Способ комплексного применения роботизированных средств огневого поражения и радиоэлектронного подавления системы активной защиты бронетехники

Изобретение относится к мобильным дистанционно управляемым робототехническим комплексам, предназначенным для борьбы с танками и другими объектами бронетехники на боле боя. Совместно (комплексно) применяют две наземные дистанционно управляемые мобильные роботизированные платформы, на первую из которых устанавливают многоканальный постановщик помех направленного излучения, обеспечивающий радиотехническое и оптико-электронное подавление информационно-измерительных каналов радиолокационного, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов системы активной защиты бронеобъекта. Вторую платформу оснащают средством огневого поражения в виде выносного варианта одного из отечественных противотанковых ракетных комплексов. Для повышения живучести, дальности радиосвязи и надежности управления дополнительно используют наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную базовую станцию с ретранслятором на борту. Повышается боевая эффективность борьбы с танками и другими бронеобъектами. 1 ил.

 

Изобретение относится к мобильным дистанционно управляемым робототехническим комплексам, предназначенным для борьбы с танками и другими объектами бронетехники противника (целями) на поле боя.

Существует большое число противотанковых ракетных комплексов (ПТРК), предназначенных для огневого поражения бронеобъектов. Среди отечественных ПТРК в настоящее время наиболее эффективными и востребованными являются переносной комплекс «Метис-М», возимо-выносные «Корнет», «Конкурс-М» [1]. На поле боя комплексы действуют в связке с носимым комплексом автоматизированного управления противотанковыми подразделениями «Командирша-Э» [2]. Из зарубежных широкую известность и распространение получили ПТРК «Javelin» (США), «Spike» (Израиль) [3].

При всех достоинствах и различиях комплексов по способу доставки и развертывания, методу наведения противотанковых управляемых ракет (ПТУР) (ИК-самонаведение, по проводам, лазерному лучу, радиоканалу), типу боевой части, боезапасу, массо-габаритным характеристикам и другим параметрам указанные ПТРК объединяет общий недостаток - отсутствие средств радиоэлектронного подавления (РЭП) систем активной защиты (САЗ) атакуемых целей, что существенно снижает эффективность их боевого применения. Кроме того, приведение в действие вооружения и аппаратуры комплексов требует непосредственного участия военнослужащих расчетов, что при соприкосновении с передовыми порядками противника также снижает выживаемость личного состава.

Известны робототехнические комплексы огневой поддержки и обеспечения боевых действий, отличительным свойством которых является использование одной [4] или группы (двух и более) [5] роботизированных дистанционно управляемых самодвижущихся платформ. Платформы оснащены бортовым модулем полезной нагрузки (боевым модулем) с средством огневого поражения цели, бортовой системой управления, навигации и приема/передачи данных, бортовыми системами технического зрения и электропитания. При этом в качестве съемного средства огневого поражения может использоваться конструктивно сочетаемый с боевым модулем переносной или выносной ПТРК. В состав комплексов также входят пункт (пульт) дистанционного управления (ПДУ) и ретранслятор (комплекс [4]) для обеспечения удаленной связи между бортовыми средствами приема/передачи и военнослужащими расчета.

Применение роботизированных платформ и ретранслятора исключает необходимость передового выдвижения военнослужащих, что гарантирует выживаемость личного состава. Однако, как и в аналогах [1-3], в комплексах [4, 5] также отсутствуют средства РЭП САЗ бронетехники противника.

Известен способ доставки постановщиков помех (ПП), забрасываемых с помощью применяемых в качестве воздушных роботов беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Способ сформулирован в патенте на изобретение [6], в соответствии с которым управление запуском и полетом БПЛА-роботов, сбросом размещенных на их борту ПП и последующей работой ПП по радиоподавлению выполняется с ПДУ. Связь ПДУ с ПП реализована через ретрансляторы на борту БПЛА. В результате обеспечивается подавление средств радиосвязи в заданных районе местности и частотном диапазоне.

Недостатками способа [6] являются:

1. Ограничение подавляемых радиочастот диапазоном средств радиосвязи, не совпадающим с частотными диапазонами других радиоэлектронных средств (РЭС), применяемых на поле боя (в частности, радиолокационных средств (РЛС) САЗ бронетехники), не позволяет обеспечить РЭП этих средств.

2. Применение маломощных забрасываемых (неподвижных после приземления) и размещаемых на маломерных БПЛА ПП ненаправленного излучения не обеспечивает получение совокупной мощности помехи, достаточной для подавления разнесенных на значительные расстояния подвижных РЭС бронетехники.

3. Использование относительно распространенных в тактическом звене средств РЭБ на БПЛА, требующих при подготовке и применении значительных временных и материальных ресурсов, малоэффективно в быстротечном маневренном бою мотострелковых и танковых подразделений.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ доставки постановщиков радиопомех с использованием мобильного робототехнического комплекса РЭБ [7]. Комплекс включает БПЛА с установленными на его борту ПП малой мощности и ретранслятором, наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную платформу (наземный высокопроходимый мобильный робот (MP) по терминологии [7]) с бортовым ПП большой мощности и ПДУ. Управление перемещением БПЛА и MP в заданные районы и работой их ПП осуществляется с ПДУ по соответствующим радиоканалам связи напрямую. При пропадании прямого канала ПДУ-MP управление роботом выполняется через ретранслятор. Районы барражирования БПЛА и перемещения MP по маршруту согласуются при подготовке исходных данных на применение комплекса. Результатом является радиоподавление в назначенных полосе частот или конкретных номиналах частот РЭС заданных объектов.

Способ-прототип [7], имея в своем составе широко диапазонный мощный постановщик радиопомех, размещаемый на MP, свободен от первого и второго недостатков способа-аналога [6]. Вместе с тем, ему присущи следующие основные недостатки:

1. Использование, как и в способе [6], БПЛА с ретранслятором на борту, достаточно уязвимого для средств поражения противника и требующего при использовании значительных ресурсов, снижает надежность, устойчивость и оперативность управления мобильным робототехническим комплексом.

2. Ограничение постановкой только неприцельных по направлению (ненаправленного излучения) радиопомех снижает эффективность радиотехнического подавления РЭС САЗ и исключает возможность оптико-электронного подавления приемных устройств (датчиков) инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) диапазонов, используемых или планируемых к использованию в составе САЗ перспективных образцов бронетехники.

Главным недостатком способа [7], общим со способом [6], является отсутствие средств огневого поражения бронетехники с размещенной на ее борту САЗ.

Перечисленные недостатки составляют общий недостаток способа-прототипа, заключающийся в его невысокой боевой эффективности.

Цель заявляемого изобретения состоит в создании высокоэффективного способа борьбы с танками и другими объектами бронетехники на поле боя путем комплексного применения роботизированных средств огневого поражения и радиоэлектронного подавления системы активной защиты.

Для достижения указанной цели в способе комплексного применения роботизированных средств огневого поражения и РЭП САЗ бронетехники, заключающемся в том, что средство РЭП в виде постановщика помех устанавливают на наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную платформу, управление перемещением платформы и работой ПП выполняют с поста дистанционного управления по радиоканалу связи через ретранслятор, дополнительно средство огневого поражения бронетехники устанавливают на вторую аналогичную роботизированную платформу, управление перемещением платформы и работой средства огневого поражения выполняют с ПДУ аналогично первой платформе, ретранслятор устанавливают на наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную базовую станцию, управление перемещением базовой станции и работой ретранслятора выполняют с ПДУ по радиоканалу связи напрямую, при этом ретранслятор выполняют с возможностью обеспечения связи с платформами по радио- и волоконно-оптическому каналам связи, платформы с установленными многоканальным ПП направленного излучения и средством огневого поражения, базовую станцию с установленным ретранслятором и ПДУ выполняют с возможностью синхронного применения средств платформ по РЭП САЗ и огневому поражению бронетехники на поле боя, при этом обеспечивают упреждающее включение ПП на время работы, равное времени боевого применения средства огневого поражения.

Существенными отличительными признаками заявляемого изобретения по сравнению с прототипом являются:

1. Применение средства огневого поражения бронетехники, установленного на вторую роботизированную платформу, совместно с ПП на первой платформе обеспечивает полную нейтрализацию САЗ и объекта бронетехники в целом. При этом использованием одинаковых платформ достигается унификация важных компонентов технической реализации заявляемого способа.

В прототипе средство огневого поражения и его носитель - роботизированная платформа не предусмотрены. Задача нейтрализации бронетехники решается частично и ограничивается РЭП САЗ. Соответственно, отсутствует функция управления с ПДУ средством поражения и носителем.

2. Установка ретранслятора на наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную базовую станцию, размещенную в одном позиционном районе с роботизированными платформами, обеспечивает надежность, устойчивость и оперативность управления платформами на поле боя. Исполнение базовой станции с принципами построения, функционирования и применения, аналогичными роботизированным платформам, также способствует унификации технических решений, реализующих заявляемый способ.

В прототипе ретранслятор установлен на барражирующем БПЛА, что приводит к невысокой надежности, устойчивости и оперативности управления платформой (MP) и ПП. Базовая станция и, соответственно, управление ее перемещением с ПДУ не предусмотрены.

3. Исполнение ретранслятора с возможностью обеспечения параллельной связи с платформами по радио- и волоконно-оптическому каналам связи гарантируют высокую (с учетом второго канала практически абсолютную) помехозащищенность приема/передачи управляющих сигналов между ПДУ и платформами.

В прототипе управление мобильным роботом и его ПП осуществляется только по радиоканалу, подверженному на поле боя интенсивному помеховому воздействию средств РЭБ противника.

4. Установленный на первой платформе многоканальный ПП направленного излучения обеспечивает, во-первых, поканальное радиотехническое и оптико-электронное подавление РЭС и датчиков ИК и УФ-диапазонов, входящих в состав САЗ (см. более подробно далее), и, во-вторых, формирование в узких диаграммах направленности (лучах) помех большой интенсивности при невысокой потребляемой мощности передатчиков.

В прототипе используется только ненаправленное излучение радиопомех, что требует большой мощности передатчиков и не перекрывает весь рабочий диапазон частот приемных устройств САЗ.

5. Исполнение платформ с установленными ПП и средством огневого поражения, базовой станции с ретранслятором и ПДУ с возможностью синхронного применения по РЭП САЗ и огневому поражению бронетехники дает максимально возможный совокупный результат их совместного согласованного использования при минимальных боевых потерях, что, в свою очередь, обеспечивает высокую итоговую эффективность средств подавления и поражения на поле боле.

В прототипе эта задача не рассматривается.

6. Упреждающее включение ПП на время работы, равное времени боевого применения средства огневого поражения (подготовки, пуска ПТУР и финального поражения цели) обеспечивает заблаговременное РЭП САЗ для нейтрализации средств перехвата ПТУР и рациональное расходование ресурса системы электропитания ПП (синхронное с ПТУР выключение).

В прототипе эта функция отсутствует.

Технический результат заключается в повышении боевой эффективности борьбы с танками и другими объектами бронетехники благодаря комплексированию роботизированных средств огневого поражения и радиоэлектронного подавления системы активной защиты.

Заявляемое изобретение иллюстрируют следующие графические материалы:

Фиг. 1. Схема комплексного применения роботизированных средств огневого поражения и РЭП САЗ бронетехники на поле боя.

Примечание - Для примера условно изображены танк «Merkava», САЗ «Trophy» и ПТРК «Метис-М». Синим цветом показаны линии каналов радиосвязи ПДУ-ретранслятор и ретранслятор-платформы, красным - канала волоконно-оптической связи ретранслятор-платформы. ПДУ не показан.

Сущность и достоинства заявляемого способа частично изложены в отличительных признаках. В дополнение более подробно рассмотрим функции и возможность технической реализации основных компонентов, необходимых при практическом применении способа.

Рассмотрение начнем с многоканального ПП направленного излучения. Количество и технические характеристики каналов ПП определяются числом и характеристиками подавляемых каналов информационно-измерительной составляющей САЗ нейтрализуемого бронеобъекта.

В настоящее время наиболее распространенными являются универсальная отечественная САЗ «Арена-Э», предназначенная для оснащения широкой номенклатуры образцов бронетехники, и САЗ «Тгорпу» (Израиль), устанавливаемая на тяжелый танк «Merkava» [8-10]. Общим для систем является наличие одного информационно-измерительного канала на основе близких по характеристикам четырех РЛС кругового обзора верхней полусферы, рассредоточенных по поверхности бронеобъекта. РЛС решают задачу обнаружения, слежения за атакующими ПТУР и выдачи исходных данных для бортовых средств перехвата. САЗ «Trophy» используется в бронетанковых войсках США в качестве временного промежуточного варианта до окончания разработки собственной перспективной модульной системы MAPS (Modular Active Protection Systems).

Наиболее совершенной является законченная в разработке отечественная САЗ нового поколения «Афганит», предназначенная для установки на бронеобъекты семейства «Армата» [11]. Система содержит три информационно-измерительных канала:

- канал импульсно-доплеровской РЛС диапазона частот f=26,5-40ГГц (длина волн λ=1,13-0,75 см) с четырьмя АФАР-панелями, рассредоточенными на башне бронеобъекта (АФАР - активная фазированная антенная решетка);

- канал из шести ИК HD-камер кругового обзора (ближний ИК-диапазон, λ до 1000 нм);

- канал из четырех УФ пеленгаторов, работающих по ионизированной плазме в выхлопе двигателей ПТУР (λ=250-290 нм).

Интеграция измерительных данных каналов производится вычислительной системой САЗ, выполняющей автоматическое обнаружение, сопровождение ПТУР (других атакующих снарядов) и приведение в действие средств перехвата.

Полагая, что именно САЗ «Афганит» определяет направление разработок других, в том числе зарубежных, перспективных проектов, эта система в заявляемом изобретении выбрана в качестве прототипа объекта радиоэлектронного подавления на поле боя. Прежде всего, это относится к каналам и их частотным диапазонам.

Для подавления радиолокационного канала САЗ путем поражения входных цепей и первых каскадов приемного тракта РЛС наиболее эффективно излучение наносекундных электромагнитных СВЧ-импульсов с центральной частотой спектра частот f0=37,5 ГГц (λ=0,8 см) [12]. Спектр такого помехового сигнала с запасом перекрывает рабочий диапазон частот РЛС. Его формирование в соответствующем канале ПП может быть реализовано с помощью релятивистского черенковского СВЧ-генератора пиковой мощностью излучения более 1 ГВт [12], что достаточно для подавления РЛС САЗ на поле боя. Для излучения СВЧ-импульсов целесообразно использовать остронаправленную АФАР, обеспечивающую увеличение дальности поражения за счет сложения мощности в пространстве. Поскольку массогабаритные параметры генератора и решетки определяются длиной волны излучаемого колебания, они пригодны (достаточно малы) для использования в составе ПП, устанавливаемого на малогабаритную роботизированную платформу.

Примером технической реализации в ПП средств подавления (ослепления) ИК и УФ каналов САЗ могут служить доступные на рынке импульсные твердотельные лазеры с диодной накачкой серий LS-1-N, LS-2-N, LS-3-N (ИК) и CLS-1-Q, CLS-2-Q, CLS-AOM-Q (УФ) [13]. Излучаемая мощность лазерами этого типа концентрируется в луче с расходимостью не более 3 мрад. Наиболее предпочтительны образцы LS-3-N-980 S и CLS-AOM-Q-266 с максимальной средней выходной мощностью 10~50 Вт и ~200 мВт соответственно. Поскольку лазеры являются одномодовыми или узкоспектральными, для перекрытия частотных диапазонов каналов САЗ в состав каналов ПП целесообразно включить несколько образцов с разной частотной настройкой, либо прицельно по одному при точном знании рабочих мод ИК и УФ датчиков САЗ. В первом случае возможен вариант рационального перераспределения размещения средств оптико-электронного подавления с использованием третьей роботизированной платформы.

Техническая реализация средства огневого поражения не вызывает сложности, так как в его качестве используется выносной вариант одного из отечественных ПТРК, рассмотренных выше. Для его применения вторая несущая роботизированная платформа оборудуется используемым в войсках универсальным устройством установки и крепления средства огневого поражения и дистанционно-управляемым прицельно-спусковым механизмом. Как указывалось ранее, управление перемещением обеих платформ и работой ПП и средства поражения ведется с ПДУ.

Функцией дистанционно управляемых роботизированных платформ является доставка на передовую позицию ПП и ПТРК. Требования простоты доставки и развертывания самих платформ, малозаметности и удобства управления на поле боя определяют необходимость их исполнения с малыми массогабаритными характеристиками. Примером реализации платформы с такими характеристиками является платформа компании IRobotCorporation (США) [14] (изображена на Фиг. 1). Среди отечественных в наибольшей степени подходит универсальная платформа малогабаритного робототехнического комплекса «Капитан» разработки ЦНИИ РТК.

Дистанционно управляемая мобильная роботизированная базовая станция предназначена для транспортировки ретранслятора на дежурную позицию и его возвращения на исходную. Примером технической реализации станции является транспортный вариант робототехнического комплекса «Нерехта» с грузовой платформой разработки ОАО «Завод им. В.А. Дегтярева» (изображен на Фиг. 1).

Каналы радиосвязи ПДУ с ретранслятором и ретранслятора с платформами реализуются, например, на основе комплектующих стандарта 802.11/b/g/n, широко используемого при построении динамических сетей связи. Для большей дальности действия линий радиоканалов ретранслятор в дополнение к типовой комплектации может оборудоваться приемопередающим усилителем повышенной мощности и штыревой антенной с большим коэффициентом усиления в горизонтальной плоскости (плоскости поля боя).

Линию волоконно-оптического канала связи следует строить по типовой схеме с использованием элементов, широко представленных на рынке услуг по проектированию и монтажу волоконно-оптических линий. Этими элементами являются оптический кабель дуплексной связи ретранслятора с платформами, оптические кроссы для подключения кабеля к входным цепям оптических приемо-передающих трактов ретранслятора и платформ, мультиплексоры и демультиплексоры, регенераторы на приемных концах линии, передающие лазеры и фотоприемники, модуляторы и усилители.

ПДУ может иметь подвижное и стационарное исполнение. Он содержит одно или несколько автоматизированных рабочих мест (АРМ), построенных на базе принятых на снабжение Вооруженных сил штатных персональных вычислительных средств. АРМ дополнительно оборудуют радиомодемом стандарта 802.11/b/g/n для связи с ретранслятором.

Таким образом, заявляемый способ комплексного применения роботизированных средств огневого поражения и радиоэлектронного подавления системы активной защиты бронетехники может быть реализован и обеспечивает повышение боевой эффективности борьбы с танками и другими бронеобъектами.

Источники информации:

1. zonwar.ru/granatomet/ptrk.html/. - Большая военная энциклопедия.

2. topwar.ru/161278-protivotankovye-raketnye-kompleksy-tretego-pokolenija.html/.Военное обозрение, 19 августа 2019.

3. http://roe.ru/catalog/sukhoputnye-vosyka/kompleksy-sredstv-avtomatizirovannogo-upravleniya-ognem-artillerii/komandirsha-e/.

4. Патент RU 2725942.

5. Патент RU 2533229.

6. Патент RU 2625206.

7. Патент RU 2652914.

8. Уничтожить невозможно. Зонтик для бронетехники - активная защита. 13.05.2020/https://zavtra.ru/books/unichtozhit_nevozmozhno_zontik_dlya_bronetehniki_aktivnaya_zashita/.

9. КАЗ «Арена-Э»: новая компонвка/https://sdelanounas.ru/blogs/19317/.

10. Трофи/https://ru.wikipedia.org/wiki/.

11. Афганит (активная защита)/https://ru.wikipedia.org/wiki/.

12. Электромагнитные системы и средства преднамеренного воздействия на физические и биологические объекты. «Радиоэлектроника», РЭНСИТ/2014/том 6/номер 2/с.с. 129-169/docplayer.ru/48484750/.

13. lascompany.ru/index.php/produktsiya/импорт/lazernye-sistemy/.

14. Патент US 7556108 В2.

Способ комплексного применения роботизированных средств огневого поражения и радиоэлектронного подавления (РЭП) системы активной защиты бронетехники, заключающийся в том, что средство РЭП в виде постановщика помех (ПП) устанавливают на наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную платформу, управление перемещением платформы и работой ПП выполняют с поста дистанционного управления (ПДУ) по радиоканалу связи через ретранслятор, отличающийся тем, что средство огневого поражения бронетехники устанавливают на вторую аналогичную роботизированную платформу, управление перемещением платформы и работой средства огневого поражения выполняют с ПДУ аналогично первой платформе, ретранслятор устанавливают на наземную дистанционно управляемую мобильную роботизированную базовую станцию, управление перемещением базовой станции и работой ретранслятора выполняют с ПДУ по радиоканалу связи напрямую, при этом ретранслятор выполняют с возможностью обеспечения связи с платформами по радио- и волоконно-оптическому каналам связи, платформы с установленными многоканальным ПП направленного излучения и средством огневого поражения, базовую станцию с установленным ретранслятором и ПДУ выполняют с возможностью синхронного применения средств платформ по РЭП системы активной защиты и огневому поражению бронетехники на поле боя, при этом обеспечивают упреждающее включение ПП на время работы, равное времени боевого применения средства огневого поражения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам борьбы с минами, самодельными взрывными устройствами и другими взрывоопасными предметами, имеющими радиоуправляемые взрыватели (РВ), предназначено для блокирования приема РВ управляющих команд.

Устройство для блокирования радиоуправляемой несанкционированной аппаратуры содержит приемную антенну, приемник, два усилителя, три полосовых фильтра, четыре устройства формирования задержки сигнала, три сумматора сигналов, три двухпозиционных переключателя, каждый из которых управляется соответствующим устройством управления, инвертор, формирователь периодического нелинейно изменяющегося напряжения, генератор, управляемый напряжением (ГУН), передающую излучающую антенну, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к области информационной безопасности и электроники и может быть использовано для защиты конфиденциальных переговоров, проводимых в закрытом помещении или на открытом пространстве.

Изобретение относится к области радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и предназначено для защиты объекта от наводимого высокоточного оружия путем создания угловых помех радиолокационным средствам (РЛС).

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для оценки параметров помехозащищенности радиоэлектронных информационных систем различного назначения, обладающих возможностью поляризационной селекции, а также в современных, помехозащищенных и конфиденциальных системах связи, в системах защиты информации, в контрольно-измерительных системах и иных радиоэлектронных информационных системах с возможностью поляризационной обработки сигналов.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в синхронных и асинхронных системах связи в качестве системы передачи дискретной информации при воздействии преднамеренных помех.

Изобретение относится к средствам и способам создания помех и может быть использовано для формирования пространственно-распределенной системы маскировки высокоскоростного объекта от средств поражения.

Изобретение относится к радионавигации, конкретно к приемникам сигналов спутниковых радионавигационных систем, предназначенным для использования в системах позиционирования в условиях воздействия имитационных помех.

Изобретение относится к защите информации и может быть использовано для противодействия несанкционированному получению информации при помощи устройств снятия информации, использующих микрофоны.

Изобретение относится к системам радиочастотной идентификации (RFID-системам). Техническим результатом является обеспечение эффективной защиты от и/или реагирование на RFID-кражу личных данных.

Способ повышения скорострельности орудия боевой машины, при котором при производстве выстрела прерывают гидравлическую связь устройств упругости подвески ходовой части с опорными катками.
Наверх