспределения целесообразно обеспечить автоматизированный обмен информацией о воздушной обстановке, местоположении и состоянии боевых машин (БМ) ЗРК (наличие боекомплекта, признаки действия по цели и т.д.).

Сущность изобретения

Известное устройство содержит радиоприемник, имеющий антенный вход, приемник аппаратуры передачи данных, вход которого соединен с выходом радиоприемника, вычислительное устройство, первый вход которого соединен с выходом приемника аппаратуры передачи данных (АПД), а второй вход соединен с выходом танковой навигационной аппаратуры (ТНА).

Целью предлагаемого технического решения является снижение работного времени, улучшение точностных и вероятностно-временных характеристик ЗРК и повышение качества и эффективности боевого управления в группировке средств ПВО за счет решения следующих задач:

1) синхронное управление приводами антенно-пускового устройства (АПУ) по координатам азимута (β), угла места (ε), и дальности (D) ССЦ в режимах наведения ССЦ по данным ЦУ и допоиска (сканирования) в области пространства, достаточной для компенсации погрешностей ЦУ:

2) точное измерение координат цели и уточнение характеристик траектории и параметров движения цели при облучении цели ССЦ в процессе допоиска и наведение ССЦ по уточненным координатам и характеристикам трассы цели;

3) отключение от приводов АПУ (β, ε, D) сигналов управления, вырабатываемых аппаратурой приема и реализации целеуказания, и подключение к ним сигналов управления от системы угловой автоматики (приводы по координатам β, ε) и автодальномера (привод по координате D) ССЦ по сигналу включения режима точного сопровождения цели (ТСЦ), поступающему от схемы автозахвата ССЦ;

4) вывод на отображение на индикатор кругового обзора (ИКО) СОЦ координат целеуказания;

5) прием от ВКП и обработка информации оповещения о трассах воздушных целей (дополнительно к приему ЦУ);

6) автосъем координат и сопровождение трасс целей по данным СОЦ из состава БМ, их отождествление с ЦУ и информацией оповещения о воздушной обстановке, принятых от ВКП. Это позволит при входе целей в зону обнаружения СОЦ включать ее кратковременно (на 2-3 периода обзора) на излучение и уточнять координаты целей, выбранных для обстрела, что сократит зону допоиска, а следовательно, и работное время ЗРК. Кроме того, при включении СОЦ БМ на излучение, это позволит также обеспечить ВКП информацией о воздушной обстановке при размещении ЗРК в зоне, не контролируемой источниками информации о воздушной обстановке вышестоящего командного пункта;

7) передача на ВКП донесений о местоположении, боекомплекте, состоянии и действиях ЗРК, координат цели, сопровождаемой ССЦ. Это позволит обеспечить автоматическое решение задачи целераспределения на ВКП, что существенно повысит эффективность использования ЗРК в составе группировки средств ПВО;

8) выдача командиру БМ рекомендаций по приоритетности обстрела целей;

9) отображение на рабочем месте командира БМ информации о воздушной обстановке, данных целеуказания, рекомендаций по приоритетности обстрела целей, текущего боекомплекта, координат положения приводов СОЦ и ССЦ, признака точного сопровождения цели ССЦ.

Для получения данного технического результата аппаратура дополнительно содержит мультиплексор, к первому входу которого подключен сигнал от датчика курса боевой машины (БМ) Q_бм, ко второму входу подключен сигнал с датчика углового положения антенно-пускового устройства (АПУ) по азимуту β, к третьему входу подключен сигнал с датчика углового положения АПУ по углу места ε, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), к первому входу которого подключен сигнал опорного напряжения "запитки" датчиков углового положения АПУ U_oп, со вторым входом соединен выход мультиплексора, управляющий вход мультиплексора соединен со вторым выходом первого АЦП, преобразователь интервал - код, к первому входу которого подключен импульс запуска станции сопровождения цели (ССЦ) ИЗ, ко второму входу подключен импульс дальности от автодальномера ССЦ ИД, второй АЦП, к первому входу которого подключен сигнал от дискриминатора равносигнальной зоны ССЦ Δβ, Δε, а ко второму и третьему входам подключены сигналы от генераторов опорного напряжения азимутального (ГОНβ) и угломестного (ГОНε) каналов соответственно, системная шина, устройство ввода, с первым входом которого соединен выход первого АЦП, с третьим входом соединен выход преобразователя интервал - код, с четвертым входом соединен выход второго АЦП, выход устройства ввода соединен с вычислительным устройством системной шиной, третий АЦП, к первому входу которого подключен импульс запуска ССЦ ИЗ, ко второму входу подключен видеосигнал ССЦ V_ссц, цифровой сигнальный процессор, с первым входом которого соединен выход третьего АЦП, выход сигнального процессора соединен с вычислительным устройством системной шиной, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), второй ЦАП, третий ЦАП, ко вторым входам первого и второго ЦАП подключены сигналы от генераторов опорного напряжения азимутального (ГОНβ) и угломестного (ГОНε) положения АПУ соответственно, коммутатор, первая группа входов которого соединена с выходами первого, второго и третьего ЦАП, ко второй группе входов коммутатора подключены сигналы от дискриминатора равносигнальной зоны ССЦ и автодальномера ССЦ Δβ, Δε, ΔD, ко входу управления коммутатора подключен сигнал точного сопровождения цели ССЦ (ТСЦ), с выходов коммутатора сигналы управления подаются на приводы управления положением АПУ по азимуту, углу места и привод управления положением строба дальности ССЦ, смеситель, к первому входу которого подключен видеосигнал станции обнаружения цели (СОЦ) V_соц, а выход подключен к индикатору кругового обзора, схема формирования видеосигнала целеуказания (ЦУ), выход которой соединен со вторым входом смесителя, устройство вывода, первый выход которого соединен с первым входом первого ЦАП, второй выход соединен с первым входом второго ЦАП, третий выход соединен с первым входом третьего ЦАП, четвертый выход соединен со схемой формирования видеосигнала ЦУ, вход устройства вывода соединен с вычислительным устройством системной шиной.

В аппаратуре приема и реализации целеуказания (вариант 1) дополнительно ко второму входу устройства ввода подключен сигнал включения режима точного сопровождения цели ССЦ ТСЦ и сигналы наличия ракет на пусковом устройстве боекомплекта (БК), к третьему входу третьего АЦП подключен видеосигнал СОЦ V_cоц, а в состав аппаратуры дополнительно введены четвертый АЦП, к первому входу которого подключено опорное напряжения _oп датчика положения линии визирования антенны СОЦ (ЛВАСОЦ), ко второму входу подключен сигнал датчика азимутального положения ЛВАСОЦ β_соц, выход четвертого АЦП соединен со вторым входом сигнального процессора и вторым входом схемы формирования видеосигнала, автоматизированное рабочее место на базе персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), в котором программным способом реализованы функции устройств автосъема и сопровождения целей от СОЦ, отождествления информации от СОЦ, ССЦ и вышестоящего командного пункта (ВКП), формирования донесений на ВКП, ранжирования целей по приоритету обстрела, АРМ соединено с вычислительным устройством посредством локальной вычислительной сети (ЛВС), передатчик АПД, вход которого соединен с вычислительным устройством через системную шину, радиопередатчик, вход которого соединен с передатчиком АПД, а выход с антенным выходом устройства.

В аппаратуре приема и реализации целеуказания (вариант 2) вместо танковой навигационной аппаратуры (ТНА) в состав аппаратуры дополнительно введен датчик приращения пути, выход которого соединен с пятым входом устройства ввода, функции координатора ТНА при этом выполняет вычислительное устройство, для резервирования системы навигации БМ в состав аппаратуры приема и реализации ЦУ включена спутниковая навигационная аппаратура, выход которой соединен со входом вычислительного устройства.

Перечень чертежей

На чертеже приведена структурно-функциональная схема аппаратуры приема и реализации целеуказания.

Пример варианта выполнения изобретения

Аппаратура приема и реализации целеуказания для встраивания в ЗРК типа "Оса" (АПРЦ) содержит (см. чертеж) радиоприемник (1), спутниковую навигационную аппаратуру (2), мультиплексор (3), преобразователь интервал - код (4), второй АЦП (5), третий АЦП (6), четвертый АЦП (7), приемник АПД (8), вычислительное устройство (9), первый АЦП (10), датчик приращения пути (11), автоматизированное рабочее место (12), устройство ввода (13), цифровой сигнальный процессор (14), системную шину (15), устройство вывода (16), схему формирования видеосигнала ЦУ (17), первый ЦАП (18), второй ЦАП (19), третий ЦАП (20), передатчик АПД (21), коммутатор (22), смеситель (23), радиопередатчик (24).

Аппаратура приема и реализации целеуказания подключается к внешним устройствам с помощью следующих цепей:

25 - к танковой навигационной аппаратуре, 26, 27, 28, 29 - к датчикам углового положения линии визирования антенны ССЦ и датчику курса БМ (U_oп, Q_бм, β, ε), 30 - к релейным сигналам включения режима точного сопровождения цели ССЦ и сигналам наличия (исправности) ракет на пусковом устройстве (ТСЦ, БК), 31, 32 - к автодальномеру ССЦ (ИЗ, ИД), 33, 34, 35 - к дискриминатору равносигнальной зоны ССЦ (Δβ, Δε, ГОНβ, ГОНε), 36 - к видеоусилителю ССЦ (V_сcц), 37 - к видеоусилителю СОЦ (V_соц), 38 - к датчику положения линии визирования антенны СОЦ (β_соц) - 39, 40, 41 - к системе выделения сигналов ошибки (Δβ, Δε, ΔD), 42 - сигнал включения точного сопровождения цели ССЦ (ТСЦ), 43 - к исполнительным двигателям приводов управления положением антенно-пускового устройства и строба дальности ССЦ (АПУ), 44 - к видеовходу индикатора кругового обзора (ИКО).

Описание функционирования аппаратуры проводится по структурно-функциональной схеме (см. чертеж).

Работа АПРЦ осуществляется под управлением вычислительного устройства (ВУ) 9. Функционирование вычислительного устройства поддерживается программным обеспечением, реализующим необходимые расчетные алгоритмы и алгоритмы управления АПРЦ.

Программное обеспечение, функционирующее в ВУ, поддерживает два режима работы АПРЦ:

- ожидание целеуказания (фоновый режим);

- реализация целеуказания.

Во всех режимах работы АПРЦ вычислительное устройство обеспечивает:

- начальную топопривязку и автоматическое определение местоположения боевой машины при ее перемещениях. При наличии спутниковой навигационной аппаратуры обеспечивается непрерывное определение координат места, времени и вектора абсолютной путевой скорости боевой машины по радиосигналам космических аппаратов систем ГЛОНАСС и NAVSTAR в любой точке земного шара, в любой момент времени, независимо от метеоусловий;

- прием по автоматизированному каналу обмена данными команд и информации оповещения о воздушной обстановке от ВКП;

- при включении СОЦ на излучение формирование и актуализацию в каждом периоде обзора информации о воздушной обстановке в зоне обнаружения СОЦ;

- выдачу на ВКП по автоматизированному каналу обмена данными информации о местоположении и состоянии (боеготовность, наличие боекомплекта, признаки действия) боевой машины, а также (при включении СОЦ на излучение) информации о воздушной обстановке, разведанной СОЦ БМ;

- периодический контроль функционирования элементов АПРЦ;

- индикацию на автоматизированном рабочем месте режима работы АПРЦ и ССЦ, наличия боекомплекта (исправности ракет на пусковом устройстве), координат положения линии визирования антенны по азимуту, углу места и положения строба дальности ССЦ, курса БМ относительно направления "на Север", информации о воздушной обстановке, полученной в результате отождествления информации оповещения от ВКП и информации от СОЦ БМ, номера луча, в котором производит разведку СОЦ, состояния сигналов ТСЦ и сигнала включения инерциального режима сопровождения цели (ИН);

- переключение на АРМ масштабов и селекцию параметров отображения информации о воздушной обстановке;

- управление с АРМ режимами работы АПРЦ в интерактивном режиме с помощью диалоговых меню.

В фоновом режиме ВУ, кроме вышеизложенного, обеспечивает расчет и подготовку параметров, необходимых для режима реализации ЦУ (текущие скорости и ускорения движения приводов).

При получении целеуказания и подтверждении разрешения его исполнения с АРМ, ВУ обеспечивает реализацию ЦУ, включающую следующие подрежимы:

- подвод АПУ в зону ЦУ;

- допоиск в зоне ЦУ (сканирование);

- сопровождение АПРЦ;

- сопровождение ССЦ.

В режиме подвода антенно-пускового устройства в зону ЦУ АПРЦ обеспечивает (при необходимости) за минимальное время перемещение АПУ (линии визирования ССЦ) в зону ЦУ (область пространства, ограниченную по азимуту, углу места и дальности в зависимости от погрешностей источника информации, на основании которой поставлено ЦУ, и параметров движения целеуказания).

В режиме допоиска в зоне ЦУ обеспечивается перемещение линии визирования антенны ССЦ (сканирование) в области целеуказания по азимуту и углу места, а также перемещение строба дальности ССЦ в зависимости от радиальной скорости цели. При этом осуществляется контроль за наличием эхосигнала ССЦ от цели. При возникновении сигнала от цели осуществляется останов сканирования, приведение линии визирования антенны ССЦ в точное направление на цель и удержание линии визирования в направлении на цель с учетом отклонений цели от пеленгового направления и наличия эхосигнала от цели (режим сопровождения АПРЦ).

В случае срабатывания схемы автозахвата цели аппаратурой БМ - включение режима точного сопровождения цели (ТСЦ), управление приводами АПУ передается схемам угловой автоматики аппаратуры БМ (режим сопровождения ССЦ).

В режиме сопровождения ССЦ АПРЦ осуществляет контроль сигналов, обеспечивающих сопровождение цели аппаратурой БМ, и расчет всех необходимых параметров управления с тем, чтобы при срыве сопровождения ССЦ (выключения режима ТСЦ) обеспечить сопровождение цели АПРЦ.

Кроме того, при срыве сопровождения и ССЦ, и АПРЦ из-за воздействия помех, ВУ обеспечивает возможность включения режима инерциального сопровождения цели, при котором движение АПУ производится в соответствии с последними актуальными (измеренными) параметрами движения цели.

Реализация ЦУ обеспечивается в АПРЦ возможностью управления положением АПУ с помощью информации, выдаваемой из вычислительного устройства. Эта возможность реализуется с помощью устройства вывода 16, первого 18, второго 19 и третьего 20 ЦАП, которые осуществляют преобразование цифровых значений кодов величин рассогласования по азимуту, углу места и дальности, рассчитанные в ВУ, в электрические сигналы, необходимые для управления соответствующими приводами АПУ. Для обеспечения совместимости сигналов рассогласования по азимуту и углу места эти сигналы модулируются на первом и втором ЦАП напряжением генераторов опорного напряжения ГОНβ и ГОНε соответственно. Сигналы управления приводами АПУ выдаются в аппаратуру БМ через коммутатор 22, управляемый сигналом ТСЦ. Это обеспечивает переключение сигналов управления от АПРЦ и от аппаратуры БМ в разных режимах сопровождения (АПРЦ, либо ССЦ).

Для визуализации информации целеуказания в АПРЦ обеспечивается вывод на ИКО координат ЦУ в виде контрастной яркостной отметки заданной конфигурации. Это обеспечивается схемой формирования видеосигнала ЦУ 17 и смесителем 23, который включается в цепь аппаратуры БМ между схемами формирования видеосигнала СОЦ и видеовходом индикатора кругового обзора. Схема формирования видеосигнала ЦУ при равенстве координаты азимута ЦУ, полученной из ВУ через устройство вывода 16, и текущей координаты азимута линии визирования антенны СОЦ, поступающим из четвертого АЦП, формирует сигнал подсвета отметки ЦУ, который "подмешивается" к видеосигналу СОЦ на смесителе и передается на видеовход ИКО.

Функционирование программного обеспечения ВУ во всех режимах работы АПРЦ обеспечивается информацией, поступающей в вычислительное устройство через системную шину 15 от устройства ввода 13 (УВВ) и сигнального процессора 14.

Периодически, с темпом, определяемым УВВ, вычислительное устройство получает следующую информацию:

- значение курса боевой машины;

- значение координат положения линии визирования антенны (азимута, угла места) и строба дальности ССЦ;

- значение угловых отклонений цели относительно пеленгового (равносигнального) направления линии визирования антенны ССЦ;

- значение приращения пути, пройденного БМ;

- признак включения режима точного сопровождения цели ССЦ;

- признаки исправности ракет на пусковом устройстве (ПУ).

Параллельно, через системную шину, от сигнального процессора в ВУ поступает информация о координатах отметок целей, обнаруженных СОЦ, и признак наличия эхосигнала ССЦ от цели.

Значения координат курса БМ (Q), азимута (β) и угла места (ε) положения линии визирования антенны ССЦ формируются на первом АЦП 10, который осуществляет преобразование в цифровой код напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота ротора синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ), являющегося датчиком координат. Мультиплексор 3 под управлением сигнала с первого АЦП осуществляет коммутацию сигналов с датчиков координат Q, β, ε на первый АЦП для последовательного преобразования.

Значение координаты положения строба дальности ССЦ формируется на преобразователе интервал - код 4 в соответствии с интервалом времени между передним фронтом импульса запуска ССЦ и передним фронтом импульса дальности, определяющего положение строба дальности ССЦ.

Значения угловых отклонений цели относительно равносигнального направления антенны ССЦ формируются на втором АЦП 5, который представляет собой цифровой двухканальный фазовый детектор, управляемый сигналами генераторов опорного напряжения (ГОНβ, ГОНε) для выделения напряжений отклонения по азимуту и углу места соответственно и преобразования их в цифровой код.

Значение приращения пути, пройденного БМ, формируется датчиком пути 11 в виде признака прохождения определенного отрезка пути (1 метр) вперед или назад по направлению движения БМ. Датчик пути представляет собой оптоэлектронный преобразователь углового вращения входного вала в электрические импульсы, которые преобразуются схемой управления датчика в код признака приращения пути. Датчик пути механически соединяется с валом раздаточной коробки самохода боевой машины.

Признаки включения режима точного сопровождения цели и исправности ракет на ПУ формируются устройством ввода по соответствующим релейным сигналам от аппаратуры боевой машины.

Устройство ввода 13 осуществляет буферизацию данных и периодическую генерацию прерывания в вычислительном устройстве для активизации драйвера приема информации с преобразователей 4, 5, 10, 11.

Координаты отметок целей, обнаруженных СОЦ, определяются сигнальным процессором по информации эхосигнала от СОЦ, формируемой третьим АЦП 6, на который поступает также импульс запуска СОЦ. В соответствии с интервалом времени между передним фронтом импульса запуска (моментом начала зондирования) и временем детектирования отметки определяется координата дальности разведанной цели. На четвертом АЦП 7 в соответствии с сигналами от датчика азимутального направления линии визирования антенны СОЦ формируется код координаты азимута текущего направления на цель. Работа четвертого АЦП 7 аналогична работе первого АЦП 10, т.к. датчиком положения линии визирования антенны СОЦ также является СКВТ. По информации с преобразователей 6 и 7 сигнальным процессором 14 определяются и передаются в ВУ 9 координаты отметок разведанных СОЦ целей. Программным обеспечением, функционирующим в вычислительном устройстве, по измеренным интегральным параметрам воздушной обстановки, реализуются алгоритмы автоматического определения траекторий (автозахват) и сопровождения трасс обнаруженных СОЦ воздушных объектов. Таким образом, в вычислительном устройстве создается и поддерживается актуальной информация о воздушной обстановке, разведанной СОЦ.

На третьем АЦП 6 аналогично эхо-сигналу от СОЦ обрабатывается эхо-сигнал от ССЦ с целью формирования признака наличия отметки цели от ССЦ, который используется в вычислительном устройстве 9 при реализации алгоритмов захвата и сопровождения цели ССЦ по данным целеуказания.

Прием информации от вышестоящего командного пункта осуществляется приемником АПД 8, соединенным с ВУ через системную шину. При организации с ВКП радиоканала (основной режим работы в группировке) прием информации обеспечивается радиоприемником 24.

Выдача информации на вышестоящий командный пункт по автоматизированному каналу обмена данными обеспечивается передатчиком АПД 21 (аппаратуры передачи данных), соединенным с ВУ через системную шину. При организации с ВКП радиоканала выдача информации обеспечивается радиопередатчиком 24.

Начальный ввод координат местоположения БМ (топопривязка) осуществляется с АРМ по карте местности. Дальнейшее определение координат местоположения БМ осуществляется в вычислительном устройстве по информации о курсе движения и признакам приращения пути, поступающим в ВУ от первого АЦП 10 и датчика пути 11, через устройство ввода 13 и системную шину 15. При наличии спутниковой навигационной аппаратуры по информации от космических аппаратов осуществляется постоянное уточнение (корректировка) координат местоположения БМ, определенных с помощью датчика пути.

Укрупненный алгоритм функционирования аппаратуры приема и реализации целеуказания состоит в следующем.

После включения питания и отработки процедур инициализации аппаратно-программных средств АПРЦ под управлением вычислительного устройства переходит в фоновый режим (ожидание ЦУ).

В фоновом режиме обеспечивается автоматизированный обмен информацией с ВКП с помощью приемника 8 и передатчика 21 АПД. При организации радиоканала обмен информацией с ВКП обеспечивают приемник 1 и передатчик 24 соответственно. Устройство ввода 13 обеспечивает периодическую генерацию прерывания и передачу пакета информации с преобразователей 4, 5, 10, 11 и признаков состояния сигналов ТСЦ и ИН. По информации о координатах положения АПУ предварительно рассчитываются скорости и ускорения движения приводов, подготавливая режим реализации ЦУ. По информации от датчика пути и от датчика курса БМ (через преобразователь 10) в ВУ рассчитываются приращения координат местоположения БМ за каждый такт работы устройства вывода (прерывание в ВУ). При наличии спутниковой навигационной аппаратуры 2 координаты местоположения БМ поступают в вычислительное устройство непосредственно с аппаратуры. При включении излучения СОЦ сигнальный процессор 14 по информации с преобразователей 6 и 7 формирует информацию об отметках разведанных воздушных объектов. Через системную шину 15, устройство вывода 16 на ЦАП 18, 19 и 20 выдаются цифровые коды рассогласований по координатам положения АПУ, которые преобразуются в электрические сигналы и через коммутатор 22 выдаются на приводы АПУ, обеспечивая удержание АПУ в заданном положении (например, в центре зоны ответственности БМ).

При получении целеуказания от ВКП, либо вводе его с АРМ, после подтверждения разрешения его выполнения, АПРЦ под управлением ВУ переходит в режим реализации целеуказания, при котором на приводы АПУ, через коммутатор 22 с ЦАП 18, 19 и 20 выдаются управляющие сигналы, обеспечивающие подвод АПУ в зону ЦУ, сканирование в области целеуказания, останов сканирования и сопровождение цели АПРЦ. Информация, необходимая для расчета параметров управления, поступает в ВУ, также как и в фоновом режиме через системную шину от устройства ввода и сигнального процессора. Обеспечивается также прием/выдача информации от/на ВКП и определение текущих координат местоположения БМ. После включения режима точного сопровождения цели коммутатор 22 обеспечивает подключение к приводам АПУ сигналов управления с соответствующих схем аппаратуры БМ. Для визуализации целеуказания на ИКО со схемы формирования видеосигнала ЦУ 17, через смеситель 23 выдается сигнал подсвета отметки целеуказания. В режиме сопровождения обеспечивается выдача на ВКП координат сопровождаемой (обстреливаемой) цели и признаки действия БМ.

При сбросе ЦУ после его выполнения, либо по другим причинам (например, выдача с ВКП команды запрета), АПРЦ возвращается в фоновый режим.

Отображение необходимой информации и управление АПРЦ во всех режимах работы осуществляются с автоматизированного рабочего места 12.

Промышленная применимость

Предлагаемая аппаратура приема и реализации целеуказания промышленно реализуема и обеспечивает снижение работного времени, улучшение точностных и вероятностно-временных характеристик ЗРК и повышение качества и эффективности боевого управления в группировке средств ПВО.

Формула изобретения

Аппаратура приема и реализации целеуказания, содержащая радиоприемник, имеющий антенный вход, приемник аппаратуры передачи данных (АПД), вход которого соединен с выходом радиоприемника, вычислительное устройство, первый вход которого соединен с выходом приемника АПД, а второй вход соединен с выходом танковой навигационной аппаратуры (ТНА), отличающаяся тем, что она снабжена мультиплексором, первым многоканальным аналого-цифровым преобразователем (МАЦП), преобразователем интервал-код, вторым МАЦП, системной шиной, устройством ввода, третьим МАЦП, цифровым сигнальным процессором, первым многоканальным цифроаналоговым преобразователем (МЦАП), вторым и третьим МЦАП, коммутатором, смесителем, схемой формирования видеосигнала целеуказания (ЦУ), устройством вывода, четвертым МАЦП, автоматизированным рабочим местом (АРМ), передатчиком АПД, радиопередатчиком, датчиком приращения пути, спутниковой навигационной аппаратурой, причем первый вход мультиплексора предназначен для подключения датчика курса боевой машины (БМ) Q_бм, второй вход предназначен для подключения датчика углового положения антенно-пускового устройства (АПУ) по азимуту β, третий вход предназначен для подключения датчика углового положения АПУ по углу места ε, первый вход первого МАЦП предназначен для подключения опорного напряжения запитки датчиков углового положения АПУ _оп, со вторым входом соединен выход мультиплексора, управляющий вход мультиплексора соединен со вторым выходом первого МАЦП, первый вход преобразователя интервал-код предназначен для подачи импульса запуска со станции сопровождения цели (ССЦ), второй вход предназначен для подачи импульса дальности от автодальномера ССЦ, первый вход второго МАЦП предназначен для подачи сигнала от дискриминатора равносигнальной зоны ССЦ Δβ, Δε, а ко второму и третьему входам подключены генераторы опорного напряжения азимутального (ГОНβ) и угломестного (ГОНε) каналов соответственно, с первым входом устройства ввода соединен выход первого МАЦП, с третьим входом соединен выход преобразователя интервал-код, с четвертым входом соединен выход второго МАЦП, выход устройства ввода соединен с вычислительным устройством системной шиной, первый вход третьего МАЦП предназначен для подачи импульса запуска ССЦ, второй вход предназначен для подачи видеосигнала ССЦ V_ссц, с первым входом цифрового сигнального процессора соединен выход третьего МАЦП, выход сигнального процессора соединен с вычислительным устройством системной шиной, ко вторым входам первого и второго МЦАП подключены генераторы опорного напряжения азимутального (ГОНβ) и угломестного (ГОНε) положения АПУ соответственно, первая группа входов коммутатора соединена с выходами первого, второго и третьего МЦАП, вторая группа входов коммутатора предназначена для получения сигналов от дискриминатора равносигнальной зоны ССЦ и автодальномера СОЦ Δβ, Δε, ΔD, вход управления коммутатора предназначен для получения сигнала точного сопровождения цели ССЦ (ТСЦ), выходы коммутатора соединены с приводами управления положением АПУ по азимуту, углу места и приводом управления положением строба дальности ССЦ, первый вход смесителя предназначен для получения видеосигнала от станции обнаружения цели (СОЦ) V_соц, а выход подключен к индикатору кругового обзора, выход схемы формирования видеосигнала целеуказания (ЦУ) соединен со вторым входом смесителя, первый выход устройства вывода соединен с первым входом первого МЦАП, второй выход соединен с первым входом второго МЦАП, третий выход соединен с первым входом третьего МЦАП, четвертый выход соединен со схемой формирования видеосигнала ЦУ, вход устройства вывода соединен с вычислительным устройством системной шиной, второй вход устройства ввода предназначен для подачи сигнала включения режима точного сопровождения цели ССЦ ТСЦ и сигналов наличия ракет на пусковом устройстве боекомплекта (БК), третий вход третьего МАЦП предназначен для подачи видеосигнала СОЦ V_соц, первый вход четвертого МАЦП предназначен для подачи опорного напряжения U_оп датчика положения линии визирования антенны СОЦ (ЛВАСОЦ), ко второму входу подключен датчик азимутального положения ЛВАСОЦ β_соц, выход четвертого МАЦП соединен со вторым входом сигнального процессора и вторым входом схемы формирования видеосигнала, автоматизированное рабочее место выполнено на базе персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), в которой программным способом реализованы функции устройств автосъема и сопровождения целей от СОЦ, отождествления информации от СОЦ, ССЦ и вышестоящего командного пункта (ВКП), формирования донесений на ВКП, ранжирования целей по приоритету обстрела, АРМ соединено с вычислительным устройством посредством локальной вычислительной сети (ЛВС), вход передатчика АПД соединен с вычислительным устройством через системную шину, вход радиопередатчика соединен с передатчиком АПД, а выход - с антенным выходом устройства, выход датчика приращения пути соединен с пятым входом устройства ввода, выход спутниковой навигационной аппаратуры соединен со входом вычислительного устройства.

РИСУНКИРисунок 1