Способ одновременного наведения управляемых ракет с лазерными полуактивными головками самонаведения и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2657356:
Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" (RU)
Предлагаемая группа изобретений относится к военной технике, в частности к системам управляемого оружия с лазерными полуактивными головками самонаведения (ЛПГСН). Способ одновременного наведения управляемых ракет (УР) с ЛПГСН включает определение координат целей с помощью лазерного дальномера - целеуказателя (ЛДЦ) и передачу их в пульт огневой позиции, для каждой УР расчет полетного задания и формирование в нем времени включения лазерного излучения соответствующего ЛДЦ после выстрела, передачу с пульта огневой позиции на УР полетного задания, производство выстрела, установку УР канала цифровой радиосвязи и передачу по нему сигнала для включения лазерного излучения ЛДЦ, автоматическую посылку в ЛДЦ сигнала включения лазерного излучения, наведение каждой УР на цель, подсвеченную лазерным излучением ЛДЦ. При этом при одновременном наведении на близкорасположенные цели при подготовке выстрела каждой УР и соответствующей позиции разведки и целеуказания назначают одинаковый адрес, который запоминают в позиции разведки и целеуказания и вместе с кодом частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ включают в полетное задание УР. При полете с каждой УР в момент подачи сигнала на включение лазерного излучения соответствующего ЛДЦ по цифровому каналу радиосвязи передают адрес УР и код частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ, в позиции разведки и целеуказания сравнивают свой адрес с принятыми адресами УР, при совпадении адреса позиции разведки и целеуказания с адресом одной из УР происходит включение лазерного излучения ЛДЦ данной позиции и подсвет цели лазерным излучением с частотой, код которой принят от соответствующей УР. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение возможности эффективного поражения нескольких целей, в том числе и близкорасположенных, при одновременном запуске нескольких УР с ЛПГСН, повышение надежности и безопасности пуска УР, осуществление квазизалповой стрельбы, при которой ракеты выпускаются одна за другой с небольшим временным промежутком. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемая группа изобретений относится к военной технике, в частности к системам управляемого оружия с лазерными полуактивными головками самонаведения (ЛПГСН).
В настоящее время зарубежные армии оснащаются вооружением нового поколения, характеризующимся повышенной дальностью огневого действия и высокой живучестью. Условия скоротечности боя требуют использования высокоточного оружия, а существенное повышение эффективности поражения может быть получено посредством одновременного наведения по целям нескольких ракет, в том числе залпового огня.
Известен способ наведения многоцелевого высокоточного оружия дальней зоны, в котором реализовано комбинированное управление ракетами в залпе: радиокомандное телеуправление на начальном и среднем участках траектории полета и автономное самонаведение на участке подлета ракет к целям. В данном способе системой целеуказания производят поиск, распознавание и определение координат целей, передают информацию о координатах целей, определяют координаты командного пункта, осуществляют привязку каждой цели к координатам командного пункта и распределение ракет залпа по целям, определяют координаты ракет, формируют команды управления лучами радиолокационной станции (РЛС), осуществляют управление ракетами относительно лучей РЛС, вывод ракет в зону захвата головки самонаведения, автономный поиск, распознавание и сопровождение цели, перевод управления ракетами с радиокомандного режима в режим самонаведения, патент №2284444, публикация 2006 г., 27 сентября, кл. МКИ F41G 7/00, F42B 15/01 /1/.
Данный способ реализован в системе наведения высокоточного оружия дальней зоны, содержащей на командном пункте блок приема данных целеуказания, вычислитель, систему топопривязки, видеомонитор, РЛС с фазированной антенной решеткой, каналами пеленгации ракет, каналами передачи команд управления и блоком управления лучом и блок синхронизации и кодирования, и содержащей на ракете ЛПГСН, аппаратуру управления, рулевой привод, радиоприемник, радиоответчик /1/.
Оборудование указанного устройства использует радиокомандную систему наведения посредством РСЛ и размещено, как правило, на боевых машинах, обладающих значительным демаскирующим фактором, особенно это касается РЛС. Часто возникает боевая задача - нанести по противнику неожиданный скрытный высокоточный удар без получения информации о его происхождении и направлении. Для решения таких задач требуются системы вооружения с малыми габаритами, скрытные, высокомобильные с сокращенным временем подготовки и выполнения боевой задачи.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ стрельбы управляемой ракетой (УР) с ЛПГСН, включающий топографическую привязку лазерного дальномера-целеуказателя (ЛДЦ) к местности, обнаружение цели ЛДЦ, определение координат цели с помощью ЛДЦ и передачу их в пульт огневой позиции, расчет в пульте огневой позиции установок стрельбы, полетного задания УР и формирование в нем времени включения лазерного излучения ЛДЦ после выстрела, передачу с пульта огневой позиции на УР установок стрельбы, полетного задания, производство выстрела, установку УР канала цифровой радиосвязи с пультом разведчика и передачу в него с УР сигнала для включения лазерного излучения ЛДЦ, автоматическую посылку в ЛДЦ сигнала включения лазерного излучения, наведение УР на цель, подсвеченную лазерным излучением ЛДЦ, патент РФ №2498190, публикация 10.11.2013, МПК F41F 3/00, F41G 5/00 /2/.
Данный способ реализован в системе наведения УР с ЛПГСН, огневая позиция которой оснащена последовательно соединенными станцией связи, пультом огневой позиции и УР, а на каждой позиции разведки и целеуказания размещены последовательно соединенные двунаправленной линией связи вторая станция связи, пульт разведчика и ЛЦД, а также гирокомпас, первый выход которого подключен к третьему входу пульта разведчика, а второй - ко второму входу ЛЦД, аппаратура спутниковой навигации, соединенная с четвертым входом пульта разведчика, и приемный блок, вход которого по цифровой линии радиосвязи соединен с УР, при этом первая станция связи соединена по радиолинии со вторым входом второй станция связи /2/.
Использование данных известных способа стрельбы УР с ЛПГСН и устройства для его осуществления позволяет вести одновременную стрельбу УР с ЛПГСН с огневой позиции, но только по целям, разнесенным по дальности, производя целеуказание с нескольких позиций разведки и целеуказания. При одновременной стрельбе УР с ЛПГСН по близкорасположенным целям возможно ложное наведение и срыв управления УР из-за помех, создаваемых лазерным сигналом, отраженным от «чужой» цели. Необходим временной интервал между пусками ракет. Вследствие этого уменьшаются вероятность и эффективность поражения цели.
Задачей предлагаемой группы изобретений является устранение указанных выше недостатков и обеспечение возможности эффективного поражения нескольких целей, в том числе и близкорасположенных, при одновременном запуске нескольких УР с ЛПГСН, повышение надежности и безопасности пуска УР, осуществление квазизалповой стрельбы, при которой ракеты выпускаются одна за другой с небольшим временным промежутком.
В способе одновременного наведения УР с ЛПГСН, включающем определение координат целей с помощью ЛДЦ и передачу их в пульт огневой позиции, для каждой УР расчет полетного задания и формирование в нем времени включения лазерного излучения соответствующего ЛДЦ после выстрела, передачу с пульта огневой позиции на УР полетного задания, производство выстрела, установку УР канала цифровой радиосвязи и передачу по нему сигнала для включения лазерного излучения ЛДЦ, автоматическую посылку в ЛДЦ сигнала включения лазерного излучения, наведение каждой УР на цель, подсвеченную лазерным излучением ЛДЦ, поставленная задача достигается тем, что при одновременном наведении на близкорасположенные цели при подготовке выстрела каждой УР и соответствующей позиции разведки и целеуказания, с которой осуществляют наведение данной УР, назначают одинаковый адрес, который запоминают в позиции разведки и целеуказания и вместе с кодом частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ включают в полетное задание УР, при полете с каждой УР в момент подачи сигнала на включение лазерного излучения соответствующего ЛДЦ по цифровому каналу радиосвязи передают адрес УР и код частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ, в позиции разведки и целеуказания сравнивают свой адрес с принятыми адресами УР, при совпадении адреса позиции разведки и целеуказания с адресом одной из УР происходит включение лазерного излучения ЛДЦ данной позиции и подсвет цели лазерным излучение с частотой, код которой принят от соответствующей УР.
В системе наведения УР с ЛПГСН, огневая позиция которой оснащена последовательно соединенными станцией связи, пультом огневой позиции и УР, а на каждой позиции разведки и целеуказания размещены последовательно соединенные двунаправленной линией связи вторая станция связи, пульт разведчика и ЛЦД, а также гирокомпас, первый выход которого подключен к третьему входу пульта разведчика, а второй - ко второму входу ЛДЦ, и аппаратура спутниковой навигации, соединенная с четвертым входом пульта разведчика, и приемный блок, вход которого по цифровой линии радиосвязи соединен с УР, при этом первая станция связи соединена по радиолинии со вторым входом второй станция связи, поставленная задача достигается тем, что позиции разведки и целеуказания снабжены дешифратором и последовательно соединенными ОЗУ, блоком сравнения и переключателем, выход которого соединен с третьим входом ЛДЦ, при этом первый выход пульта разведчика соединен со входом ОЗУ, а выход приемного блока подключен ко входу дешифратора, первый выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, а второй - ко второму входу переключателя.
Технический результат обеспечивается за счет того, что при одновременном наведении на близкорасположенные цели при подготовке выстрела каждой УР и соответствующей позиции разведки и целеуказания, с которой осуществляют наведение данной УР, назначают одинаковый адрес, который запоминают в позиции разведки и целеуказания и вместе с кодом частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ включают в полетное задание УР, при полете с каждой УР в момент подачи сигнала на включение лазерного излучения соответствующего ЛДЦ по цифровому каналу радиосвязи передают адрес УР и код частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ, в позиции разведки и целеуказания сравнивают свой адрес с принятыми адресами УР, при совпадении адреса позиции разведки и целеуказания с адресом одной из УР происходит включение лазерного излучения ЛДЦ данной позиции и подсвет цели лазерным излучение с частотой, код которой принят от соответствующей УР.
Для этого в системе одновременного наведения УР с ЛПГСН позиции разведки и целеуказания снабжены дешифратором и последовательно соединенными оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блоком сравнения и переключателем, выход которого соединен с третьим входом ЛДЦ, при этом первый выход пульта разведчика соединен со входом ОЗУ, а выход приемного блока подключен ко входу дешифратора, первый выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, а второй - ко второму входу переключателя.
Данное техническое решение поясняется графическим материалом.
На чертеже (фиг.) схематически приведена блок-схема системы одновременного наведения УР с ЛПГСН, где
1 - огневая позиция;
2 - первая станция связи;
3 - пульт огневой позиции;
4 - УР;
5 - позиция разведки и целеуказания;
6 - вторая станция связи;
7 - аппаратура спутниковой навигации;
8 - пульт разведчика;
9 - ОЗУ;
10 - гирокомпас;
11 - дешифратор;
12 - блок сравнения;
13 - ЛДЦ;
14 - переключатель;
15 - цель.
Для сокращения времени выполнения боевой задачи при получении разведданных о нескольких целях их распределяют по позициям разведки и целеуказания (5), которые выдвигают к линии боевого соприкосновения с противником. На пункте огневой позиции (1) определяют координаты позиций разведки и целеуказания и сохраняют их в памяти пульта огневой позиции (3).
Каждой позиции разведки и целеуказания (5) назначают адрес, который вводят в ОЗУ (10). Код адреса с выхода ОЗУ действует на первом входе блока сравнения (13).
В блоке (5) с аппаратуры спутниковой навигации (9) и гирокомпаса (11) в пульт разведчика (10) поступают координаты, необходимые для расчета координат местонахождения блока (5) и его составляющих.
На каждой позиции разведки и целеуказания (5) разведчик, используя разведданные, с помощью ЛДЦ (14) обнаруживает цель (16), в режиме дальнометрирования производит замер дальности до цели (16) и азимута цели относительно ЛДЦ (14) и вводит их в пульт разведчика (10). В нем производят необходимые расчеты и преобразования координат ЛДЦ (14) и цели (16) в земную систему топографической привязки к местности, кодируют их и передают через вторую станцию связи (6) по радиолинии связи на первую станцию связи (2) огневой позиции (1). С блока (2) данные целеуказания поступают в пульт огневой позиции (3) для баллистических расчетов, а ЛДЦ (14) переводят в ждущий режим целеуказания (без включения лазерного излучения для подсвета цели).
В пульте огневой позиции (3) на основе всех полученных параметров вычисляют и формируют установки стрельбы и полетное задание для каждой УР (4), в котором в том числе задают адрес УР (4), одинаковый с адресом позиции разведки и целеуказания (5), с которой будет осуществляться целеуказание для данной УР (4), а также время включения после выстрела лазерного излучения ЛДЦ (14) и код его частоты. По сигналам с пульта огневой позиции (3) рассчитанные параметры передаются в УР (4).
Производится выстрел УР (4). После ее схода можно запускать и наводить очередную УР на новую цель по данным следующей позиции разведки и целеуказания. Позиции разведки и целеуказания осуществляют обнаружение целей и целеуказание автономно, это позволяет запускать УР в район целей с малым интервалом, не более 2 с, и реализовать одновременное наведение нескольких УР по разным целям.
Во время полета в УР (4) идет отсчет времени от момента выстрела до времени включения лазерного излучения ЛДЦ (14) по цели. При наступлении этого времени УР (4) устанавливает цифровой канал радиосвязи с приемным блоком (7) и автоматически в течение заданного времени передает в него кодированный сигнал на включение лазерного излучения ЛДЦ (14), содержащий адрес УР (4) и код частоты лазерного излучения.
Этот кодированный радиосигнал с блока (7) поступает в дешифратор (8), который выделяет код частоты лазерного излучения ЛДЦ (14), поступающий на второй вход переключателя (15), и код адреса УР (4), поступающий на второй вход блока сравнения (13). При совпадении кода адреса УР с кодом адреса позиции разведки и целеуказания, действующего на первом входе блока 13, формируется выходной сигнал блока сравнения (13). Этот сигнал поступает на первый, управляющий вход переключателя (15), и замыкает его второй вход и выход. Блок (15) передает на ЛДЦ (14) сигнал включения и код частоты лазерного излучения и переводит ЛДЦ (14) из ждущего режима в режим подсвета цели (4) лазерным излучением заданной частоты, по которому осуществляется наведение УР (4) на цель (16).
При одновременном наведении УР на несколько целей каждая УР включает в режим подсвета целей только «свой» ЛДЦ, а при приеме отраженного излучения наводится на определенную в полетном задании цель. Исключается ложное наведение, что особенно актуально при наведении УР на близкорасположенные цели, когда возникает перекрестное отражение лазерного излучения.
В предлагаемом устройстве огневая позиция (блок 1) и расположенные на ней первая станция связи, пульт огневой позиции (блоки 2, 3), а также вторая станция связи, приемный блок, аппаратура спутниковой навигации, пульт разведчика, гирокомпас и ЛДЦ (блоки 6, 7, 9, 10, 11, 14) могут быть выполнены, например, аналогично блокам прототипа /2/. Дешифратор (блок 8) может быть выполнен, например, аналогично дешифратору, используемому в патенте №2542691, публикация 2013 г., 22 ноября, кл. МПК F41G 7/00 /3/. В качестве переключателя (блок 15) может быть применен, например, полевой транзистор SI4401. В качестве блока сравнения (блок 13) может быть использован, например, цифровой компаратор, У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М., Мир, 1982 г., с. 122-124 /4/.
Использование предлагаемых способа одновременного наведения управляемых ракет с лазерными полуактивными головками самонаведения и устройство для его осуществления:
- позволяет осуществить квазизалповую стрельбу, при которой ракеты выпускаются одна за другой с небольшим временным промежутком.
- снимает ограничения на максимальную дальность стрельбы и минимальный интервал между пусками ракет;
- предотвращает срыв наведения ракеты в условиях помех, создаваемых переотражением излучения от соседних целей;
- повышает вероятность и эффективность поражения целей при стрельбе УР с ЛПГСН;
- повышает надежность и безопасность пуска УР с ЛПГСН.
1. Способ одновременного наведения управляемых ракет с лазерными полуактивными головками самонаведения, включающий определение координат целей с помощью лазерных дальномеров-целеуказателей (ЛДЦ) и передачу их в пульт огневой позиции, для каждой управляемой ракеты (УР) расчет полетного задания и формирование в нем времени включения лазерного излучения соответствующего ЛДЦ после выстрела, передачу с пульта огневой позиции на УР полетного задания, производство выстрела, установку УР канала цифровой радиосвязи и передачу по нему сигнала для включения лазерного излучения ЛДЦ, автоматическую посылку в ЛДЦ сигнала включения лазерного излучения, наведение каждой УР на цель, подсвеченную лазерным излучением ЛДЦ, отличающийся тем, что при одновременном наведении на близкорасположенные цели при подготовке выстрела каждой управляемой ракете и соответствующей позиции разведки и целеуказания, с которой осуществляют наведение данной УР, назначают одинаковый адрес, который запоминают в позиции разведки и целеуказания и вместе с кодом частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ включают в полетное задание УР, при полете с каждой УР в момент подачи сигнала на включение лазерного излучения соответствующего ЛДЦ по цифровому каналу радиосвязи передают адрес УР и код частоты лазерного излучения соответствующего ЛДЦ, в позиции разведки и целеуказания сравнивают свой адрес с принятыми адресами УР, при совпадении адреса позиции разведки и целеуказания с адресом одной из УР происходит включение лазерного излучения ЛДЦ данной позиции и подсвет цели лазерным излучением с частотой, код которой принят от соответствующей УР.
2. Система одновременного наведения управляемых ракет с лазерными полуактивными головками самонаведения, огневая позиция которой оснащена последовательно соединенными станцией связи, пультом огневой позиции и УР, а на каждой позиции разведки и целеуказания размещены последовательно соединенные двунаправленной линией связи вторая станция связи, пульт разведчика и ЛЦД, а также гирокомпас, первый выход которого подключен к третьему входу пульта разведчика, а второй - ко второму входу ЛДЦ, аппаратура спутниковой навигации, соединенная с четвертым входом пульта разведчика, и приемный блок, вход которого по цифровой линии радиосвязи соединен с УР, при этом первая станция связи соединена по радиолинии со вторым входом второй станция связи, отличающаяся тем, что позиции разведки и целеуказания снабжены дешифратором и последовательно соединенными ОЗУ, блоком сравнения и переключателем, выход которого соединен с третьим входом ЛДЦ, при этом выход пульта разведчика соединен со входом ОЗУ, а выход приемного блока подключен ко входу дешифратора, первый выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, а второй - ко второму входу переключателя.
