Способ прямого наведения вооружения на цель (варианты) и устройство ориентирования пусковой установки вооружения

Изобретение относится к области управления и регулирования, а более конкретно к управляемому вооружению. Технический результат - повышение эффективности стрельбы носимыми противотанковыми и другими комплексами вооружения, за счет увеличения точности ориентирования. Для достижения данного результата осуществляют совместное ориентирование средств разведки и вооружения относительно географической системы координат с использованием устройства спутниковой навигационной системы, установленного на пусковой установке вооружения и средстве разведки. Передачу координат цели выполняют в полярной системе в виде углов целеуказания азимута относительно Северного полюса и угла места относительно плоскости горизонта пусковой установки. Первый этап нацеливания вооружения выполняют путем достижения равных показаний текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения со значениями углов целеуказания, а второй по отклонениям цели от центра визирования вооружения. Причем отклонение текущих значений углов от требуемых на первом этапе не должно превышать по абсолютной величине четверти диагонали поля зрения визира пусковой установки. 3 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области управления и регулирования, а более конкретно - к управляемому вооружению.

Для поражения целей противотанковым вооружением известен ряд способов наведения. Способ наведения, описанный в справочнике офицера наземной артиллерии [Лебедев В.Я. Справочник офицера наземной артиллерии. М.: Воениздат. - 1977 г. - С.68], заключается в проведении топогеодезической привязки командира подразделения и огневого подразделения, выборе ориентиров для определения координат и высот огневых позиций, для определения дирекционных углов ориентированных направлений и для наведения вооружения в заданном направлении. Далее проводится разведка и определение координат целей с помощью дальномеров и радиолокационных станций. Координаты целей наносят на бумажную карту; производят расчет ориентированного направления для оператора и передают оператору направление стрельбы и дальность до цели. Недостатком описанного способа является наведение вооружения по ориентирам местности и ручной расчет требуемых углов ориентирования, что значительно увеличивает время выполнения боевой задачи.

В качестве прототипа выбран способ прямого наведения вооружения на цель и устройство для его реализации [патент RU №2204783 от 18.12.2000 г. МПК⁷ F41G 3/00, 7/00]. Способ прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности, включающий совместное ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности, обнаружение и сопровождение цели командиром относительно географических координат, передачу команды на нацеливание оператору, нацеливание оператором вооружения на цель относительно совместных ориентиров, поражение цели оператором из вооружения, при этом совместное ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора осуществляют относительно географических координат и магнитного полюса, нацеливание выполняют в два этапа, причем сначала нацеливание оператора вооружения проводят с пульта управления оператора относительно совместных ориентиров, затем - по отклонениям цели от центра визирования вооружения, причем после взятия командиром цели на сопровождение до передачи его команды на нацеливание оператору вооружения последовательно производят ввод координат цели в пульт управления командира, назначение командиром выбранной цели для поражения оператором вооружения на его пульте управления и передачу оператору команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора в виде последовательных импульсов.

Недостатком прототипа является то, что совместное ориентирование средств разведки и вооружения осуществляют относительно географической системы координат с использованием компаса или магнитометров. Магнитометры более точны, чем компас, однако для них необходима предварительная калибровка, что значительно увеличивает время перевода комплексов вооружения из походного состояния в боевое; индицируемые значения углов наведения вооружения на цель имеют большой разброс значений в связи с наличием переходных процессов в магнитометре при изменении его местоположения в магнитном поле Земли при повороте вооружения, а это в свою очередь влияет на точность наведения вооружения на цель.

Для ориентирования противотанкового вооружения при наведении на цель известен ряд устройств.

Навигационная аппаратура потребителей КНС ГЛОНАСС/GPS с функцией определения дирекционного угла 14Ц823 - «Грот-У», описанная в рекламном буклете ФГУП НИИ КП [Рекламный буклет ФГУП НИИ КП. НАП КНС ГЛОНАСС/GPS с функцией определения дирекционного угла 14Ц823 («Грот-У»)], включающая вычислительный блок, комплект кабелей, антенную систему, содержащую четыре антенны. Недостатком данной аппаратуры является большая масса и использование только в составе оборудования автомобильной и бронетанковой техники.

В качестве прототипа устройства, обеспечивающего ориентирование вооружения при прямом наведении на цель, выбрано устройство, описанное в патенте RU №2204783 от 18.12.2000 г. МПК⁷ F41G 3/00,7/00, содержащее модуль центрального процессора, системную шину, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, видеоконтроллер с дисплеем, контроллер клавиатуры с клавиатурой, навигационный спутниковый приемник с антенной системой, адаптер навигационного спутникового приемника, адаптер для подключения средства разведки, блок цифровой радиосвязи с антенной, адаптер блока цифровой радиосвязи и единый корпус для всех составных частей устройства.

Недостатком прототипа является то, что данное устройство не может определять направления линии визирования вооружения, что усложняет процесс отработки целеуказания.

Задачей предлагаемой группы изобретений является повышение точности наведения и ориентирования вооружения, сокращение времени отработки целеуказания.

Указанная задача выполняется за счет того, что в известном способе прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности, включающем последовательное совместное ориентирование средств разведки командира и вооружения, обнаружение и сопровождение цели командиром относительно географических координат с помощью средств разведки, ввод координат цели в пульт управления командира, назначение выбранной командиром цели в пульте управления командира для поражения оператором вооружения, передачу оператору команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора в виде последовательных импульсов, нацеливание пусковой установки в два этапа, поражение цели оператором из вооружения, новым является то, что совместное ориентирование средств разведки и вооружения относительно географической системы координат осуществляют с использованием устройства ориентирования по спутниковой навигационной системе, установленного на пусковой установке вооружения и средстве разведки, передачу координат цели выполняют в полярной системе в виде углов целеуказания азимута относительно Северного полюса и угла места относительно плоскости горизонта пусковой установки, первый этап нацеливания вооружения выполняют путем достижения равных показаний текущих углов продольной оси устройства ориентирования вооружения со значениями углов целеуказания, а второй - по отклонениям цели от центра визирования вооружения, причем отклонение текущих значений углов от требуемых на первом этапе не должно превышать по абсолютной величине четверти радиуса поля зрения визира пусковой установки.

Также разработан способ прямого наведения вооружения на цель, когда осуществляют передачу углов целеуказания с пульта управления оператора в устройство ориентирования пусковой установки вооружения, а перед нацеливанием производят в нем расчет разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания и отображение их на индикаторе устройства ориентирования пусковой установки вооружения, а первый этап нацеливания вооружения выполняют путем сведения к минимуму разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания, а второй по отклонениям цели от центра визирования вооружения, причем минимумы разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания по азимуту и месту не должны превышать по абсолютной величине четверти диагонали поля зрения визира пусковой установки.

Для реализации описанных способов предлагается устройство ориентирования пусковой установки вооружения по спутниковой навигационной системе, содержащее вычислительный блок, в котором установлены модуль центрального процессора, системная шина, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, видеоконтроллер с индикатором, контроллер клавиатуры с клавиатурой, два адаптера, источник питания, антенную систему и кабель, при этом новым является то, что в антенную систему введен блок навигационный угломерный, антенная система выполнена легкосъемной и содержит две антенны с навигационными спутниковыми приемниками, выходы которых подключены к блоку навигационному угломерному, выход которого через кабель и первый адаптер подключен к системной шине вычислительного блока, причем антенны закреплены на основании, устанавливаемом параллельно линии визирования пусковой установки, а вычислительный блок с индикатором закреплен на опоре пусковой установки в поле зрения оператора вооружения и соединен кабелем через второй адаптер с пультом управления оператора.

Прямое наведение вооружения на цель по п.1 формулы изобретения в режиме отработки целеуказания осуществляется следующим образом. После занятия позиций на местности, командир и оператор вооружения осуществляют совместное ориентирование средств разведки и вооружения относительно географической системы координат с использованием устройства ориентирования по спутниковой навигационной системе. Одно устройство ориентирования должно быть закреплено, например, на радиолокационной станции разведки, другое - на пусковой установке противотанкового ракетного комплекса, соосно с их линией визирования. Оператор радиолокационной станции осуществляет поиск целей в заданном секторе стрельбы. Координаты обнаруженных целей в полярной системе координат относительно северного полюса (α,β,D) с центром в месте стояния радиолокационной станции со средств разведки поступают в пульт управления командира; на дисплее пульта управления отображается символ, обозначающий тип цели, номер цели и ее координаты. На дисплее пульта также отображаются местоположения всех комплексов, подчиняющихся командиру. Командир с помощью клавиатуры выбирает комплекс и отдает приказ соответствующему оператору на уничтожение цели. Координаты цели автоматически по средствам связи передаются на соответствующий пульт управления оператора в виде последовательных импульсов. На дисплее оператора отображается символ цели, соответствующий типу цели, и ее полярные координаты относительно пусковой установки вооружения. Оператор разворачивает вооружение в направлении цели с использованием устройства ориентирования. Путем разворота и сравнения двух значений угла азимута и двух значений угла места достигают равных показаний текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения со значениями углов целеуказания, причем минимумы разности значений этих углов не должны превышать по абсолютной величине четверти диагонали поля зрения визира пусковой установки. После захвата цели оператор уничтожает ее.

Указанный способ предпочтителен при наведении в режиме, когда противотанковое подразделение прибыло на новый, не подготовленный рубеж развертывания на незнакомой местности, командиру и оператору важно сориентироваться относительно частей света (север, юг и так далее).

Прямое наведение вооружения на цель по п.2 формулы изобретения осуществляется следующим образом. После занятия позиций на местности, командир и оператор вооружения осуществляют совместное ориентирование средств разведки и вооружения относительно географической системы координат с использованием устройства ориентирования по спутниковой навигационной системе. Одно устройство ориентирования должно быть закреплено, например, на радиолокационной станции разведки, другое - на пусковой установке противотанкового ракетного комплекса, соосно с их линией визирования. Оператор радиолокационной станции осуществляет поиск целей в заданном секторе стрельбы. Координаты обнаруженных целей в полярной системе координат относительно северного полюса (α,β,D) с центром в месте стояния радиолокационной станции со средств разведки поступают в пульт управления командира; на дисплее пульта управления отображается символ, обозначающий тип цели, номер цели и ее координаты. На дисплее пульта также отображаются местоположения всех комплексов, подчиняющихся командиру. Командир с помощью клавиатуры выбирает комплекс и отдает приказ соответствующему оператору на уничтожение цели. Координаты цели автоматически по средствам связи передаются в соответствующее устройство ориентирования пусковой установки вооружения в виде последовательных импульсов. После расчета в устройстве ориентирования разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания и отображения их на индикаторе устройства ориентирования оператор выполняет разворот вооружения, сводя к минимуму разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания, причем минимумы разности значений этих углов не должны превышать по абсолютной величине четверти диагонали поля зрения визира пусковой установки. После захвата цели оператор уничтожает ее.

Предложенное техническое решение поясняется графическим материалом, где на фиг. устройство ориентирования пусковой установки вооружения по спутниковой навигационной системе, включает в себя вычислительный блок (ВБ) 1, в котором установлены модуль центрального процессора (МЦП) 2, системная шина (СШ) 3, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 4, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 5, видеоконтроллер (ВК) 6 с индикатором (И) 7, контроллер клавиатуры (КК) 8 с клавиатурой (КЛ) 9, два адаптера (АД1 и АД2) 10 и 11, источник питания (ИП) 12, антенная система (АС) 13, содержащая блок навигационный угломерный (БНУ) 14 и две антенны (АН) 15 и 16 с навигационными спутниковыми приемниками, кабель (КБ) 17.

Антенны 15 и 16 антенной системы 13 принимают сигналы со спутников ГЛОНАСС/GPS. Навигационный спутниковый приемник антенны 15 вычисляет координаты положения в пространстве антенны 15, а навигационный спутниковый приемник антенны 16 вычисляет координаты положения в пространстве антенны 16. Вычисленные координаты с навигационных спутниковых приемников антенн 15 и 16 поступают в блок навигационный угломерный 14, где решаются задачи навигации и расчета текущих углов расположения антенной системы в пространстве. Из блока навигационного угломерного 14 по кабелю 17 информация через адаптер 10 и системную шину 3 поступают в оперативное запоминающее устройство 4 вычислительного блока 1, а затем в центральный процессор 2. Антенная система 13 закрепляется параллельно линии визирования пусковой установки вооружения, поэтому рассчитанные значения углов расположения антенн соответствуют текущим значениям углов азимута и места линии визирования пусковой установки.

Через адаптер 11 с пульта управления (ПУ) оператора 18 по системной шине 3 в оперативное запоминающее устройство 4 вычислительного блока 1 поступают углы целеуказания и признак вида отображаемой на индикаторе 7 устройства ориентирования информации. При этом индикация может быть двух видов. В зависимости от признака вида отображаемой информации на индикаторе 7 вычислительного блока 1 индицируются либо текущие значения углов азимута и места пусковой установки по п.1 формулы изобретения, либо разность значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования вооружения и значений углов целеуказания, рассчитанная в центральном процессоре 2 по п.2 формулы изобретения.

При реализации предлагаемого устройства используются следующие технические решения. Вычислительный блок 1, в котором установлены модуль центрального процессора 2, системная шина 3, оперативное запоминающее устройство 4, постоянное запоминающее устройство 5, постоянное запоминающее устройство 5, видеоконтроллер 6 с индикатором 7, контроллер клавиатуры 8 с клавиатурой 9, два адаптера 10 и 11, источник питания 12, описан в патенте RU №2204783 от 18.12.2000 г. МПК⁷ F41G 3/00, 7/00.

Реализация антенной системы 13, содержащей блок навигационный угломерный 14 и две антенны 15 и 16 с навигационными спутниковыми приемниками, описана в рекламном буклете ЗАО «КБ НАВИС» [Рекламный буклет ЗАО «КБ НАВИС». «Бриз-КМ-РНК» для оснащения объектов БРАВ и МП ВМФ (индекс 14Ц857) Угломерная навигационная аппаратура ГЛОНАСС/GPS (+SBAS)].

Пульт управления 18 описан в патенте RU №2308070 от 11.05.2006 г. МПК G05D 1/00. Размещение устройства ориентирования на пусковой установке выполняется по схеме, описанной в патенте на промышленный образец №62445 «Пусковая установка противотанкового ракетного комплекса «Метис-М» от 16.04.2007.

Использование предлагаемой группы изобретений сократит время подготовки выстрела, повысит эффективность стрельбы носимыми противотанковыми комплексами вооружения за счет увеличения точности ориентирования. Описанное изобретение также может быть применено в гранатометах, пушках и других комплексах.

1. Способ прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности, включающий последовательное совместное ориентирование средств разведки командира и вооружения, обнаружение и сопровождение цели командиром относительно географических координат с помощью средств разведки, ввод координат цели в пульт управления командира, назначение выбранной командиром цели в пульте управления командира для поражения оператором вооружения, передачу оператору команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора в виде последовательных импульсов, нацеливание пусковой установки в два этапа, поражение цели оператором из вооружения, отличающийся тем, что совместное ориентирование средств разведки и вооружения относительно географической системы координат осуществляют с использованием устройства ориентирования по спутниковой навигационной системе, установленного на пусковой установке вооружения и средстве разведки, передачу координат цели выполняют в полярной системе в виде углов целеуказания азимута относительно Северного полюса и угла места относительно плоскости горизонта пусковой установки, первый этап нацеливания вооружения выполняют путем достижения равных показаний текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения со значениями углов целеуказания, а второй по отклонениям цели от центра визирования вооружения, причем отклонение текущих значений углов от требуемых на первом этапе не должно превышать по абсолютной величине четверти диагонали поля зрения визира пусковой установки.

2. Способ прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности, включающий последовательное совместное ориентирование средств разведки командира и вооружения, обнаружение и сопровождение цели командиром относительно географических координат с помощью средств разведки, ввод координат цели в пульт управления командира, назначение выбранной командиром цели в пульте управления командира для поражения оператором вооружения, передачу оператору команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора в виде последовательных импульсов, нацеливание пусковой установки в два этапа, поражение цели оператором из вооружения, отличающийся тем, что совместное ориентирование средств разведки и вооружения относительно географической системы координат осуществляют с использованием устройства ориентирования по спутниковой навигационной системе, установленного на пусковой установке вооружения и средстве разведки, передачу координат цели выполняют в полярной системе в виде углов целеуказания азимута относительно Северного полюса и угла места относительно плоскости горизонта пусковой установки, после чего осуществляют передачу углов целеуказания из пульта управления оператора в устройство ориентирования пусковой установки вооружения, а перед нацеливанием производят расчет в устройстве ориентирования пусковой установки вооружения разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания и отображение их на индикаторе устройства ориентирования пусковой установки вооружения, первый этап нацеливания вооружения выполняют путем сведения к минимуму разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания, а второй по отклонениям цели от центра визирования вооружения, причем минимумы разности значений текущих углов продольной оси устройства ориентирования пусковой установки вооружения и значений углов целеуказания по азимуту и месту не должны превышать по абсолютной величине четверти диагонали поля зрения визира пусковой установки.

3. Устройство ориентирования пусковой установки вооружения по спутниковой навигационной системе, содержащее вычислительный блок, в котором установлены модуль центрального процессора, системная шина, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, видеоконтроллер с индикатором, контроллер клавиатуры с клавиатурой, два адаптера, источник питания, антенную систему, отличающееся тем, что в антенную систему введен блок навигационный угломерный, антенная система выполнена легкосъемной и содержит две антенны с навигационными спутниковыми приемниками, выходы которых подключены к блоку навигационному угломерному, выход которого через кабель и первый адаптер подключен к системной шине вычислительного блока, причем антенны закреплены на основании, устанавливаемом параллельно линии визирования пусковой установки, а вычислительный блок с индикатором закреплен на опоре пусковой установки в поле зрения оператора вооружения и соединен кабелем через второй адаптер с пультом управления оператора.