Станция сопровождения целей и наведения ракет
Владельцы патента RU 2680918:
Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" (RU)
Изобретение относится к средствам противовоздушной обороны, в частности к радиолокационным станциям обнаружения и сопровождения зенитных комплексов ближнего рубежа. Станция сопровождения целей и наведения ракет боевой машины (ССЦНР БМ) содержит в своем корпусе приемные и передающую системы, приемо-передающую основную антенну (OA), приемную антенну ввода ракет, вычислительную систему, блок датчиков угловых скоростей (БДУС). Блок представляет собой экранированный трехосный датчик, установленный на печатной плате, мгновенно измеряющий скорость перемещения носителя в трех направлениях в системе координат OA ССЦНР. Информация с датчика напрямую поступает в цифровую вычислительную систему ССЦНР. Плата жестко установлена внутри металлического корпуса. Данное решение позволяет обеспечить точность сопровождения целей и наведения ракет при перемещениях БМ, скорость функционирования системы управления БМ, надежность, независимость ССЦНР от навигационной системы БМ при наведении ракет на цель. Повышается боевая эффективность комплекса и его надежность, значительно улучшается точность боевой работы при перемещении БМ. 1 ил.
Изобретение относится к области вооружения в частности к мобильным зенитным ракетным комплексам и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны (ПВО), в сухопутных войсках и в военно-морском флоте для организации обороны войск и военных объектов от поражения средств воздушного нападения противника.
Известна станция сопровождения целей и ракет (ССЦР), описанная в патенте RU 2348001 С1, принятая авторами в качестве прототипа к предлагаемому решению. ССЦР содержит приемные и передающую системы, приемопередающую основную антенну, приемную антенну ввода ракеты, вычислительную систему ССЦР.
Указанное техническое решение обеспечивает многоканальность комплекса, а также наделяет его возможностью осуществлять боевую работу в плохих погодных условиях.
В то же время недостатками данной ССЦР является следующее:
- вычисление координат целей и ракет с учетом расположения и мгновенных перемещений носителя происходит с использованием информации, полученной навигационной системой и датчиками башенной установки. В этом случае угловые положения носителя (курсовой угол, угол продольной качки, угол поперечной качки) регистрируются с интервалом в 10 мс; вне сетки временных отсчетов в 10 мс угловое положение боевой машины не определено;
- имея в своем составе несколько взаимосвязанных систем (боевые средства, средства наведения и вычислительные устройства), обеспечивающих функционирование, необходимо осуществлять перевод координат целей и ракет в систему координат, принятую в конкретной системе (средство наведения, базовый носитель, боевой модуль, навигационная система и т.п.) в режиме реального времени.
Вышеперечисленные недостатки в случае работы комплекса в движении приводят к еще большему увеличению ошибок определения координат целей и ракет, т.к. изменения перемещений основной антенны за счет колебаний боевой машины не могут учитываться непосредственно в ССЦР из-за того, что системы, контролирующие данные параметры, конструктивно находятся (закреплены) в БМ и логически связаны с центральной вычислительной системой БМ.
Накопленные ошибки отражаются на результатах вычисления разностных координат «ракета-цель», к которым предъявляются особо строгие требования по точности, т.к. они непосредственно влияют на выработку команд управления ракетой.
Таким образом, все перечисленное значительно снижает боевую эффективность станции сопровождения целей и осложняет точную боевую работу всего комплекса комплекса в движении.
Задачей предлагаемого изобретения является улучшение характеристик станции сопровождения целей, а именно уменьшение ошибок определения координат целей и наведения ракет, в том числе одновременно по нескольким целям, увеличение боевой эффективности по точности и скорости решения радиолокационных задач, обеспечение работы боевого комплекса в движении.
Технический результат достигается тем, что в ССЦНР, содержащей приемную и передающую системы, приемо-передающую основную антенну (OA), приемную антенну ввода ракет, вычислительную систему, состоящую из блока первичной обработки сигналов, цифровой вычислительной машины и синхронизатора, новым является то, что введен блок датчиков угловых скоростей (БДУС), выход которого соединен с вычислительной системой ССЦНР, при этом БДУС состоит из датчика, измеряющего мгновенные скорости и ускорения перемещений носителя в трех плоскостях, а сам датчик установлен на печатной плате и экранирован, при этом центр осей датчика совпадает с центром электрических осей OA ССЦНР.
Блок датчиков угловых скоростей выполняет функции по мгновенному измерению угловых скоростей и ускорений башенной установки носителя в системе координат OA (в плоскости раскрыва фазированной антенной решетки) по трем направлениям с передачей информации в вычислительные системы ССЦНР и БМ.
Работа всего БДУС организована таким образом, что его функционирование обеспечивается без участия с внешней стороны; это полностью автоматическая закрытая система, отвечающая, в том числе за боевую эффективность БМ.
Предложенное техническое решение поясняется графическими материалами. На фиг. 1 представлена структурная схема, где 1 - БМ, 2 - ССЦНР, 3 - ЦВС, 4 - датчики угла башенной установки (ДУ БУ), 5 - навигационная система (НС), 6 - вычислительная система (ВС) ССЦНР, 7 - БДУС, 8 - шина обмена данными между БДУС и вычислительной системой ССЦНР, 9 - шина обмена данными между ССЦНР и БМ, 10 - шина обмена данными между датчиками угла башенной установки и ЦВС, 11 - шина обмена данными между навигационной системой и ЦВС.
ССЦНР 2 в составе БМ 1 работает следующим образом. После подачи сигнала на включение ЦВС 3 и ССЦНР по шине обмена данными 9 начинают совершать циклический обмен пакетами данных, в том числе через ЦВС в ССЦНР приходит информация по положению носителя, которую по шинам обмена 10 и 11 в ЦВС передают НС 5 и ДУ БУ 4. По целеуказанию от ЦВС ССЦНР выполняет обнаружение цели и формирует по ней трассовое и приоритетное сопровождение с постоянной передачей координат в ЦВС. После пуска ракеты ССЦНР производит визирование ракеты и постоянную передачу команд управления на борт ракеты и возврат координат ракеты обратно в ЦВС. В процессе боевой работы при поиске и сопровождении целей и ракет БДУС 7 производит измерения мгновенных скоростей перемещений ССЦНР в трех плоскостях, аналогичных углам, измеряемым НС 5, но в системе координат OA ССЦНР. Измерения осуществляются в каждом такте зондирования, т.е. учитываются угловые колебания ССЦНР на сетке временных отсчетов в 2 мс. С такой же периодичностью измеренные данные передаются в вычислительную систему ССЦНР 6 через шину обмена данными 8. Система выполняет интегрирование показаний с БДУС. Интервал интегрирования выбирается с учетом задержки между отсчетами данных с БДУС и серединой канального интервала по цели, определяемого циклограммой работы ССЦНР. Полученные угловые положения используются для вычислений координат целей и ракет в каждом временном отсчете, при чем одновременно могут вычисляться с одинаковой высокой точностью координаты трех целей и четырех ракет. С учетом результатов вычислительная система ССЦНР 6 осуществляет планирование очередных задач и формирование команд для сигналов управления лучами OA. Информация от НС 5 и датчиков БУ 4 используется как вспомогательная во временной сетке 10 мс с целью контроля корректности выполняемых измерений. Таким образом:
- частота учета колебаний носителя при вычислении координат целей и ракет увеличивается в 5 раз относительно прототипа;
- точность выработки координат увеличивается за счет расположения блока непосредственно в точке пересечений осей координат OA, в связи с чем уменьшается число пересчетов из разных систем координат;
- выработка разностных координат цель-ракета при наличии измерений от БДУС осуществляется без использования данных от систем БМ, что позволяет избежать ошибок пересчета из одной системы координат в другую, а также увеличить точность за счет более частого получения информации во временной сетке 2 мс.
Предлагаемая ССЦНР может быть выполнена на базе ССЦР - прототипа с максимальным использованием ее узлов, в частности: корпуса, OA, приемной и передающей систем, вычислительных систем ССЦР.
Предложенное техническое решение улучшает характеристики станции сопровождения целей и наведения ракет, а именно позволяет уменьшить ошибки определения координат целей и наведения ракет, в том числе одновременно по нескольким целям, увеличивает боевую эффективность станции по точности и скорости выполнения радиолокационных задач и обеспечивает работу боевого комплекса в движении.
Станция сопровождения целей и наведения ракет, содержащая приемные и передающую системы, приемо-передающую основную антенну, приемную антенну ввода ракеты, вычислительную систему, отличающаяся тем, что в ее состав введен блок датчиков угловых скоростей, выполненный в виде печатной платы с установленными на ней электронными компонентами и экранированным трехосным датчиком с цифровым интерфейсом, которые помещены в металлический корпус с панелью разъемов, корпус установлен таким образом, что датчик угловых скоростей находится в центре пересечения электрических осей системы координат приемо-передающей основной антенны, при этом блок датчиков угловых скоростей соединен с вычислительной системой ССЦНР.
