Полуактивная головка самонаведения
Владельцы патента RU 2645046:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к головкам самонаведения, используемым для формирования сигналов управления высокоточным оружием. Полуактивная головка самонаведения содержит последовательно соединенные многоканальное приемное устройство, сумматор, пороговое устройство, первый селектор импульсов и блок обработки сигналов, выход которого является выходом полуактивной головки самонаведения, а также первый формирователь строба, выход которого соединен со вторым входом первого селектора импульсов. Дополнительно введены последовательно соединенные второй селектор импульсов, первый вход которого соединен с выходом порогового устройства, первая линия задержки и второй формирователь строба, второй вход которого является входом внешних импульсов, а выход соединен с объединенными вторыми входами первого и второго селекторов импульсов. Введены вторая и третья линии задержки, причем выход третьей линии задержки соединен со вторым входом первого формирователя строба, первый вход второй линии задержки соединен с выходом второго селектора импульсов, а выход - со своим вторым входом и объединенными первым входом первого формирователя строба и входом третьей линии задержки. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость за счет формирования строб импульса с опережением относительно времени прихода отраженного импульса и длительностью с учетом нестабильности частоты повторения импульсов подсвета. 1 ил.
Изобретение относится к полуактивным головкам самонаведения, используемым для формирования сигналов управления высокоточным оружием.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату является лазерная полуактивная головка самонаведения [патент RU 2473866 С1, МПК F42В 15/01, опубл. 27.01.2013 г., бюл. №3], содержащая последовательно соединенные многоканальное приемное устройство, сумматор, селектор импульсов и блок обработки сигналов, выход которого является выходом полуактивной головки самонаведения, а также последовательно соединенные пороговое устройство и формирователь строб импульса, выход которого соединен со вторым входом селектора импульсов, при этом вход порогового устройства объединен с первым входом селектора импульсов и соединен с выходом сумматора.
Недостатком известной полуактивной головки самонаведения (ГСН) является низкая помехоустойчивость ГСН при воздействии на нее импульсов помехи с частотой, большей, чем частота импульсов подсвета, а также зависимость помехоустойчивости ГСН от нестабильности частоты повторения импульсов подсвета.
Техническим результатом изобретения является повышение помехоустойчивости ГСН за счет формирования строб импульса с опережением относительно времени прихода отраженного импульса и длительностью с учетом нестабильности частоты повторения импульсов подсвета.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной полуактивной головке самонаведения, содержащей последовательно соединенные многоканальное приемное устройство, сумматор, пороговое устройство, первый селектор импульсов и блок обработки сигналов, выход которого является выходом полуактивной головки самонаведения, а также первый формирователь строба, выход которого соединен со вторым входом селектора импульсов, согласно изобретению дополнительно введены последовательно соединенные второй селектор импульсов, первый вход которого соединен с выходом порогового устройства, первая линия задержки и второй формирователь строба, второй вход которого является входом внешних импульсов, а выход соединен с объединенными вторыми входами первого и второго селекторов импульсов, а также вторая и третья линии задержки, причем выход третьей линии задержки соединен со вторым входом первого формирователя строба, первый вход второй линии задержки соединен с выходом второго селектора импульсов, а выход - со своим вторым входом и объединенными первым входом первого формирователя строба и входом третьей линии задержки.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введены последовательно соединенные второй селектор импульсов, первый вход которого соединен с выходом порогового устройства, первая линия задержки и второй формирователь строба, второй вход которого является входом внешних импульсов, а выход соединен с объединенными вторыми входами первого и второго селекторов импульсов, а также вторая и третья линии задержки, причем выход третьей линии задержки соединен со вторым входом первого формирователя строба, первый вход второй линии задержки соединен с выходом второго селектора импульсов, а выход - со своим вторым входом и объединенными первым входом первого формирователя строба и входом третьей линии задержки.
В известной ГСН при приеме первого импульса подсвета начинают формировать последовательность импульсов строба с заданным периодом повторения, равным периоду повторения импульсов подсвета. Для обеспечения помехозащищенности ГСН период повторения импульсов подсвета назначается заранее, и должен поддерживаться с высокой точностью. Однако даже при точном поддержании периода повторения импульсов строба с заданной частотой нестабильность частоты повторения импульсов подсвета, обусловленная внешними воздействиями на оптический резонатор, приводит к потере отраженных импульсов. Кроме того, большая длительность импульсов строба приводит к селекции импульсов помехи с частотой, большей, чем частота импульсов подсвета.
В заявляемой ГСН введение второго селектора импульсов, второго формирователя строба, первой, второй и третьей линий задержки обеспечивает формирование последовательности импульсов строба с учетом прогнозируемого времени приема отраженного импульса, которое определяется средней скоростью и максимальной дальностью применения высокоточного оружия, наводимого предлагаемой ГСН. При этом импульс строба начинает формироваться с задержкой относительно прогнозируемого времени приема отраженного импульса на время:
,
где δ - стабильность частоты следования импульсов подсвета, ƒ - частота следования импульсов подсвета, V- средняя скорость сближения высокоточного оружия с целью, с - скорость света.
Формирование импульса строба относительно времени приема отраженного импульса заканчивается через время 
, где D - максимальная дальность применения высокоточного оружия, наводимого предлагаемой ГСН.
Таким образом, длительность строба равна ΔT1+ΔТ2, которая определяется стабильностью частоты следования импульсов подсвета, средней скоростью и максимальной дальностью применения высокоточного оружия, наводимого предлагаемой ГСН. Поэтому вероятность селекции импульсов помехи с частотой, большей, чем частота импульсов подсвета, существенно ниже.
Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
На чертеже приведена структурная схема ГСН, где обозначено: 1 - многоэлементное приемное устройство, 2 - сумматор, 3 - пороговое устройство, 4 - селектор импульсов, 5 - блок обработки сигналов, 6 - формирователь строба, 7 - линия задержки.
Второй селектор импульсов 4-2 предназначен для селекции первого принятого импульса.
Второй формирователь строба 6-2 предназначен для формирования строба, обеспечивающего селекцию первого принятого импульса. Формирование строба начинается с началом цикла подсвета и заканчивается через время ΔT2 после первого принятого импульса.
Первая линия задержки 7-1 предназначена для задержки на время ΔT2 первого принятого импульса.
Вторая линия задержки 7-2 предназначена для задержки первого принятого импульса на прогнозируемое время прихода очередного импульса Т-ΔT1. Соединение выхода второй линии задержки 7-2 со своим вторым входом в дальнейшем обеспечивает формирование последовательности импульсов с периодом Т-ΔT1 в течение цикла подсвета.
Третья линия задержки 7-3 предназначена для задержки импульса с выхода второй линии задержки 7-2 на время ΔT1+ΔТ2, то есть определяет длительность выходного импульса первого формирователя строба 6-1.
Все элементы схемы могут быть реализованы с помощью радиотехнических элементов, выпускаемых промышленностью.
Заявляемая ГСН работает аналогично прототипу с некоторыми отличиями, которые заключаются в особом формировании строба первым формирователем строба 6-1.
С началом подсвета внешний импульс, временное положение которого совпадает с первым импульсом подсвета, запускает второй формирователь строба 6-2. Импульс строба с его выхода поступает на вход первого 4-1 и второго 4-2 селекторов импульсов, которые открываются. Первый отраженный импульс с выхода порогового устройства 3 проходит через первый 4-1 и второй 4-2 селекторы импульсов. Импульс с выхода второго селектора 4-2 поступает на вход первой линии задержки 7-1, где задерживается на время ΔТ2. Импульс с выхода первой линии задержки 7-1 сбрасывает второй формирователь строба 6-2, и второй селектор импульсов 4-2 закрывается до начала очередного цикла подсвета.
Задержанный с выхода второй линии задержки 7-2 на время Т-ΔT1 импульс поступает на первый вход первого формирователя строба 6-1 и запускает его. Этот же импульс поступает на вход третьей линии задержки 7-3, где задерживается на время ΔT1+ΔT2 и сбрасывает первый формирователь строба 6-1.
Задержанный на время T-ΔT1 импульс с выхода второй линии задержки 7-2 также поступает на ее второй вход, и тем самым обеспечивается формирование последовательности импульсов с периодом Т-ΔТ1 в течение всего цикла подсвета. Этим обеспечивается привязка прогнозируемого времени приема очередного импульса к первому принятому в беспомеховых условиях импульсу. Импульсы строба формируются относительно этого времени с задержкой на время ΔT1, определяемое стабильностью частоты следования импульсов подсвета и средней скоростью сближения высокоточного оружия с целью. Длительность строба определяется вышеуказанными параметрами и максимальной дальностью применения наводимого предлагаемой ГСН высокоточного оружия и не превышает ΔT1+ΔТ2. Этим достигается указанный в изобретении технический результат.
Полуактивная головка самонаведения, содержащая последовательно соединенные многоканальное приемное устройство, сумматор, пороговое устройство, первый селектор импульсов и блок обработки сигналов, выход которого является выходом полуактивной головки самонаведения, а также первый формирователь строба, выход которого соединен со вторым входом первого селектора импульсов, отличающаяся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные второй селектор импульсов, первый вход которого соединен с выходом порогового устройства, первая линия задержки и второй формирователь строба, второй вход которого является входом внешних импульсов, а выход соединен с объединенными вторыми входами первого и второго селекторов импульсов, а также вторая и третья линии задержки, причем выход третьей линии задержки соединен со вторым входом первого формирователя строба, первый вход второй линии задержки соединен с выходом второго селектора импульсов, а выход - со своим вторым входом и объединенными первым входом первого формирователя строба и входом третьей линии задержки.
