Способ управления корабельным комплексом оружия


 


Владельцы патента RU 2522356:

Малецкий Олег Михайлович (RU)
Хаиров Вадим Михайлович (RU)
Хряпов Алексей Дмитриевич (RU)
Андрианов Вячеслав Борисович (RU)
Бытьев Алексей Вячеславович (RU)
Захаров Лев Васильевич (RU)
Круглов Андрей Алексеевич (RU)
Макарчук Игорь Леонидович (RU)
Ткаченко Владимир Иванович (RU)
Чекинов Сергей Геннадьевич (RU)

Изобретение относится к военной области, в частности к способам управления корабельным комплексом оружия сторожевых кораблей. Способ управления корабельным комплексом оружия заключается в измерении путевой скорости, углов курса и качек корабля, углов и угловых скоростей поворота платформы наведения, измерении расстояния между подъемно-поворотными платформами наведения и оружия по курсу и высоте, дальности до цели и плоскости захвата, подают их значение на входы вычислителя, уточняют необходимое угловое положение луча управления, разъюстируют его с линией визирования в момент старта ракеты и совмещают с уточненным положением на время неуправляемого полета ракеты, после ее захвата возвращают луч управления в съюстированное с линией визирования положение. Корабельный комплекс оружия содержит управляемые ракеты с блоками управления и пушку, автомат сопровождения целей, блок отображения информации, блок измерения параметров качек, пульт управления, вычислитель и подъемно-поворотную платформу наведения. Управляемые ракеты с блоками управления и пушка установлены на подъемно-поворотной платформе оружия с приводами. Подъемно-поворотная платформа наведения установлена на мачте корабля и содержит приводы и датчики углов поворота по азимуту и по углу места, теплотелевизионный прицел, лазерно-лучевой блок и приемник излучения. Приемник излучения электрически соединен с входом блока управления и оптически - с выходом лазерно-лучевого блока. Достигаются повышение эффективности стрельбы и уменьшение расхода боеприпасов.

 

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к способам управления корабельными комплексами оружия ближнего рубежа, в частности, устанавливаемыми на различные боевые патрульные катера, легкие сторожевые корабли береговой охраны и др., основными задачами которых являются охрана территориальных вод и экономических морских зон, пресечение контрабандной перевозки товаров и наркотиков, а также содействие боевым операциям [1].

На современных патрульных катерах (ПК) имеются артиллерийское оружие калибра 20-40 мм, пулеметы и зенитные ракетные комплексы (ЗРК) с ИК-головками самонаведения. В качестве информационно-прицельных систем используются РЛС и теплотелевизионные приборы наблюдения и прицеливания [2].

Актуальной задачей в настоящее время является оснащение ПК современными корабельными комплексами оружия, в качестве которых используются комплексы ракетно-пушечного оружия ближнего рубежа, обеспечивающие эффективную стрельбу по малоразмерным надводным, береговым и воздушным целям на дальности прямой видимости (10-15 км) днем и ночью, при наличии оптических и радиопомех и дефицита времени.

Известен способ управления корабельным комплексом оружия [3], являющийся аналогом заявленному. Комплекс содержит оптический прицел, оптический пеленгатор излучателя ракеты и радиокомандную аппаратуру передачи команд управления на ракету, установленные в рубке катера, а также управляемые ракеты, установленные на неподвижных пусковых установках и содержащие блок управления. Способ управления этим комплексом корабельного оружия включает ручное наведение прицельной марки на цель и автоматическое управление ракетой с помощью командной системы управления с передачей команд управления и передачей команд по радиолинии связи.

Недостатками этого способа являются: низкая вероятность попадания в малоразмерную цель из-за низкой точности сопровождения цели ручной системой наведения прицельной марки; низкая помехозащищенность от организованных оптических и радиопомех, обусловленная наличием радиоканала с низкой степенью помехоустойчивости и наличия оптического пеленгатора, обращенного в сторону противника; применение комплекса на катере возможно только в дневных условиях из-за отсутствия в прицеле канала ночного видения; неподвижное размещение пусковых устройств, а также малые дальности стрельбы (до 6 км) требуют от катера выход на небольшие дистанции при нулевом курсовом угле на цель, что снижает быстродействие открытия огня и живучесть катера в условиях противодействия противника [3].

Известен способ управления корабельным комплексом оружия, являющийся также аналогом заявленному способу. Комплекс оружия представляет собой ракетно-пушечный комплекс ближнего рубежа «Valkyrie SWPS» (США) для патрульного сторожевого катера типа Cycione. Он содержит низкопрофильную корабельную установку на единой стабилизированной подъемно-поворотной платформе, на которой размещены пушка «Bushmaster» калибра 25 мм - 30 мм, управляемые противотанковые ракеты «Hellfire» (AGM-114B), теплотелевизионный прицел и лазерный целеуказатель. На месте оператора установлены пульт управления, блок отображения информации, вычислитель и автомат сопровождения цели. Ракета содержит лазерную полуактивную головку самонаведения (ГСП). Способ управления комплексом - комбинированный и включает: инерциальное управление ракетой на начальном участке и лазерное полуактивное самонаведение на конечном участке сближения с целью. На мониторе блока отображения информации формируют изображения сопровождаемой цели и прицельной марки, в положении которой учитывают углы упреждения пусковой установки ракет и пушки, вырабатываемые вычислителем. Управление ракетой осуществляется первоначально инерциальной системой до момента захвата ГСН отраженного от цели лазерного излучения, в дальнейшем ракета самонаводится на энергетический центр отраженного сигнала.

Недостатками этого способа являются: малая дальность обнаружения целей в условиях волнения моря из-за размещения тепловизионного прицела на низкопрофильной платформе на малой высоте от ватерлинии; низкая помехоустойчивость системы управления ракетой от организованных оптических помех из-за обращения ГСН в сторону облучаемой цели, что позволяет сформировать с помощью обнаружителя излучения мощное лазерное излучение той же структуры с ложной цели; низкая точность попадания ракеты в малоразмерную цель из-за смещения энергетического центра отраженного сигнала, вызванного изменением фона и профиля движущейся, а также в силу того, что после старта на ракету не передается информация об изменении параметров цели и носителя.

Известен также способ управления корабельным комплексом оружия, реализованный в корабельном комплексе высокоточного оружия ближнего рубежа (патент RU №2135391-98 г.). Этот способ по технической сути и существенным признакам является наиболее близким к заявляемому и принят за его прототип. Одновременно он является и базовым объектом.

Способ управления корабельным комплексом оружия, содержащим управляемые ракеты с блоками управления и пушку, установленные на подъемно-поворотной платформе оружия с приводами, автомат сопровождения целей, блок отображения информации, блок измерения параметров качек, пульт управления и вычислитель, подъемно-поворотную платформу наведения, установленную на мачте корабля и содержащую приводы и датчики углов поворота по азимуту и по углу места, теплотелевизионный прицел и лазерно-лучевой блок, приемник излучения, расположенный в заднем торце ракеты и электрически соединенный с входом блока управления и оптически - с выходом лазерно-лучевого блока, включающий измерение путевой скорости, углов курса и качек корабля, углов и угловых скоростей поворота платформы наведения, подачу измеренных показателей на входы вычислителя, обнаружение и распознавание цели, наведение на нее съюстированных луча управления лазерного лучевого блока и линии визирования прицела по азимуту и углу места, перевод наведения линии визирования в автоматический режим, слежение за положением линии визирования с необходимыми углами упреждения пушкой и встреливания в луч управления ракетой, подачу команды на стрельбу пушкой или на старт ракеты, встреливание ракеты в луч управления, перевод ее в автоматический режим управления по информации, заложенной в луче управления, и наведение ракеты на цель по оси луча управления.

Этот способ по сравнению с предыдущим обладает преимуществами, подтвержденными реализующим его комплексом ВТО «Вихрь-К» [3]. Он обеспечивает: ведение стрельбы по малоразмерным целям в пределах прямой видимости управляемыми ракетами и пушкой на большие дальности в условиях волнения моря благодаря установке подъемно-поворотной платформы наведения с прицелом и лазерно-лучевым блоком на мачте корабля; высокую помехоустойчивость от организованных оптических помех благодаря введению в состав комплекса лазерно-лучевого блока управления ракетой в прямом луче, на ракете - приемника излучения, ориентированного в противоположную от противника сторону, что исключает попадание на него организованных оптических помех; высокую точность попадания ракеты в малоразмерную цель благодаря применению системы управления в прямом луче лазера, которая позволяет передавать на ракету по лучу информацию об изменении параметров носителя, цели и условий пуска в процессе полета ракеты.

Основными недостатками этого способа являются увеличение расстояний между подъемно-поворотными платформами наведения и оружия, отсутствие их учета, что снижает точность в определении необходимого положения луча управления во время неуправляемого полета ракеты, отсутствие определения и учета изменяющихся показателей дальности до цели и плоскости захвата, а также съюстированность луча управления и линии визирования во время неуправляемого полета ракеты, что увеличивает ошибки встреливания ракеты в луч управления, увеличивает «время захвата», а в ряде случаев («стрельба на борт») может привести к непопаданию ракеты в луч управления и ее потере.

Предлагаемый способ позволяет практически исключить присущие прототипу недостатки.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности управления корабельными комплексами оружия, а также расширение условий их применения.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления корабельным комплексом оружия, содержащим управляемые ракеты с блоками управления и пушку, установленные на подъемно-поворотной платформе оружия с приводами, автомат сопровождения целей, блок отображения информации, блок измерения параметров качек, пульт управления и вычислитель, подъемно-поворотную платформу наведения, установленную на мачте корабля и содержащую приводы и датчики углов поворота по азимуту и по углу места, теплотелевизионный прицел и лазерно-лучевой блок, приемник излучения, расположенный в заднем торце ракеты и электрически соединенный с входом блока управления и оптически - с выходом лазерно-лучевого блока, включающий измерение путевой скорости, углов курса и качек корабля, углов и угловых скоростей поворота платформы наведения, подачу измеренных показателей на входы вычислителя, обнаружение и распознавание цели, наведение на нее съюстированных луча управления лазерного лучевого блока и линии визирования прицела по азимуту и углу места, перевод наведения линии визирования в автоматический режим, слежение за положением линии визирования с необходимыми углами упреждения пушкой и встреливания в луч управления ракетой, подачу команды на стрельбу пушкой или на старт ракеты, встреливание ракеты в луч управления, перевод ее в автоматический режим управления по информации, заложенной в луче управления, и наведение ракеты на цель по оси луча управления, дополнительно измеряют расстояние между подъемно-поворотными платформами наведения и оружия по курсу и высоте, дальность до цели и плоскости захвата, подают их значение на входы вычислителя, уточняют необходимое угловое положение луча управления, разъюстируют его с линией визирования в момент старта ракеты и совмещают с уточненным положением на время неуправляемого полета ракеты, после ее захвата возвращают луч управления в съюстированное с линией визирования положение.

Признаки предлагаемого способа, общие с признаками прототипа, предназначены для выполнения тех же функций, что и в прототипе. Новые признаки введены для достижения целей изобретения. Измерение изменившихся в прототипе расстояний между подъемно-поворотными платформами наведения и оружия по курсу и высоте - следствие необходимости их учета, поскольку они вызвали увеличение углов рассогласования между линиями огня оружия, с одной стороны, линией визирования и оси луча управления - с другой, особенно при стрельбе «на борт» как из пушки, так и управляемой ракетой. В результате увеличилось время неуправляемого полета ракеты, увеличилась опасность не осуществить «захват» ракеты. С этой же целью введены признаки измерения дальностей до цели и плоскости «захвата».

Подача дополнительно измеренных параметров в вычислитель вызвана необходимостью их учета при определении и уточнении (с помощью программ и математического аппарата, заложенных в вычислитель) для захвата управляемой ракеты углового положения луча управления, которое под действием постоянно меняющихся параметров и факторов также непрерывно меняется при маневрировании корабля.

Особую опасность представляют действия внешних возмущений на начальном, неуправляемом участке, в частности, действия бокового ветра в зоне «захвата», определяемой взаимным положением ракеты и луча управления.

Наличие в составе ряда комплексов ракетно-пушечного вооружения датчиков бокового ветра не обеспечивает получения достоверной информации о реальном ветре на траектории и выработку соответствующих поправок, так как область захвата управляемого снаряда для оператора невидима, а начало управления снарядом значительно удалено от стреляющего объекта (иногда более 500 м). Погодная неустойчивость, переменчивость ветра, как правило, существенно изменяют реальные характеристики бокового ветра, а следовательно, и положение управляемой ракеты к моменту ее захвата.

Разъюстирование луча управления с линией визирования в момент старта и совмещение его с уточненным положением позволяют сохранять на все время полета ракеты то оптимальное положение луча, в который ракета должна войти к моменту ее захвата.

Этот признак вызван тем, что автоматическое удержание линии визирования на цели с помощью автомата сопровождения целей не дает возможности переместить луч управления в оптимальную точку плоскости «захвата» для «встречи» ракеты после ее неуправляемого полета (из-за его юстировки с линией визирования). А чем больше время неуправляемого полета, тем больше вероятность непопадания ракеты в луч управления. Поэтому возможны срывы управления. При этом наводчик (оператор), контролируя процесс слежения за целью с помощью блока отображения информации, не имеет возможности наблюдать и корректировать процесс захвата и вносить в него поправки. Из-за невидимости зоны «захвата», отсутствии ее координат, он лишен возможности и достоверного определения действительных причин срыва управления. Неточность юстировки линии визирования и продольной оси луча управления, несоответствие в этом случае поправок на боковой ветер реальному состоянию, наличие рассогласования между линией визирования и продольной осью ракеты в момент ее старта, вызванное конструктивными особенностями расположения подъемно-поворотных платформ наведения и оружия на палубе корабля, могут еще более усугубить опасность потери ракеты в процессе ее захвата. Несмотря на проводимые выверки нулевой линии визирования, их рассогласование в плоскости захвата может достигать значительной величины (у прототипа нескольких метров), соизмеримой с поперечными размерами луча управления.

Возвращение луча управления после захвата ракеты в съюстированное с линией визирования положение (вместе с захваченной ракетой) обеспечивает наведение ракеты на цель по оси луча управления.

Реализация предлагаемого способа может быть осуществлена следующим образом. Как и в прототипе, измеряют путевую скорость, углы курса и качек корабля, углы и угловые скорости поворота платформы наведения. Дополнительно измеряют расстояние между подъемно-поворотными платформами наведения и оружия по курсу и высоте, дальность до цели и плоскости захвата. Подают все измеренные показатели на входы вычислителя. Обнаруживают и распознают цель, наводят на нее съюстированные луч управления лазерного лучевого блока и линию визирования прицела по азимуту и углу места. Переводят наведение линии визирования в автоматический режим. Следят за положением линии визирования с необходимыми углами упреждения пушкой и встреливания в луч управления ракетой. Уточняют необходимое угловое положение луча управления. Подают команды на стрельбу пушкой или на старт ракеты. Производят пуск ракеты и в момент ее старта разъюстируют луч управления с линией визирования, совмещают его с уточненным положением на время неуправляемого полета ракеты. Встреливают ракету в луч управления. После ее захвата возвращают луч управления в съюстированное с линией визирования положение, а ракету переводят в автоматический режим управления по информации, заложенной в луче управления, и наводят ее на цель по оси луча управления.

Предложенный способ позволяет повысить эффективность стрельбы, уменьшить тем самым расход боеприпасов, а также расширить диапазон изменения условий стрельбы при сохранении заданной эффективности.

Так, например, компенсация действия бокового ветра скоростью 15 км/ч при наличии введенных признаков позволяет на 12-15% повысить вероятность встреливания управляемой ракеты в луч управления, что обеспечивает заданную надежность функционирования всего комплекса.

Источники информации

1. Журнал «Морской сборник», №1, 1996 г.

2. Журнал «Зарубежное военное обозрение», 1995, №3.

3. Патент RU №2135391-98 г. - Прототип.

Способ управления корабельным комплексом оружия, содержащим управляемые ракеты с блоками управления и пушку, установленные на подъемно-поворотной платформе оружия с приводами, автомат сопровождения целей, блок отображения информации, блок измерения параметров качек, пульт управления и вычислитель, подъемно-поворотную платформу наведения, установленную на мачте корабля и содержащую приводы и датчики углов поворота по азимуту и по углу места, теплотелевизионный прицел и лазерно-лучевой блок, приемник излучения, расположенный в заднем торце ракеты и электрически соединенный с входом блока управления и оптически - с выходом лазерно-лучевого блока, включающий измерение путевой скорости, углов курса и качек корабля, углов и угловых скоростей поворота платформы наведения, подачу измеренных показателей на входы вычислителя, обнаружение и распознавание цели, наведение на нее съюстированных луча управления лазерного лучевого блока и линии визирования прицела по азимуту и углу места, перевод наведения линии визирования в автоматический режим, слежение за положением линии визирования с необходимыми углами упреждения пушкой и встреливания в луч управления ракетой, подачу команды на стрельбу пушкой или на старт ракеты, встреливание ракеты в луч управления, перевод ее в автоматический режим управления по информации, заложенной в луче управления, и наведение ракеты на цель по оси луча управления, отличающийся тем, что дополнительно измеряют расстояние между подъемно-поворотными платформами наведения и оружия по курсу и высоте, дальность до цели и плоскости захвата, подают их значение на входы вычислителя, уточняют необходимое угловое положение луча управления, разъюстируют его с линией визирования в момент старта ракеты и совмещают с уточненным положением на время неуправляемого полета ракеты, после ее захвата возвращают луч управления в съюстированное с линией визирования положение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для запуска ракеты с корабля и к кораблю, оборудованному таким устройством. Устройство для запуска ракет с корабля содержит по меньшей мере одну ракетную пусковую установку (9, 9').

Изобретение относится к военной технике, а именно к устройствам моделирования функционирования арткомплекса, и может быть использовано для оценки влияния различных факторов на результативность стрельбы корабельного арткомплекса по различным целям.

Изобретение относится к пусковым установкам. .

Изобретение относится к перемещаемым по воздуху оружейным платформам. .

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к надводным ракетным системам. .

Изобретение относится к военной технике, в частности к корабельным пусковым установкам. .

Изобретение относится к ракетному вооружению, в частности к зенитно-ракетным комплексам надводных кораблей. .

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в пусковых установках (ПУ) на кораблях, имеющих вертолетную палубу. .

Изобретение относится к военной технике, в частности к корабельным пусковым установкам (ПУ) вертикального пуска. .

Изобретение относится к военной технике, в частности к пусковым установкам вертикального пуска. .

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в ракетных пусковых установках (ПУ). Модульная многоместная корабельная ПУ вертикального пуска содержит бронированное основание с броневой панелью с облицовкой со слоем теплоизоляции и слоем из стеклоткани, ячейками для установки транспортно-пусковых контейнеров с защитной крышкой с приводом ее открывания, защитным экраном, коробчатым корпусом из листовой высокопрочной стали, облицовкой со слоями из теплоизоляции и стеклоткани. Защитный экран установлен с зазором относительно облицовки крышки и содержит подложку из стеклотекстолита или алюминиево-магниевого сплава и слои с элементами бронекерамики, карбидокремниевой керамики, корундовой керамики, алюмооксидной керамики, керамики на основе карбида бора. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные характеристики ПУ. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх