Система управления и стабилизации вооружения

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, а именно к системам автоматического управления и регулирования, в частности к системам наведения, стабилизации и управления вооружением ОВН (боевых машин типа БМП, БМД, танков, БТР, БРДМ и т.п.), работающих с комплексом управления вооружением этих объектов. Основной целью изобретения является повышение эксплутационных характеристик системы управления и стабилизации вооружения, расширение возможности ее применения и диагностики, а также обеспечение дистанционного наведения установленного на ОВН вооружения. Для достижения цели в известную систему управления и стабилизации вооружения ОВН дополнительно введены с соответствующими связями: второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, второй пульт управления, первая и вторая панели видеосмотрового устройства (ВСУ), информационно-управляющая система вооружения (ИУСВ), усилитель мощности ГН, включающий в себя: преобразователь напряжения, контроллер широтно-импульсного модулятора (ШИМ) усилителя ГН, широтно-импульсный модулятор ГН, усилитель ГН, датчик тока усилителя ГН, датчик скорости вала электродвигателя ГН, блок силовых ключей, формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН; электромагнит механизма поворота боевого модуля, корпус ОВН, датчик абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К), включающий в себя: датчик абсолютной угловой скорости (ДУС), формирователь сигналов последовательной шины ДУС-К; датчик положения боевого модуля по ГН, датчик положения установленного вооружения по ВН, датчик угловых ускорений (ДУУ), включающий в себя: измеритель угловых ускорений в плоскости ГН, измеритель угловых ускорений в плоскости ВН, формирователь сигналов последовательной шины ДУУ; первая последовательная шина, вторая последовательная шина, третья последовательная шина, кроме того, в блок управления дополнительно введены: первый формирователь сигналов последовательной шины, второй формирователь сигналов последовательной шины, третий формирователь сигналов последовательной шины, контроллер вычисления сигналов управления, усилитель механизма управления цилиндра исполнительного; в блок датчиков дополнительно введен: формирователь сигналов последовательной шины блока датчиков; в гидропривод дополнительно введены: усилитель мощности ВН, датчик скорости вала электродвигателя ВН, контроллер вычисления ШИМ усилителя ВН, широтно-импульсный модулятор ВН, усилитель ВН, датчик тока усилителя ВН, формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН. 2 ил.

 

Изобретение относится к военной технике, а именно к системам автоматического управления и регулирования, в частности к системам управления и стабилизации вооружения (далее - СУСВ).

Известна система стабилизации основного вооружения объекта 188, представляющая собой стабилизатор вооружения 2Э42-4, который выполнен по схеме электрической принципиальной БС1.370.012 ЭЗ и описанный в БС1.370.012 ТО, ТУ. Данная система стабилизации принята за прототип.

(См. также книгу В.В. Корнеева, М.И. Кузнецова и др. «Основы автоматики и танковые автоматические системы». - М.: Министерство обороны, 1976 г., издание Академии бронетанковых войск имени маршала Малиновского Р.Я.)

Система стабилизации, в свою очередь, состоит из приводов горизонтального (далее по тексту - ГН) и вертикального (далее по тексту - ВН) наведения и стабилизации, которые выполнены по структурной схеме, изображенной на фиг.1.

Привода ГН и ВН системы стабилизации, принятой за прототип, представляют собой автономные привода, обеспечивающие наведение и стабилизацию основного вооружения танка в плоскостях ГН и ВН по сигналам, поступающим с задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 1 и датчиков абсолютной угловой скорости (ДУС-ГН) 2 и (ДУС-ВН) 3 блока датчиков (БД) 4.

Привод ГН выполнен на базе электромеханического привода, привод ВН на базе электрогидравлического привода.

Принципы работы приводов ВН и ГН в режимах стабилизации и стабилизированного наведения во многом схожи. Каждый из этих двух приводов представляет собой систему автоматического регулирования, работа которой основана на принципе отработки рассогласования (ошибки), т.е. на сравнении действительного значения регулируемого параметра с его заданным значением. Рассмотрим работу каждого из приводов ВН и ГН в отдельности.

Режим стабилизации по ВН - режим стабилизация пушки по ВН осуществляется относительно сигнала датчика положения зеркала по ВН (ЗУС1) 1, имеющего независимую стабилизацию зеркала в плоскости ВН, что обеспечивается гиростабилизатором (ЗУС1) 1.

При движении танка по пересеченной местности на пушку 5 действуют внешние возмущения в виде колебаний корпуса танка, трения в цапфах (опорах) пушки 5, трения в исполнительном цилиндре (ЦИ) 6 гидропривода ВН (ГП) 7, а также возмущения, обусловленные неуравновешенностью пушки 5 относительно оси цапф.

Эти возмущения вызывают отклонение пушки 5 от заданного сигналом датчика положения зеркала по ВН (ЗУС1) 1 направления. Угол между заданным и действительным направлением пушки 5 в вертикальной плоскости в этом случае определяет ошибку стабилизации гидропривода ВН (ГП) 7. Сигнал, пропорциональный ошибке стабилизации, отрабатывается гидроприводом ВН (ГП) 7 системы стабилизации, поворачивающим пушку в сторону уменьшения ошибки.

Полученная таким образом ошибка стабилизации гидропривода ВН (ГП) 7 обрабатывается аналоговым модулем управления 8 блока управления (БУ) 9 системы стабилизации, одни сигналы с которого управляют включением электродвигателя (ЭД-ВН) 10 гидронасоса (Н) 11 гидропривода ВН (ГП) 7, создающего рабочее давление на входе механизма управления исполнительного гидроцилиндра (ЦИ) 6 гидропривода ВН (ГП) 7, а другие сигналы через усилитель (У-ВН) 12 поступают на управляющий вход механизма управления исполнительного гидроцилиндра (ЦИ) 6 гидропривода ВН (ГП) 7, создающего разность давлений в полостях исполнительного гидроцилиндра (ЦИ) 6, тем самым обеспечивая поворот пушки 5 в направлении уменьшения рассогласования между заданным значением сигнала с датчика положения зеркала по ВН (ЗУС1) 1 и истинным положениями пушки 5 в плоскости ВН.

Для повышения устойчивости привода ВН и, как следствие, получения заданной ошибки стабилизации в контур управления привода ВН системы стабилизации введена обратная связь по абсолютной угловой скорости пушки 5 в плоскости ВН с (ДУС-ВН) 3 блока датчиков (БД) 4, обрабатываемая аналоговым модулем управления 8 блока управления (БУ) 9.

Режим стабилизированного наведения по ВН - режим стабилизированного наведения пушки 5 по ВН осуществляется также по сигналу с датчика положения зеркала по ВН (ЗУС1) 1. При обнаружении цели наводчик пультом управления (ПУ1) 13 наводит стабилизированную в двух плоскостях ВН и ГН линию визирования (прицельную марку) (ЗУС1) 1 на цель в плоскости ВН. Сигнал с датчика положения зеркала по ВН (ЗУС1) 1, пропорциональный ошибке стабилизации по ВН, поступает на вход (БУ) 9, где происходит его преобразование, как описано выше. Гидропривод ВН (ГП) 7 поворачивает пушку 5 в сторону уменьшения ошибки по ВН аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в плоскости ВН.

Для компенсации скоростной ошибки в плоскости ВН сигнал с (ПУ1) 13 через (ЗУС1) 1 поступает в модуль управления 8 блока управления (БУ) 9.

Режим стабилизации по ГН - режим стабилизация пушки по ГН осуществляется относительно сигнала датчика положения зеркала по ГН (ЗУС1) 1, имеющего независимую стабилизацию зеркала в плоскости ГН, что обеспечивается гидростабилизатором (ЗУС1) 1.

При движении танка по пересеченной местности на башню 14 (пушку 5) действуют внешние возмущения в виде колебаний корпуса танка, трения в погоне башни 14, а также возмущения, обусловленные неуравновешенностью башни 14 относительно оси вращения.

Эти возмущения вызывают отклонение башни 14 (пушки 5) от заданного сигналом датчика положения зеркала по ГН (ЗУС1) 1 направления. Угол между заданным и действительным направлением башни 14 (пушки 5) в горизонтальной плоскости в этом случае определяет ошибку стабилизации привода ГН. Сигнал, пропорциональный ошибке стабилизации, отрабатывается приводом ГН системы стабилизации, поворачивающим башню 14 (пушку 5) в сторону уменьшения ошибки.

Полученная таким образом ошибка стабилизации привода ГН обрабатывается аналоговым модулем управления 8 блока управления (БУ) 9 системы стабилизации, одни сигналы с которого через внешние устройства (ВУ) 15 управляют включением блока коммутации (БК) 16 привода ГН, запускающего приводной электродвигатель (ЭД) 17 электромашинного усилителя (ЭМУ) 18, а другие сигналы через усилитель (У-ГН) 19 блока управления (БУ) 9 поступают на обмотки управления генератора (Ген. ЭМУ) 20 электромашинного усилителя (ЭМУ) 18, формируя в них разность токов, в соответствии с величиной и знаком которых (Ген. ЭМУ) 20 вырабатывает напряжение, под действием которого исполнительный электродвигатель (ЭД-ГН) 21 через редуктор (Ред. ГН) 22 поворачивает башню 14 (пушку 5) танка в направлении уменьшения рассогласования между заданным значением сигнала с датчика положения зеркала по ГН (ЗУС1) 1 и истинным положениями башни 14 (пушки 5) в горизонтальной плоскости.

Для повышения устойчивости привода ГН и, как следствие, получения заданной ошибки стабилизации в контур управления привода ГН системы стабилизации введены обратные связи по току ОСТ (ЭД-ГН) 21, по скорости ОСС (ЭД-ГН) 21, вырабатываемые (ЭМУ) 18, и по абсолютной угловой скорости башни 14 (пушки 5) в плоскости ГН с (ДУС-ГН) 2 блока датчиков (БД) 4, обрабатываемые аналоговым модулем управления 8 блока управления (БУ) 9.

Режим стабилизированного наведения по ГН - режим стабилизированного наведения башни 14 (пушки 5) по ГН осуществляется также по сигналу с датчика положения зеркала по ГН (ЗУС1) 1. При обнаружении цели наводчик пультом управления (ПУ1) 13 наводит стабилизированную в двух плоскостях (ВН и ГН) линию визирования (прицельную марку) (ЗУС1) 1 на цель в плоскости ГН. Сигнал с датчика положения зеркала по ГН (ЗУС1) 1, пропорциональный ошибке стабилизации по ГН, поступает на вход (БУ) 9, где происходит его преобразование, как описано выше. Исполнительный электродвигатель (ЭД-ГН) 21 через редуктор (Ред. ГН) 22 поворачивает башню 14 (пушку 5) танка в сторону уменьшения ошибки по ГН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в плоскости ГН.

Для компенсации скоростной ошибки в плоскости ГН сигнал с (ПУ1) 13 через (ЗУС1) 1 поступает в модуль управления 8 блока управления (БУ) 9.

Другие сигналы с внешних устройств (ВУ) 15, связанные с (ЗУС1) 1, блоком коммутации (БК) 16 и с модулем управления 8 блока управления (БУ) 9, представляют собой сигналы с комплекса приборов и узлов, входящих как в систему стабилизации, так и в оборудование танка в целом.

Недостатками вышеуказанной конструкции системы стабилизации - прототипа являются:

1. Использование морально устаревшего электромашинного привода ГН, имеющего следующие недостатки:

- отсутствует возможность получения более высоких показателей по точности стабилизации пушки в плоскости ГН;

- отсутствует возможность получения максимальной скорости переброса и отработки более (18-24)%, что недостаточно при работе в режиме целеуказания и при движении танка по пересеченной местности с резкими маневрированиями его шасси (корпуса);

- малый ресурс и сложность в обслуживании из-за наличия как в конструкции ЭМУ, так и в конструкции электродвигателя (ЭД-ГН) коллекторов со щеточными узлами, что требует дополнительного периодического их обслуживания с заменой износившихся щеток;

- искрение в зоне коллекторного узла ЭМУ и (ЭД-ГН), что при определенной боевой ситуации может привести к пожару внутри танка;

- негерметичность конструкции ЭМУ и (ЭД-ГН), что также накладывает ограничения при их эксплуатации в случае попадания внутрь их корпуса воды;

- повышенный шум в боевом отделении от вращающихся частей электродвигателя и генератора, входящих в состав ЭМУ, а также вентилятора обдува исполнительного (ЭД-ГН);

- низкий КПД электромашинного привода в целом, потребляющего значительный ток, даже в отсутствие вращения вала исполнительного электродвигателя привода ГН;

2. Использование гидропривода ВН старой конструкции и имеющего следующие недостатки:

- отсутствует возможность получения более высоких показателей по точности стабилизации пушки в плоскости ВН;

- отсутствует возможность получения максимальной скорости переброса и отработки более (24-27)% в плоскости ВН, что недостаточно при движении танка по пересеченной местности, имеющей резкие уклоны и подъемы;

- отсутствует возможность адаптивного управления скоростью вращения вала приводного электродвигателя гидронасоса гидропривода ВН в зависимости от условий его работы;

- отсутствует обратная связь по скорости вращения вала приводного электродвигателя гидронасоса гидропривода ВН, позволяющая формировать жесткую механическую характеристику электродвигателя в заданном блоком управления диапазоне частот вращения его вала;

3. Использование аналоговых контуров коррекции и управления исполнительными приводами ГН и ВН, не позволяющих применять адаптивные и оптимальные алгоритмы управления системой стабилизации, гибко (без значительной переделки модуля управления системой стабилизации) менять ее параметры при изменении механических параметров танка в процессе его эксплуатации.

4. Отсутствие цифровых информационных каналов обмена как во внутренней структуре системы стабилизации - прототипа, так и при обмене с внешними устройствами танка, что не позволяет повысить эксплутационные характеристики указанной системы, точность ее диагностики, настройку и возможность установки на другие танки без существенной доработки. Отсутствие цифровых информационных каналов обмена одновременно не позволяет получить и дополнительные сигналы с датчиковой аппаратуры танка (внешних устройств), что также не дает возможность включения этих сигналов в контуры управления приводами ВН и ГН системы стабилизации в виде дополнительных обратных связей, а значит, не позволяет поднять устойчивость и добротность контуров их управления, тем самым исключая возможность повышения точности стабилизации вооружения и возможности ее поддержания в течение всего жизненного цикла работы системы стабилизации в составе танка.

5. Отсутствие возможности работы системы стабилизации с несколькими прицельными комплексами и другими дополнительными системами, приборами и датчиками, устанавливаемыми при необходимости на танк по требованию заказчика.

6. Отсутствие дополнительного (независимого) режима стабилизации вооружения танка в случае отказа его основного прицельного комплекса.

Техническими задачами заявляемого изобретения являются:

- повышение надежности СУСВ;

- повышение эксплутационных показателей СУСВ;

- повышение эксплутационной интероперабельности СУСВ;

- повышение точности стабилизации по ВН и ГН СУСВ;

- расширение функциональных возможностей СУСВ;

- увеличение живучести СУСВ, а с ним и объекта военного назначения (далее по тексту - ОВН).

Для достижения указанного технического результата в известную систему стабилизации, содержащую установленное вооружение с закрепленными на нем блоком датчиков с датчиками абсолютной угловой скорости по ВН и ГН, боевой модуль (башню) с установленным на нем вооружением, электродвигатель гидропривода ВН, гидронасос гидропривода ВН, цилиндр исполнительный гидропривода ВН, механически связанный с установленным вооружением и боевым модулем и гидравлически с гидронасосом гидропривода ВН, редуктор ГН, механически связанный с боевым модулем и электродвигателем ГН, электродвигатель ГН, первый пульт управления, первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, электрически связанное с первым пультом управления, внешние устройства, электрически связанные с первым задающим устройством стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, блок управления, электрически связанный с внешними устройствами, согласно изобретению дополнительно введены:

- второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН;

- второй пульт управления;

- первая и вторая панели видеосмотрового устройства (ВСУ);

- информационно-управляющая система вооружения (ИУСВ);

- усилитель мощности ГН, включающий в себя:

- преобразователь напряжения;

- контроллер широтно-импульсного модулятора (ШИМ) усилителя ГН;

- широтно-импульсный модулятор ГН;

- усилитель ГН;

- датчик тока усилителя ГН;

- датчик скорости вала электродвигателя ГН;

- блок силовых ключей;

- формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН;

- электромагнит механизма поворота боевого модуля;

- корпус объекта военного назначения;

- датчик абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К), включающий в себя:

- датчик абсолютной угловой скорости (ДУС);

- формирователь сигналов последовательной шины ДУС-К;

- датчик положения боевого модуля по ГН;

- датчик положения установленного вооружения по ВН;

- датчик угловых ускорений (ДУУ), включающий в себя:

- измеритель угловых ускорений в плоскости ГН;

- измеритель угловых ускорений в плоскости ВН;

- формирователь сигналов последовательной шины ДУУ;

- первая последовательная шина;

- вторая последовательная шина;

- третья последовательная шина;

при этом блок управления выполнен цифровым и содержит:

- первый формирователь сигналов последовательной шины;

- второй формирователь сигналов последовательной шины;

- третий формирователь сигналов последовательной шины;

- контроллер вычисления сигналов управления;

- усилитель широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного;

причем блок датчиков дополнительно содержит формирователь сигналов последовательной шины установленных в нем датчиков абсолютной угловой скорости по ГН и ВН, а в гидропривод дополнительно введены:

- усилитель мощности ВН;

- датчик скорости вала электродвигателя ВН;

- контроллер вычисления ШИМ усилителя ВН;

- широтно-импульсный модулятор ВН;

- усилитель ВН;

- датчик тока усилителя ВН;

- формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН усилителя мощности ВН;

при этом первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН электрически связано с первым видеосмотровым устройством, а второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН электрически связано со вторым пультом управления по ВН и ГН, вторым видеосмотровым устройством и внешними устройствами причем,

первое и второе видеосмотровые устройства, первый и второй пульты управления по ВН и ГН, первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, а также информационно-управляющая система вооружения электрически связаны с первой последовательной шиной, которая, в свою очередь, электрически связана с первым формирователем сигналов последовательной шины блока управления, с датчиком положения боевого модуля, кинематически связанным с погоном боевого модуля и с датчиком положения установленного вооружения, кинематически связанным с осью вращения установленного вооружения,

при этом внешние устройства электрически связаны с контроллером вычисления сигналов управления блока управления, который, в свою очередь, связан с первым, вторым и третьим формирователями сигналов последовательной шины блока управления и усилителем широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного блока управления, причем

второй формирователь сигналов последовательной шины блока управления через вторую последовательную шину электрически связан с формирователями сигналов последовательной шины усилителя ГН и усилителя ВН, соответственно усилителя мощности ГН и усилителя мощности ВН,

а третий формирователь сигналов последовательной шины блока управления через третью последовательную шину электрически связан с формирователем сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений, механически связанного через корпус датчика угловых ускорений с боевым модулем, с формирователем сигналов последовательной шины блока датчиков и с формирователем сигналов последовательной шины датчика угловой скорости корпуса, механически связанного через корпус датчика угловой скорости корпуса с корпусом ОВН, который в свою очередь через вращающийся погон механически связан с боевым модулем объекта военного назначения,

при этом формирователь сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений электрически связан с измерителями угловых ускорений по ГН и ВН, формирователь сигналов последовательной шины блока датчиков электрически связан с датчиками абсолютной угловой скорости по ГН и ВН, а формирователь сигналов последовательной шины датчика угловой скорости корпуса электрически связан с датчиком абсолютной угловой скорости,

при этом с одной стороны формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН усилителя мощности ГН электрически связан с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ГН, связанного с преобразователем напряжения, с широтно-импульсным модулятором ГН и блоком силовых ключей, при этом широтно-импульсный модулятор ГН, в свою очередь, связан с входом усилителя ГН усилителя мощности ГН, первый выход которого электрически связан с электродвигателем ГН, а второй и третий выходы соответственно электрически связаны с датчиком тока усилителя ГН и датчиком скорости вала электродвигателя ГН, выходы которых соответственно электрически соединены с входами контроллера широтно-импульсного модулятора усилителя ГН, а один из входов преобразователя напряжения, в свою очередь, соединен с бортовой сетью ОВН, а его высоковольтный выход соединен с усилителем ГН усилителя мощности ГН, вращающим вал электродвигателя ГН, который через редуктор ГН, механически связанный с электромагнитом механизма поворота боевого модуля, поворачивает боевой модуль с установленным вооружением в соответствии с заданным первым или вторым задающим устройством стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и выработанное контроллером вычисления сигналов управления сигналом управления по ГН угловое положение при разрешающем сигнале с блока силовых ключей, электрически связанного с электромагнитом механизма поворота боевого модуля и внешними устройствами,

с другой стороны формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН усилителя мощности ВН гидропривода ВН электрически связан с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ВН, связанного, в свою очередь, с широтно-импульсным модулятором ВН, выход которого связан с усилителем ВН усилителя мощности ВН, первый выход которого электрически соединен с датчиком тока усилителя ВН, выход которого электрически связан с входом контроллера широтно-импульсного модулятора усилителя ВН, а второй выход усилителя ВН электрически связан с электродвигателем ВН, вал которого электрически связан с датчиком скорости вращения вала электродвигателя ВН и механически с гидронасосом гидропривода ВН, причем усилитель ВН усилителя мощности ВН соединен с бортовой сетью ОВН, а гидронасос гидропривода ВН гидравлически связан с цилиндром исполнительным гидропривода ВН, который, в свою очередь, электрически связан с усилителем широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного блока управления и кинематически связан одним концом с корпусом боевого модуля, а другим концом с установленным вооружением, поворачивая его относительно боевого модуля в плоскости ВН, в соответствии с заданным первым или вторым задающим устройством стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ВН и выработанное контроллером вычисления сигналов управления сигналом управления по ВН угловое положение.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая СУ СВ отличается наличием новых элементов, а именно:

- второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН;

- второй пульт управления;

- первая и вторая панели видеосмотрового устройства (ВСУ);

- информационно-управляющая система вооружения (ИУСВ)

- усилитель мощности ГН, включающий в себя:

- преобразователь напряжения;

- контроллер широтно-импульсного модулятора (ШИМ) усилителя ГН;

- широтно-импульсный модулятор ГН;

- усилитель ГН;

- датчик тока усилителя ГН;

- датчик скорости вала электродвигателя ГН;

- блок силовых ключей;

- формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН;

- электромагнит механизма поворота боевого модуля (ММПБМ);

- корпус ОВН;

- датчик абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К), включающий в себя:

- датчик абсолютной угловой скорости (ДУС);

- формирователь сигналов последовательной шины (ДУС-К);

- датчик положения боевого модуля по ГН;

- датчик положения установленного вооружения по ВН;

- датчик угловых ускорений (ДУУ), включающий в себя:

- измеритель угловых ускорений в плоскости ГН;

- измеритель угловых ускорений в плоскости ВН;

- формирователь сигналов последовательной шины (ДУУ);

- первая последовательная шина;

- вторая последовательная шина;

- третья последовательная шина;

- блок управления, включающий в себя:

- первый формирователь сигналов последовательной шины;

- второй формирователь сигналов последовательной шины;

- третий формирователь сигналов последовательной шины;

- контроллер вычисления сигналов управления;

- усилитель широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного;

- в блок датчиков дополнительно введен:

- формирователь сигналов последовательной шины блока датчиков;

- в гидропривод дополнительно введены:

- усилитель мощности ВН;

- датчик скорости вала электродвигателя ВН;

- контроллер вычисления ШИМ усилителя ВН;

- широтно-импульсный модулятор ВН;

- усилитель ВН;

- датчик тока усилителя ВН;

- формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН усилителя мощности ВН;

и их связями с другими элементами СУСВ и ОВН.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые элементы достаточно хорошо известны в технике, но их введение в указанной связи в СУСВ позволяет:

- повысить надежность СУСВ за счет замены устаревшего электромашинного привода ГН на современный электропривод с векторным управлением исполнительным электродвигателем ГН, позволяющий исключить недостатки электромашинного привода ГН системы стабилизации - прототипа;

- повысить эксплутационные показатели СУСВ за счет введения цифровых контуров управления и коррекции приводами ГН и ВН, что позволяет применить адаптивные и оптимальные алгоритмы управления СУСВ, гибко менять ее параметры при изменении механических параметров ОВН в процессе его эксплуатации;

- повысить эксплутационную интероперабельность СУСВ за счет введения в ее структуру цифровых информационных каналов обмена с внешними устройствами объекта военного назначения, что позволяет резко повысить эксплутационные характеристики СУСВ и возможность ее установки на другие ОВН без существенной доработки. Повышение эксплутационной интероперабельности также достигается введением во внутреннюю структуру СУСВ дополнительных цифровых информационных каналов, позволяющих проводить настройку и диагностику СУСВ, как при помощи внешних устройств диагностики и настройки, подключаемых к контрольному разъему блока управления СУСВ, так и при помощи встроенных средств диагностики и настройки ОВН, в частности через видеосмотровые устройства;

- повысить точность стабилизации по ВН и ГН за счет введения в контуры управления приводами ВН и ГН СУСВ дополнительных сигналов обратных связей с датчиковой аппаратуры ОВН, таких как ДУУ, ДУС-К, ДПБМ, ДПВ, получаемых по цифровым информационным каналам обмена, что позволяет поднять устойчивость и добротность контуров управления приводами ВН и ГН. Это дает возможность в сумме с новым электроприводом ГН и новым гидроприводом ВН СУСВ повысить точность стабилизации не менее чем на (25-30)%, а также увеличить скорость переброса и отработки по ВН и ГН (до величины не менее 40-45%);

- расширить функциональные возможности СУСВ, такие как введение режима стабилизированного целеуказания, за счет введения в ее структуру дополнительных устройств (второй пульт управления, второе панорамное задающее устройство стабилизации), позволяющих обеспечить ее работу с несколькими прицельными комплексами, имеющими независимую двухплоскостную стабилизацию линии визирования;

- увеличить живучесть ОВН за счет введения в структуру СУСВ дополнительных устройств (второй пульт управления, второе панорамное задающее устройство стабилизации), позволяющих обеспечить ее работу в случае отказа основного прицельного комплекса ОВН (первого задающего устройства стабилизации).

Изобретение может найти применение в конструкции танков, боевых машин пехоты, бронетранспортеров и позволяет за счет применения новых приборов и узлов, построенных на цифровой платформе, расположить оператора управления вооружением, внешние задающие устройства стабилизации и само вооружение на расстоянии друг от друга. Это позволяет расширить конструктивные и боевые возможности, боевую мощь, надежность, живучесть, улучшить технические и эксплутационные характеристики, решить вопросы по настройке и оперативной диагностике объекта применения с предлагаемой изобретением системой, а также значительно повысить безопасность оператора (экипажа) в реальных боевых условиях.

На фиг.1 приведена структурная схема системы стабилизации - прототипа 2Э42-4 танка Т-90; на фиг.2 приведена заявляемая структурная схема системы управления и стабилизации вооружения.

Сокращения, принятые в тексте и на фиг.1 и фиг.2:

БД - блок датчиков (на фиг.2 - поз.22);

БК - блок коммутации;

БМ - боевой модуль (на фиг.2 - поз.8);

БСК - блок силовых ключей (на фиг.2 - поз.35);

БУ - блок управления (на фиг.2 - поз.13);

В - установленное вооружение (на фиг.2 - поз.23);

ВСУ1 - видеосмотровое устройство первое (на фиг.2 - поз.5);

ВСУ2 - видеосмотровое устройство второе (на фиг.2 - поз.6);

ВУ - внешние устройства (на фиг.2 - поз.7);

ГП - гидропривод ВН (на фиг.2 - поз.53);

Ген. ЭМУ - генератор электромашинного усилителя;

ДПБМ - датчик положения боевого модуля по ГН (на фиг.2 - поз.11);

ДПВ - датчик положения установленного вооружение по ВН (на фиг.2 - поз.42);

ДСВ - датчик скорости вала электродвигателя ВН (на фиг.2 - поз.56);

ДТ ВН - датчик тока усилителя ВН (на фиг.2 - поз.55);

ДТ ГН - датчик тока усилителя ГН (на фиг.2 - поз.40);

ДУС - датчик абсолютной угловой скорости (на фиг.2 - поз.31);

ДУС-ВН - датчик абсолютной угловой скорости по ВН (на фиг.2 - поз.46);

ДУС-ГН - датчик абсолютной угловой скорости по ГН (на фиг.2 - поз.24);

ДУС-К - датчик абсолютной угловой скорости корпуса (на фиг.2 - поз.29);

ДУУ - датчик угловых ускорений (на фиг.2 - поз.26);

ЗУС1 - первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН (на фиг.2 - поз.3);

ЗУС2 - второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН (на фиг.2 - поз.4);

ИУСВ - информационно-управляющая система вооружения (на фиг.2 - поз.10);

ИУУВН - измеритель угловых ускорений ВН (на фиг.2 - поз.47);

ИУУГН - измеритель угловых ускорений ГН (на фиг.2 - поз.27);

К - корпус ОВН (на фиг.2 - поз.30);

КВСУ - контроллер вычисления сигналов управления (на фиг.2 - поз.14);

КШИМ УГН - контроллер вычисления ШИМ усилителя ГН (на фиг.2 -поз.32);

КШИМ УВН - контроллер вычисления ШИМ усилителя ВН (на фиг.2 - поз.48);

ММПБМ - электромагнит механизма поворота боевого модуля (на фиг.2 - поз.36);

Н - гидронасос гидропривода ВН (на фиг.2 - поз.52);

ОВН - объект военного назначения;

ОСС - обратная связь по скорости;

ОСТ - обратная связь по току;

ПУ1 - первый пульт управления (на фиг.2 - поз.1);

ПУ2 - второй пульт управления (на фиг.2 - поз.2);

ПН - преобразователь напряжения усилителя мощности ГН (на фиг.2 - поз.34);

ПШ1 - первая последовательная шина (на фиг.2 - поз.9);

ПШ2 - вторая последовательная шина (на фиг.2 - поз.17);

ПШ3 - третья последовательная шина (на фиг.2 - поз.20);

Ред. ГН - редуктор привода ГН (на фиг.2 - поз.37);

СК ГН - датчик скорости вала электродвигателя ГН (на фиг.2 - поз.41);

У-ВН - усилитель ВН (на фиг.2 - поз.50);

У-ГН - усилитель ГН (на фиг.2 - поз.38);

УМВН - усилитель мощности ВН (на фиг.2 - поз.45);

УМГН - усилитель мощности ГН (на фиг.2 - поз.19);

У-ШИМ МУ - усилитель широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного (на фиг.2 - поз.43);

ФСПШ1 - первый формирователь сигналов последовательной шины (на фиг.2 - поз.12);

ФСПШ2 - второй формирователь сигналов последовательной шины (на фиг.2 - поз.15);

ФСПШ3 - третий формирователь сигналов последовательной шины (на фиг.2 - поз.16);

ФСПШ БД - формирователь сигналов последовательной шины блока датчиков (на фиг.2 - поз.21);

ФСПШ ДУС-К - формирователь сигналов последовательной шины ДУС-К (на фиг.2 - поз.28);

ФСПШ ДУУ - формирователь сигналов последовательной шины ДУУ (на фиг.2 - поз.25);

ФСПШ УВН - формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН (на фиг.2 - поз.44);

ФСПШ УГН - формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН (на фиг.2 - поз.18);

ЦИ - цилиндр исполнительный привода ВН (на фиг.2 - поз.54);

ШИМ ВН - широтно-импульсный модулятор ВН (на фиг.2 - поз.49);

ШИМ ГН - широтно-импульсный модулятор ГН (на фиг.2 - поз.33);

ЭД-ВН - приводной электродвигатель гидронасоса гидропривода ВН (на фиг.2 - поз.51);

ЭД-ГН - электродвигатель привода ГН (на фиг.2 - поз.39).

СУСВ работает следующим образом.

Заявляемая СУСВ представляет собой автономно работающие привода управления, наведения и стабилизации боевого модуля и установленного вооружения в плоскостях ГН и ВН.

Привод ГН содержит первый (ПУ1) 1 и второй (ПУ2) 2 пульты управления с чувствительными элементами наведения в плоскости ГН. Первое (ЗУС1) 3 и второе панорамное (ЗУС2) 4 задающие устройства стабилизации с датчиками положения (угла) независимо стабилизированного положения зеркала прицела по ГН, электрически связанные соответственно с первым (ПУ1) 1 и вторым (ПУ2) 2 пультами управления по ГН, а также соответственно с первым видеосмотровым устройством (ВСУ1) 5 и вторым видеосмотровым устройством (ВСУ2) 6, и с внешними устройствами (ВУ) 7 и жестко связанные с боевым модулем (БМ) 8.

Сигналы с выходов пультов управления по ГН (ПУ1) 1 и (ПУ2) 2, сигналы с первого (ЗУС1) 3 и второго панорамного (ЗУС2) 4 задающих устройств стабилизации с датчиками положения (угла) независимо стабилизированного положения зеркала прицела по ГН, а также сигналы с видеосмотровых устройств (ВСУ1) 5 и (ВСУ2) 6 связаны с первой последовательной шиной (ПШ1) 9, представляющей собой линию передачи сигналов последовательного протокола CAN. Информационно-управляющая система вооружения (ИУСВ) 10 электрически связана с первой последовательной шиной (ПШ1) 9 и через (ПШ1) 9 с датчиком положения боевого модуля (ДПБМ) 11, который кинематически связан с погоном боевого модуля (БМ) 8, и представляет собой датчик типа «вращающийся трансформатор», устанавливаемый на погон боевого модуля, с редуктором, обеспечивающим поворот на 360 градусов при соответствующем повороте боевого модуля и встроенный контроллер преобразования аналогового сигнала в сигнал по протоколу CAN.

Устройства (ПУ1) 1, (ПУ2) 2, (ВСУ1) 5, (ВСУ2) 6, (ИУСВ) 10, (ЗУС1) 3, (ЗУС2) 4, (ДПБМ) 11 электрически связаны с первой последовательной шиной (ПШ1) 9 и через (ПШ1) 9 с первым формирователем сигналов последовательной шины (ФСПШ1) 12 блока управления (БУ) 13, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколу типа CAN, который, в свою очередь, связан с контроллером вычисления сигналов управления (КВСУ) 14, представляющим собой процессорный модуль обработки сигналов.

В свою очередь (КВСУ) 14 связан со вторым формирователем сигналов последовательной шины (ФСПШ 2) 15, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколам типа CAN и RS422, третьим формирователем сигналов последовательной шины (ФСПШ3) 16, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколу типа CAN, а также с внешними устройствами (ВУ) 7 через дублированную линию передачи сигналов последовательных протоколов CAN и «Манчестер».

Второй формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ2) 15 блока управления 13 электрически связан со второй последовательной шиной (ПШ2) 17, представляющей собой дублированную линию передачи сигналов последовательных протоколов CAN и RS422, и через нее с формирователем сигналов последовательной шины усилителя ГН (ФСПШ УГН) 18 усилителя мощности ГН (УМГН) 19, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколам типа CAN и RS422.

Третий формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ3) 16 блока управления (БУ) 13 электрически связан с третьей последовательной шиной (ПШ3) 20, представляющей собой линию передачи сигналов последовательного протокола CAN, и через нее обменивается информацией с:

- формирователем сигналов последовательной шины блока датчиков (ФСПШ БД) 21 блока датчиков (БД) 22, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколу типа CAN, жестко связанного с установленным вооружением (В) 23. (ФСПШ БД) 21 блока датчиков (БД) 22 электрически связан с датчиком абсолютной угловой скорости по ГН (ДУС-ГН) 24;

- формирователем сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений (ФСПШ ДУУ) 25 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколу типа CAN, жестко связанного с боевым модулем (БМ) 8. (ФСПШ ДУУ) 25 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26 электрически связан с измерителем угловых ускорений в плоскости ГН (ИУУГН) 27;

- формирователем сигналов последовательной шины датчика абсолютной угловой скорости корпуса (ФСПШ ДУС-К) 28 датчика абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К) 29, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколу типа CAN, жестко связанного с корпусом (К) 30 ОВН. (ФСПШ ДУС-К) 28 датчика абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К) 29 электрически связан с датчиком абсолютной угловой скорости по ГН (ДУС) 31.

(ФСПШ УГН) 18 усилителя мощности ГН (УМГН) 19 электрически связан с контроллером вычисления ШИМ усилителя ГН (КШИМ УГН) 32, представляющим собой процессорный модуль обработки сигналов, который в свою очередь электрически связан с широтно-импульсным модулятором ГН (ШИМ ГН) 33, представляющим собой драйвера для управления силовыми ключами, преобразователем напряжения (ПН) 34 и блоком силовых ключей (БСК) 35. (БСК) 35 электрически связан с форсирующей и удерживающей обмотками электромагнита механизма поворота боевого модуля (ММПБМ) 36, якорь электромагнита механизма поворота боевого модуля (ММПБМ) 36 механически связан с редуктором ГН (Ред. ГН) 37 и служит для переключения ручной и автоматической ветвей редуктора ГН (Ред. ГН) 37. (БСК) 35 усилителя мощности ГН (УМГН) 19 электрически связан с внешними устройствами (ВУ) 7, формирующих на его входе разрешающие или блокирующие сигналы, исключающие аварийные ситуации в работе привода ГН при управлении форсирующей и удерживающей обмотками электромагнита механизма поворота боевого модуля (ММПБМ) 36.

(ШИМ ГН) 33 электрически связан с усилителем ГН (У-ГН) 38, представляющим собой силовые ключи, собранные по мостовой схеме, усилителя мощности ГН (УМГН) 19, выход которого электрически связан с обмотками электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39, вал которого механически связан с редуктором ГН (Ред. ГН) 37.

Преобразователь напряжения (ПН) 34 служит для преобразования напряжения бортовой сети в высоковольтное напряжение, необходимое для работы электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39. Преобразователь напряжения (ПН) 34 управляется через (КШИМ УГН) 32 и электрически связан с бортовой сетью ОВН. Выход (ПН) 34 электрически связан с усилителем ГН (У-ГН) 38 усилителя мощности ГН (УМГН) 19.

Усилитель ГН (У-ГН) 38 усилителя мощности ГН (УМГН) 19 электрически соединен с датчиком тока усилителя ГН (ДТ ГН) 40 и датчиком скорости вала электродвигателя ГН (СК ГН) 41, которые в свою очередь электрически соединены с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ГН (КШИМ УГН) 32 и служат для выработки сигналов пропорциональных соответственно току электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39 и скорости вала электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39. Обработанные в (КШИМ УГН) 32 сигналы, пропорциональные току электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39 и скорости вала электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39, через (ФСПШ УГН) 18 усилителя мощности ГН (УМГН) 19 выдаются на вторую последовательную шину (ПШ2) 17 и через нее и (ФСПШ2) 15 блока управления (БУ) 13 поступают в контроллер вычисления сигналов управления (КВСУ) 14.

Аналогично в контроллер вычисления сигналов управления (КВСУ) 14 через (ФСПШ3) 16 и (ПШ3) 20 поступают сигналы с датчика абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К) 29, с датчика абсолютной угловой скорости по ГН (ДУС-ГН) 24 блока датчиков (БД) 22, и с измерителя угловых ускорений в плоскости ГН (ИУУ ГН) 27 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26.

Контроллер вычисления сигналов управления (КВСУ) 14, в соответствии с заложенным алгоритмом, производит обработку поступивших в него сигналов от внешних устройств (ВУ) 7, устройств (ПУ1) 1, (ПУ2) 2, (ВСУ1) 5, (ВСУ2) 6, (ИУСВ) 10, (ДПБМ) 11, (ДУС-К) 29, (ДУС-ГН) 24 блока датчиков (БД) 22, (ИУУГН) 27 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26, а также сигналов, пропорциональных току и скорости вала электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39.

В соответствии с выбранным оператором режимом работы в (КВСУ) 14 производится формирование сигнала управления приводом ГН, который через (ФСПШ 2) 15 блока управления (БУ) 13, вторую последовательную шину (ПШ2) 17 поступает в усилитель мощности ГН (УМГН) 19, где происходит формирование высоковольтного управления для электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39, который через редуктор ГН (Ред. ГН) 37 поворачивает боевой модуль (БМ) 8, а вместе с ней установленное вооружение (В) 23 в направлении заданном сигналом управления по ГН, формируемым информационно-управляющей системой вооружения (ИУСВ) 10.

Блоки, используемые в приводе ГН, такие как - первое задающее устройство стабилизации (ЗУС1) 3, второе панорамное задающее устройство стабилизации (ЗУС2) 4, первый (ПУ1) 1 и второй (ПУ2) 2 пульты управления, внешние устройства (ВУ) 7, (ВСУ1) 5, (ВСУ2) 6, (ИУСВ) 10, (ПШ1) 9, (ПШ2) 17, (ПШ3) 20, а также (ФСПШ1) 12, (ФСПШ2) 15, (ФСПШ3) 16, (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 работают совместно и с приводом ВН.

Привод ВН содержит первый (ПУ1) 1 и второй (ПУ2) 2 пульты управления с чувствительными элементами наведения в плоскости ВН. Первое (ЗУС1) 3 и второе панорамное (ЗУС2) 4 задающие устройства стабилизации с датчиками положения (угла) независимо стабилизированного положения зеркала прицела по ВН, электрически связанные соответственно с первым (ПУ1) 1 и вторым (ПУ2) 2 пультами управления по ВН, а также соответственно с первым видеосмотровым устройством (ВСУ1) 5 и вторым видеосмотровым устройством (ВСУ2) 6, и с внешними устройствами (ВУ) 7.

Сигналы с выходов пультов управления по ВН (ПУ1) 1 и (ПУ2) 2, сигналы с первого (ЗУС1) 3 и второго панорамное (ЗУС2) 4 задающих устройств стабилизации с датчиками положения (угла) независимо стабилизированного положения зеркала прицела по ВН, а также сигналы с видеосмотровых устройств (ВСУ1) 5 и (ВСУ2) 6 связаны с первой последовательной шиной (ПШ1) 9. Информационно-управляющая система вооружения (ИУСВ) 10 электрически связана с первой последовательной шиной (ПШ1) 9 и через (ПШ1) 9 с датчиком положения вооружения (ДИВ) 42, который кинематически связан с осью вращения установленного вооружения (В) 23, и представляет собой датчик типа «вращающийся трансформатор», устанавливаемый на ось вращения вооружения через крестовую муфту, и встроенный контроллер преобразования аналогового сигнала в сигнал по протоколу CAN.

Устройства (ПУ1) 1, (ПУ2) 2, (ВСУ1) 5, (ВСУ2) 6, (ИУСВ) 10, (ДПВ) 42 электрически связаны с первой последовательной шиной (ПШ1) 9 и через (ПШ1) 9 с первым формирователем сигналов последовательной шины (ФСПШ 1) 12 блока управления (БУ) 13, который в свою очередь связан с контроллером вычисления сигналов управления (КВСУ) 14.

В свою очередь (КВСУ) 14 связан со вторым формирователем сигналов последовательной шины (ФСПШ2) 15, третьим формирователем сигналов последовательной шины (ФСПШ3) 16, а также с внешними устройствами (ВУ) 7 и усилителем широтно-импульсного модулятора механизма управления (У-ШИМ МУ) 43.

Второй формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ2) 15 блока управления (БУ) 13 электрически связан с второй последовательной шиной (ПШ2) 17 и через нее с формирователем сигналов последовательной шины усилителя ВН (ФСПШ УВН) 44 усилителя мощности ВН (УМВН) 45, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколам типа CAN и RS422.

Третий формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ3) 16 блока управления (БУ) 13 электрически связан с третьей последовательной шиной (ПШ3) 20 и через нее обменивается информацией с:

- формирователем сигналов последовательной шины блока датчиков (ФСПШ БД) 21 блока датчиков (БД) 22, жестко связанного с установленным вооружением (В) 23. (ФСПШ БД) 21 блока датчиков (БД) 22 электрически связан с датчиком абсолютной угловой скорости по ВН (ДУС-ВН) 46;

- формирователем сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений (ФСПШ ДУУ) 25 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26, жестко связанного с боевым модулем (БМ) 8. (ФСПШ ДУУ) 25 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26 электрически связан с измерителем угловых ускорений в плоскости ВН (ИУУВН) 47.

(ФСПШ УВН) 44 усилителя мощности ВН (УМВН) 45 электрически связан с контроллером вычисления ШИМ усилителя ВН (КШИМ УВН) 48, который, в свою очередь, электрически связан с широтно-импульсным модулятором ВН (ШИМ ВН) 49, представляющим собой драйвера для управления силовыми ключами. (ШИМ ВН) 49 электрически связан с усилителем ВН (У-ВН) 50, представляющим собой силовые ключи, собранные по мостовой схеме, усилителя мощности ВН (УМВН) 45, выход которого электрически связан с обмотками электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51, вал которого механически связан с гидронасосом (Н) 52 гидропривода ВН (ГП) 53. Гидронасос (Н) 52 гидравлически связан с цилиндром исполнительным (НИ) 54, который в свою очередь электрически связан с усилителем широтно-импульсного модулятора механизма управления (У-ШИМ МУ) 43 блока управления (БУ) 13 и механически связан одним концом (штоком) с установленным вооружением (В) 23, а другим концом с боевым модулем (БМ) 8.

Усилитель ВН (У-ВН) 50 усилителя мощности ВН (УМВН) 45 соединен с датчиком тока усилителя ВН (ДТ ВН) 55, который в свою очередь электрически соединен с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ВН (КШИМ УВН) 48 и служит для выработки сигнала пропорционального току электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51.

Для вычисления скорости вала электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51 служит датчик скорости вала (ДСВ) 56, который в свою очередь электрически соединен с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ВН (КШИМ УВН) 48.

Обработанные в (КШИМ УВН) 48 сигналы, пропорциональные току электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51 и скорости вала электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51, через (ФСПШ УВН) 44 усилителя мощности ВН (УМВН) 45 выдаются на вторую последовательную шину (ПШ2) 17 и через нее и (ФСПШ2) 15 блока управления (БУ) 13 поступают в контроллер вычисления сигналов управления (КВСУ) 14.

Аналогично в контроллер вычисления сигналов управления (KBСУ) 14 через (ФСПШ 3) 16 и (ПШ3) 20 поступают сигналы с датчика абсолютной угловой скорости по ВН (ДУС-ВН) 46 блока датчиков (БД) 22 и с измерителя угловых ускорений в плоскости ВН (ИУУВН) 47 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26.

Контроллер вычисления сигналов управления (KBСУ) 14, в соответствии с заложенным алгоритмом, производит обработку поступивших в него сигналов от внешних устройств (ВУ) 7, устройств (ПУ1) 1, (ПУ2) 2, (ВСУ1) 5, (ВСУ2) 6, (ИУСВ) 10, (ДПВ) 42, (ДУС-ВН) 46 блока датчиков (БД) 22, (ИУУВН) 47 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26, а также сигналов, пропорциональных току и скорости вала электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51.

В соответствии с выбранным оператором режимом работы в (KB СУ) 14 производится формирование сигнала управления приводом ВН, который через (ФСПШ2) 15 блока управления (БУ) 13, вторую последовательную шину (ПШ2) 17 поступает в усилитель мощности ВН (УМВН) 45, где происходит формирование управления для электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51, который управляет производительностью гидронасоса (Н) 52.

Одновременно в (КВСУ) 14 производится формирование сигнала управления приводом ВН, который через усилитель широтно-импульсного модулятора механизма управления (У-ШИМ МУ) 43 блока управления (БУ) 13 поступает на механизм управления цилиндра исполнительного (ЦЛ) 54, шток которого поворачивает установленное вооружение (В) 23 в направлении, заданном сигналом управления по ВН, формируемым информационно-управляющей системой вооружения (ИУСВ) 10.

Блоки, используемые в приводе ВН, такие как - первое задающее устройство стабилизации (ЗУС1) 3, второе панорамное задающее устройство стабилизации (ЗУС2) 4, первый (ПУ1) 1 и второй (ПУ2) 2 пульты управления, внешние устройства (ВУ) 7, (ВСУ1) 5, (ВСУ2) 6, (ИУСВ) 10, (ПШ1) 9, (ПШ2) 17, (ПШ3) 20, а также (ФСПШ1) 12, (ФСПШ2) 15, (ФСПШ3) 16, (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 работают совместно и с приводом ГН.

Большинство новых элементов системы реализованы как часть программного обеспечения блока управления, усилителей и датчиков, при этом обработка получаемых и передаваемых данных осуществляется несколькими контроллерами вычисления сигналов управления, положения, скорости и ускорения, состоящими в основном из:

- формирователей сигналов последовательных шин типа CAN, RS422, «Манчестер», SPI, I2S;

- формирователя сигнала широтно-импульсного модулятора;

- дискретного ввода - вывода.

Процедура вычисления контроллером блока управления сигналов управления выполнена в виде подпрограмм управления со звеньями коррекции по ГН и ВН, представляющим собой цифровые фильтры 1-го и 2-го порядка, полученные билинейным преобразованием аналоговых прототипов, причем частота обработки полученных контроллером блока управления данных и выдача им сигналов управления через последовательные шины на усилители приводов ГН и ВН и механизм управления цилиндра исполнительного гидропривода ВН будет определяться заданной частотой циклов обработки сигналов блоком управления и частотой обмена по последовательным шинам с информационно-управляющей системой вооружения, датчиками и усилителями приводов ВН и ГН.

Выходной усилитель ШИМ механизма управления (У-ШИМ МУ) блока управления может быть выполнен по схеме, построенной на транзисторных каскадах, управляемых в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигналами ШИМ, формируемыми контроллером вычисления сигналов управления (КВСУ).

(См. книгу под редакцией Богнера Р. и Константинидиса А. «Введение в цифровую фильтрацию» пер. с англ. - М.: Мир, 1976).

(См. книгу Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники», пер. с англ. - 4-е изд. переработанное и дополненное. - М.: Мир, 1993).

Датчики положения (угла) независимо стабилизированного инерциального объекта по ГН и ВН первого и второго задающих устройств стабилизации, датчики абсолютной угловой скорости ГН и ВН, датчик угловой скорости корпуса ОВН, датчик угловых ускорений, датчики положения боевого модуля и установленного вооружения соответственно по ГН и ВН, усилители мощности ГН и ВН вырабатывают соответственно на формирователях сигналов последовательных шин блока управления цифровые сигналы ошибок по ГН и ВН, сигналы по абсолютной угловой скорости установленного вооружения по ВН и ГН, сигнал скорости корпуса в плоскости ГН, сигналы по угловому ускорению боевого модуля в плоскости ГН и ВН, сигналы по относительному положению боевого модуля и установленного вооружения, сигналы обратных связей по скорости вращения вала и току исполнительного электродвигателя привода ГН, и приводного электродвигателя гидронасоса гидропривода ВН.

Принцип действия приводов ГН и ВН одинаков и основан на том, что каждый из этих приводов представляет собой систему автоматического регулирования, работа которой основана на принципе отработки рассогласования (ошибки), т.е. на сравнении действительного значения регулируемого параметра с его заданным значением. Направление в горизонтальной и вертикальной плоскости, которое требуется придать установленному вооружению, является заданным значением регулируемого параметра для приводов ГН и ВН.

При движении ОВН на установленное вооружение действуют внешние возмущения в виде колебаний корпуса ОВН с боевым модулем и установленным на нем вооружением, моментов трения в погоне (опоре вращающегося БМ на корпус), редукторе привода ГН, электродвигателе ГН, трения в цапфах (опорах) люльки установленного вооружения, а также возмущения, обусловленные неуравновешенностью вращающегося боевого модуля относительно центра его вращения и неуравновешенностью установленного вооружения по ВН.

Эти возмущения вызывают отклонение установленного вооружения от заданного (ЗУС) направления. Угол между заданным и действительным направлением в этом случае определяет ошибку стабилизации приводов ГН и ВН.

Величина сигнала, пропорциональная ошибке стабилизации, отрабатывается приводами системы управления и стабилизации вооружения, поворачивающими установленное вооружение в сторону уменьшения ошибки.

Стабилизация и стабилизированное наведение установленного вооружения обеспечивается в трех независимых друг от друга режимах.

- ОСНОВНОЙ, дистанционное управление с места наводчика ОВН и стабилизация установленного вооружения (В) 23 по ГН и ВН по сигналам с первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3;

- ДУБЛЬ, дистанционное управление с места командира ОВН и стабилизация установленного вооружения (В) 23 по ГН и ВН по сигналам со второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4;

- ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ, согласование установленного вооружения (В) 23 с независимо стабилизированной линией визирования второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4, при нахождении системы управления и стабилизации в режиме ОСНОВНОЙ и последующем включении режима ЦЕЛЕУКАЗАНИЯ командиром ОВН.

Стабилизация в режиме ОСНОВНОЙ установленного вооружения (В) 23 осуществляется по сигналам первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3, формирующего по цифровому каналу обмена в контроллере вычисления сигналов управления (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 сигналы ошибок приводов по ГН и ВН, коммутируемые в соответствии с выбранным режимом работы ОВН по сигналам из информационно-управляющей системы вооружения (ИУСВ) 10 и сигналам от внешних устройств (ВУ) 7.

Далее полученные сигналы ошибок по ГН и ВН фильтруются и суммируются с соответствующими сигналами отрицательных обратных связей по абсолютной угловой скорости установленного вооружения (В) 23 по ГН и ВН, формируемых по сигналам с датчиков абсолютной угловой скорости (ДУС-ГН) 24, (ДУС-ВН) 46 блока датчиков (БД) 22, установленным на вооружении (В) 23.

Причем контур ошибки привода ГН дополнительно охвачен сигналами отрицательных обратными связей по току и скорости вращения вала исполнительного электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39, формируемых датчиком тока усилителя ГН (ДТ ГН) 40 и датчиком скорости вала электродвигателя ГН (СК ГН) 41 усилителя мощности (УМГН) 19. Также в качестве сигналов обратной связи используются сигналы с измерителя угловых ускорений по ГН (ИУУТН) 27 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26 и с датчика абсолютной угловой скорости корпуса (ДУС-К) 29 ОВН.

Контур ошибки привода ВН дополнительно охвачен сигналами отрицательных обратными связей по току и скорости вращения вала приводного электродвигателя (ЭД-ВН) 51 гидронасоса (Н) 52, формируемых датчиком тока усилителя ВН (ДТ ВН) 55 и датчиком скорости вала электродвигателя ВН (ДСВ) 56 усилителя мощности (УМВН) 45 гидропривода ВН (ГП) 53. Также в качестве сигналов обратной связи используется сигнал с измерителя угловых ускорений по ВН (ИУУВН) 47 датчика угловых ускорений (ДУУ) 26.

Указанные сигналы обратных связей позволяют повысить добротность и устойчивость приводов ГН и ВН, тем самым обеспечив требуемое качество управления приводами ГН и ВН, что в сумме с новыми цифровыми алгоритмами управления позволяет уменьшить ошибку стабилизации установленного вооружения (В) 23 по ВН и ГН.

Одновременно с указанными сигналами обратных связей в (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 подаются сигналы относительной скорости установленного вооружения (В) 23 и боевого модуля (БМ) 8 соответственно по ВН и ГН, полученные корректирующими звеньями методом дифференцирования соответствующих сигналов с датчиков положения вооружения по ВН (ДПВ) 42 и боевого модуля по ГН (ДПБМ) 11.

Полученные сигналы относительной скорости установленного вооружение (В) 23 и боевого модуля (БМ) 8 по ВН и ГН, представляют собой сигналы обратных связей по возмущению, воздействующему соответственно на установленное вооружение (В) 23 и боевой модуль (БМ) 8 в плоскостях ВН и ГН при движении ОВН. Введение указанных обратных связей по возмущению в контуры управления приводами ВН и ГН позволяет дополнительно повысить точность стабилизации установленного вооружения (В) 23.

Таким образом, полученные и обработанные в (КВСУ) 14 сигналы управления по ГН и ВН поступают на соответствующие усилители ГН (УМГН) 19, ВН (УМВН) 45 и (У-ШИМ МУ) 43 блока управления (БУ) 13, формирующие соответственно сигналы управления для электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39, приводного электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51 гидронасоса (Н) 52, и механизма управления цилиндра исполнительного (НИ) 54 гидропривода ВН (ГП) 53.

Полученные сигналы управления по ГН и ВН преобразуются соответственно в силовые сигналы для управления обмотками электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39 и обмотками механизма управления цилиндра исполнительного (ЦИ) 54, обеспечивающих вращение вала электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39 и линейное перемещения штока цилиндра исполнительного (НИ) 54 соответственно.

Электродвигатель ГН (ЭД-ГН) 39, механически связанный с редуктором ГН (Ред. ГН) 37, шток гидроцилиндра (ЦИ) 54, механически связанный с боевым модулем (БМ) 8 и установленным вооруженим (В) 23, поворачивают соответственно боевой модуль (БМ) 8 по ГН и установленное вооружение (В) 23 по ВН в сторону уменьшения ошибки стабилизации, тем самым удерживая направление установленного вооружения (В) 23 на цель, заданное информационно-управляющей системой вооружения (ИУСВ) 10 по сигналам с первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3.

Блок силовых ключей (БСК) 35 по командам от контроллера вычисления (КШИМ УГН) 32 и от внешних устройств (ВУ) 7 управляет работой электромагнита механизма поворота боевого модуля (ММПБМ) 36, который через редуктор привода ГН (Ред. ГН) 37 обеспечивает блокировку (разблокировку) боевого модуля (БМ) 8 в случае аварийного (рабочего) или несанкционированного оператором(ами), и информационно управляющей системой вооружения (ИУСВ) 10 поведения привода ГН.

Наведение в режиме ОСНОВНОЙ установленного вооружения (В) 23 осуществляется по сигналам первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3, связанного электрически с первым пультом управления (ПУ1) 1 по ГН, ВН и формирующего по цифровому каналу обмена в (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 сигналы ошибок приводов по ГН и ВН. Наводчик (оператор) ОВН пультом управления (ПУ1) 1 по ГН и ВН наводит стабилизированную в двух плоскостях линию визирования (прицельную марку) первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3 на цель по изображению на первом видеосмотровом устройстве (ВСУ1) 5. Сигналы с датчиков положения ГН и ВН первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3, пропорциональные ошибкам стабилизации по ГН и ВН, отрабатываются приводами ГН и ВН, поворачивающими установленное вооружение (В) 23 в сторону уменьшения ошибок ГН и ВН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в режиме ОСНОВНОЙ.

Для компенсации скоростной ошибки в плоскостях ГН и ВН сигнал с (ПУ1) 1 через (ПШ1) 9 и (ФСПШ1) 12 поступает в (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13.

Стабилизация в режиме ДУБЛЬ установленного вооружения (В) 23 осуществляется по сигналам второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4, формирующего по цифровому каналу обмена в (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 сигналы ошибок приводов по ГН и ВН, коммутируемые в соответствии с выбранным режимом работы ОВН по сигналам из информационно-управляющей системы вооружения (ИУСВ) 10 и сигналам от внешних устройств (ВУ) 7.

Далее, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в режиме ОСНОВНОЙ, полученные сигналы ошибок по ГН и ВН преобразуются и суммируются в (КВСУ) 14 с сигналами обратных связей по ГН и ВН, позволяющими поднять точность стабилизации приводов по ГН и ВН системы стабилизации в режиме ДУБЛЬ.

Обработанные в (КВСУ) 14 сигналы управления по ГН и ВН поступают на соответствующие усилители ГН (УМГН) 19, ВН (УМВН) 45 и (У-ШИМ МУ) 43 блока управления (БУ) 13, формирующие соответственно сигналы управления для электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39, приводного электродвигателя ВН (ЭД-ВН) 51 гидронасоса (Н) 52, и механизма управления цилиндра исполнительного (ЦИ) 54 гидропривода ВН (ГП) 53.

Полученные сигналы управления по ГН и ВН преобразуются соответственно в силовые сигналы для управления обмотками электродвигателя ГН (ЭД-ГН) 39 и линейных перемещений штока для цилиндра исполнительного (НИ) 54.

Электродвигатель ГН (ЭД-ГН) 39, механически связанный с редуктором ГН (Ред. ГН) 37, шток гидроцилиндра (ЦИ) 54, механически связанный с боевым модулем (БМ) 8 и установленным вооруженим (В) 23, поворачивают соответственно боевой модуль (БМ) 8 по ГН и установленное вооружение (В) 23 по ВН в сторону уменьшения ошибки стабилизации, тем самым удерживая направление установленного вооружения (В) 23 на цель, заданное информационно-управляющей системой вооружения (ИУСВ) 10 по сигналам со второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4.

Блок силовых ключей (БСК) 35 и электромагнит механизма поворота боевого модуля (ММПБМ) 36 в режиме ДУБЛЬ работают аналогично описанному выше режиму ОСНОВНОЙ.

Наведение в режиме ДУБЛЬ установленного вооружения (В) 23 осуществляется по сигналам второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4, связанного электрически со вторым пультом управления (ПУ2) 2 по ГН, ВН и формирующего по цифровому каналу обмена в (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13 ошибки приводов по ГН и ВН. Командир (оператор) ОВН пультом управления (ПУ2) 2 по ГН и ВН наводит стабилизированную в двух плоскостях линию визирования (прицельную марку) второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4 на цель по изображению на втором видеосмотровом устройстве (ВСУ2) 6. Сигналы с датчиков положения ГН и ВН второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4, пропорциональные ошибкам стабилизации по ГН и ВН, отрабатываются приводами ГН и ВН, поворачивающими установленное вооружение (В) 23 в сторону уменьшения ошибок ГН и ВН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в режиме ДУБЛЬ.

Для компенсации скоростной ошибки в плоскостях ГН и ВН сигнал с (ПУ2) 2 через (ПШ1) 9 и (ФСПШ1) 12 поступает в (КВСУ) 14 блока управления (БУ) 13.

Стабилизация в режиме ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ установленного вооружения (В) 23 осуществляется по сигналам второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4 аналогично режиму ДУБЛЬ. При этом установленное вооружение (В) 23 и боевой модуль (БМ) 8 по ВН и ГН совместно с линией визирования (маркой прицела) первого задающего устройства стабилизации (ЗУС1) 3 согласовывается с заданной точностью с независимо стабилизированной линией визирования (маркой прицела) второго панорамного задающего устройства стабилизации (ЗУС2) 4, наведенной командиром ОВН на выбранную цель. После согласования режим ЦЕЛЕУКАЗАНИЯ автоматически снимается, система управления и стабилизации переходит в ранее выбранный режим работы - ОСНОВНОЙ и наводчик (оператор) ОВН производит работу по выбранной командиром ОВН цели.

Таким образом, заявляемая в качестве изобретения система управления и стабилизации вооружением позволяет:

- повысить надежность СУСВ за счет замены устаревшего электромашинного привода ГН на современный электропривод с векторным управлением исполнительным электродвигателем ГН, позволяющий исключить недостатки электромашинного привода ГН системы стабилизации - прототипа;

- повысить эксплутационные показатели СУСВ за счет введения цифровых контуров управления и коррекции приводами ГН и ВН, что позволяет применить адаптивные и оптимальные алгоритмы управления СУСВ, гибко менять ее параметры при изменении механических параметров ОВН в процессе его эксплуатации;

- повысить эксплутационную интероперабельность СУСВ за счет введения в ее структуру цифровых информационных каналов обмена с внешними устройствами объекта военного назначения (ОВН), что позволяет резко повысить эксплутационные характеристики СУСВ и возможность ее установки на другие ОВН без существенной доработки. Повышение эксплутационной интероперабельности также достигается введением во внутреннюю структуру СУСВ дополнительных цифровых информационных каналов, позволяющих проводить настройку и диагностику СУСВ, как при помощи внешних устройств диагностики и настройки, подключаемых к контрольному разъему блока управления СУСВ, так и при помощи встроенных средств диагностики и настройки ОВН, в частности через видеосмотровые устройства ОВН;

- повысить точность стабилизации по ВН и ГН за счет введения в контуры управления приводами ВН и ГН СУСВ дополнительных сигналов обратных связей с датчиковой аппаратуры ОВН, таких как ДУУ, ДУС-К, БПБМ, ДПВ, получаемых по цифровым информационным каналам обмена, что позволяет поднять устойчивость и добротность контуров управления приводами ВН и ГН. Это дает возможность в сумме с новым электроприводом ГН и новым гидроприводом ВН СУСВ повысить точность стабилизации не менее чем на (25-30)%, а также увеличить скорость переброса и отработки по ГН и ВН (до величины не менее 40-45%);

- расширить функциональные возможности СУСВ, такие как введение режима стабилизированного целеуказания, за счет введения в ее структуру дополнительных устройств (второй пульт управления, второе панорамное задающее устройство стабилизации), позволяющих обеспечить ее работу с несколькими прицельными комплексами, имеющими независимую двухплоскостную стабилизацию линии визирования;

- увеличить живучесть ОВН за счет введения в структуру СУСВ дополнительных устройств (второй пульт управления, второе панорамное задающее устройство стабилизации), позволяющих обеспечить ее работу в случае отказа основного прицельного комплекса ОВН (первого задающего устройства стабилизации).

Таким образом, поставленные в заявке технические задачи достигнуты.

Приведенные в описании технические преимущества, целесообразность и надежность системы управления и стабилизации вооружения, реализованной по заявляемой структурной схеме, подтверждены испытаниями опытного образца системы на испытательной базе ОАО «КЭМЗ» г. Ковров, ОАО «УКБТМ» и ОАО «НПК Уралвагонзавод» г. Нижний Тагил.

Система управления и стабилизации вооружения, содержащая установленное вооружение с закрепленными на нем блоком датчиков с датчиками абсолютной угловой скорости по ВН и ГН, боевой модуль (башню) с установленным на нем вооружением, электродвигатель гидропривода ВН, гидронасос гидропривода ВН, цилиндр исполнительный гидропривода ВН, механически связанный с установленным вооружением и боевым модулем и гидравлически с гидронасосом гидропривода ВН, редуктор ГН, механически связанный с боевым модулем и электродвигателем ГН, электродвигатель ГН, первый пульт управления, первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, электрически связанное с первым пультом управления, внешние устройства, электрически связанные с первым задающим устройством стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, блок управления, электрически связанный с внешними устройствами, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, второй пульт управления, первая и вторая панели видеосмотрового устройства, информационно-управляющая система вооружения, усилитель мощности ГН, включающий в себя преобразователь напряжения, контроллер широтно-импульсного модулятора усилителя ГН, широтно-импульсный модулятор ГН, усилитель ГН, датчик тока усилителя ГН, датчик скорости вала электродвигателя ГН, блок силовых ключей, формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН; электромагнит механизма поворота боевого модуля, корпус объекта военного назначения, датчик абсолютной угловой скорости корпуса, включающий в себя датчик абсолютной угловой скорости, формирователь сигналов последовательной шины датчика абсолютной угловой скорости корпуса; датчик положения боевого модуля по ГН, датчик положения установленного вооружения по ВН, датчик угловых ускорений, включающий в себя измеритель угловых ускорений в плоскости ГН, измеритель угловых ускорений в плоскости ВН, формирователь сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений; первая последовательная шина, вторая последовательная шина, третья последовательная шина, при этом блок управления выполнен цифровым и содержит первый формирователь сигналов последовательной шины, второй формирователь сигналов последовательной шины, третий формирователь сигналов последовательной шины, контроллер вычисления сигналов управления, усилитель широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного; причем блок датчиков дополнительно содержит формирователь сигналов последовательной шины установленных в нем датчиков абсолютной угловой скорости по ГН и ВН, а в гидропривод дополнительно введены усилитель мощности ВН, датчик скорости вала электродвигателя ВН, контроллер вычисления широтно-импульсного модулятора усилителя ВН, широтно-импульсный модулятор ВН, усилитель ВН, датчик тока усилителя ВН, формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН усилителя мощности ВН; при этом первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН электрически связано с первым видеосмотровым устройством, а второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН электрически связано со вторым пультом управления по ВН и ГН, вторым видеосмотровым устройством и внешними устройствами, причем первое и второе видеосмотровые устройства, первый и второй пульты управления по ВН и ГН, первое задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, а также информационно-управляющая система вооружения электрически связаны с первой последовательной шиной, которая, в свою очередь, электрически связана с первым формирователем сигналов последовательной шины блока управления, с датчиком положения боевого модуля, кинематически связанным с погоном боевого модуля, и с датчиком положения установленного вооружения, кинематически связанным с осью вращения установленного вооружения, при этом внешние устройства электрически связаны с контроллером вычисления сигналов управления блока управления, который, в свою очередь, связан с первым, вторым и третьим формирователями сигналов последовательной шины блока управления и усилителем широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного блока управления причем, второй формирователь сигналов последовательной шины блока управления через вторую последовательную шину электрически связан с формирователями сигналов последовательной шины усилителя ГН и усилителя ВН, соответственно усилителя мощности ГН и усилителя мощности ВН, а третий формирователь сигналов последовательной шины блока управления через третью последовательную шину электрически связан с формирователем сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений, механически связанного через корпус датчика угловых ускорений с боевым модулем, с формирователем сигналов последовательной шины блока датчиков и с формирователем сигналов последовательной шины датчика угловой скорости корпуса, механически связанного через корпус датчика угловой скорости корпуса с корпусом объекта военного назначения, который в свою очередь через вращающийся погон механически связан с боевым модулем объекта военного назначения, при этом формирователь сигналов последовательной шины датчика угловых ускорений электрически связан с измерителями угловых ускорений по ГН и ВН, формирователь сигналов последовательной шины блока датчиков электрически связан с датчиками абсолютной угловой скорости по ГН и ВН, а формирователь сигналов последовательной шины датчика угловой скорости корпуса электрически связан с датчиком абсолютной угловой скорости, при этом с одной стороны формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН усилителя мощности ГН электрически связан с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ГН, связанного с преобразователем напряжения, с широтно-импульсным модулятором ГН и блоком силовых ключей, при этом широтно-импульсный модулятор ГН, в свою очередь, связан с входом усилителя ГН усилителя мощности ГН, первый выход которого электрически связан с электродвигателем ГН, а второй и третий выходы соответственно электрически связаны с датчиком тока усилителя ГН и датчиком скорости вала электродвигателя ГН, выходы которых соответственно электрически соединены с входами контроллера широтно-импульсного модулятора усилителя ГН, а один из входов преобразователя напряжения, в свою очередь, соединен с бортовой сетью ОВН, а его высоковольтный выход соединен с усилителем ГН усилителя мощности ГН, вращающим вал электродвигателя ГН, который через редуктор ГН, механически связанный с электромагнитом механизма поворота боевого модуля, поворачивает боевой модуль с установленным вооружением в соответствии с заданным первым или вторым задающим устройством стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и выработанное контроллером вычисления сигналов управления сигналом управления по ГН угловое положение при разрешающем сигнале с блока силовых ключей, электрически связанного с электромагнитом механизма поворота боевого модуля и внешними устройствами, с другой стороны формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН усилителя мощности ВН гидропривода ВН электрически связан с контроллером широтно-импульсного модулятора усилителя ВН, связанного, в свою очередь, с широтно-импульсным модулятором ВН, выход которого связан с усилителем ВН усилителя мощности ВН, первый выход которого электрически соединен с датчиком тока усилителя ВН, выход которого электрически связан с входом контроллера широтно-импульсного модулятора усилителя ВН, а второй выход усилителя ВН электрически связан с электродвигателем ВН, вал которого электрически связан с датчиком скорости вращения вала электродвигателя ВН и механически с гидронасосом гидропривода ВН, причем усилитель ВН усилителя мощности ВН соединен с бортовой сетью объекта военного назначения, а гидронасос гидропривода ВН гидравлически связан с цилиндром исполнительным гидропривода ВН, который, в свою очередь, электрически связан с усилителем широтно-импульсного модулятора механизма управления цилиндра исполнительного блока управления и кинематически связан одним концом с корпусом боевого модуля, а другим концом с установленным вооружением, поворачивая его относительно боевого модуля в плоскости ВН, в соответствии с заданным первым или вторым задающим устройством стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ВН и выработанное контроллером вычисления сигналов управления сигналом управления по ВН угловое положение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вооружения и военной техники и может найти применение в системах наведения, стабилизации и управления вооружением боевых машин типа БМП, БМД, танков, БТР, БРДМ и т.п.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к стабилизаторам вооружения боевых модулей (далее - СВ БМ) систем управления и стабилизации вооружения боевых модулей машин типа танков, БМП, БТР, БРДМ и т.п., а также дистанционно-управляемых боевых модулей систем вооружения объектов военного назначения (ОВН), имеющих в своем составе стабилизатор вооружения (далее по тексту - СВ) с необходимым набором датчиковой аппаратуры, в том числе, и датчиком положения боевого модуля (далее по тексту - ДПБМ).

Изобретение относится к области вооружения и военной техники и может найти применение в системах стабилизации вооружения боевых модулей (СВ БМ) машин типа танков, БМП, БТР, БРДМ и т.п.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах управления высокоточным оружием. Технический результат - повышение эффективности стрельбы управляемыми снарядами или ракетами.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к системам управления и стабилизации вооружения (далее - СУСВ) боевых модулей машин типа танков, БМП, БТР, БРДМ и т.п.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к системам управления и стабилизации вооружения (СУСВ) боевых машин типа танков, БМП, БТР, БРДМ и т.п., работающим совместно со стабилизатором вооружения.

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к приводам горизонтального наведения стабилизатора вооружения объекта военного назначения (ОВН) боевой машины поддержки танков.

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к приводам вертикального наведения и стабилизации стабилизатора танкового вооружения (далее - стабилизатор).

Изобретение относится к системам стабилизации танкового вооружения (далее - стабилизатор). В устройство дополнительно введены второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, второй пульт управления, преобразователь напряжения, усилитель мощности, датчик положения башни по ГН, датчик положения пушки по ВН, прицел с зависимой линией стабилизации по ВН и ГН, устройства настройки и диагностики, кроме того, в блок управления дополнительно введены: первое ключевое устройство, второе ключевое устройство, интегратор привода ГН, интегратор привода ВН, модуль настройки и диагностики стабилизатора, первое корректирующее звено, второе корректирующее звено.

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано в танковом вооружении. Из неподвижного и в движении танка производят поиск, обнаружение, опознавание, слежение цели с помощью совокупности взаимодействующих электронно-оптических приборов и автоматических систем, автоматически заряжают пушку выбранным типом боеприпаса, автоматически вычисляют, вводят поправки на температуру воздуха, износ канала ствола, атмосферное давление, боковой ветер, производят анализ сигналов от лазерного дальномера и блока переключения баллистик с помощью блока оценки эффективности стрельбы.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в танковом вооружении. Определяют отклонения от нормальных условий стрельбы, определяют дальность до цели и фланговую скорость цели, выбирают тип боеприпаса, заряжают автоматом заряжания пушку боеприпасом с последующей разгерметизацией заряда, увеличивают исходное давление в зарядной каморе с пороховым зарядом до 120 атмосфер сжатым воздухом системы гидропневмоочистки с обеспечением герметичности пушки, измеряют датчиком давления фактическое значение давления в зарядной каморе, рассчитывают баллистическим вычислителем углы прицеливания и бокового упреждения в зависимости от поправки на начальную скорость выбранного типа снаряда и от фактического давления в зарядной каморе, производят прицельный выстрел. Изобретение позволяет повысить начальную скорость снаряда и дальность стрельбы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в танковом вооружении. Выбирают и устанавливают блоком переключателей в баллистическом вычислителе (БВ) тип боеприпаса для поражения цели, считывают автоматической системой со штрихкода информацию о фактической массе снаряда, вводят данные в БВ, измеряют дальность до цели лазерным дальномером, автоматически учитывают изменения дальности за счет движения танка и цели, угловой скорости цели по вертикали и горизонтали, угла крена и наклона оси цапф пушки, скорости ветра, индивидуального угла вылета боеприпаса из канала ствола пушки при производстве выстрела, температуры и давления воздуха, усредненной массы снаряда, температуры заряда, износа канала ствола, рассчитывают углы прицеливания и бокового упреждения для прицельного выстрела с учетом информации фактической массы каждого осколочно-фугасного и кумулятивного снаряда. Изобретение позволяет повысить точность стрельбы из танковых пушек. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к стабилизаторам вооружения боевых модулей машин типа танков, БМП, БТР и т.п., имеющих в своем составе стабилизатор вооружения, содержащий необходимый набор внешней и внутренней датчиковой аппаратуры, входящий в состав системы управления и стабилизации вооружения. Отличительной особенностью стабилизатора вооружения боевого модуля является то, что в устройство дополнительно введены датчик положения боевого модуля по горизонтальному наведению (ГН), блок датчиков абсолютных угловых скоростей, с механически закрепленными в нем датчиком абсолютной угловой скорости по ГН и датчиком абсолютной угловой скорости по вертикальному наведению (ВН), расположенными по двум соответствующим ортогональным осям, датчик линейных ускорений двухплоскостной, с механически закрепленными в нем акселерометром ГН и акселерометром ВН, расположенными по двум соответствующим ортогональным осям, видеосмотровое устройство, панель управления, прицел-дублер с зависимой линией стабилизации по ВН и ГН. В блок управления дополнительно введены первое ключевое устройство, второе ключевое устройство, интегратор привода ГН, интегратор привода ВН, модуль настройки и диагностики стабилизатора. Технический результат - повышение надежности стабилизатора вооружения, повышение эксплутационных показателей стабилизатора вооружения, повышение эксплутационной интероперабельности стабилизатора вооружения, повышение точности стабилизации по ВН и ГН стабилизатора вооружения, расширение функциональных возможностей стабилизатора вооружения, уменьшение времени готовности стабилизатора вооружения, увеличение живучести стабилизатора, а с ним и объекта военного назначения, исключение использования переменного напряжения 36 В 400 Гц для питания блока гиротахометров и датчика линейных ускорений стабилизатора вооружения. 2 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, в частности к стабилизаторам танкового вооружения. Техническим результатом, достигаемым от реализации данного изобретения, является упрощение конструкции, снижение времени стабилизации и улучшение эксплуатационных характеристик. Предложенный стабилизатор танкового вооружения содержит электрические механизмы горизонтального и вертикального наведений, блок управления. Кроме того, стабилизатор дополнительно снабжен платформой с двумя горизонтальными осями и ломаным рычагом, одно плечо которого установлено с возможностью поворота на первой оси платформы, а другое скреплено с прицелом стабилизатора, при этом механизм вертикального наведения выполнен, по крайней мере, в виде двух червячных и зубчатых передач, причем первое колесо первой зубчатой передачи жестко соединено с первым плечом ломаного рычага, а второе - установлено с возможностью вращения на второй горизонтальной оси и скреплено с червячным колесом первой червячной передачи, червяк которой установлен соосно с осью поворота платформы вокруг вертикальной оси и с червяком второй червячной передачи, червячное колесо которой установлено с возможностью поворота на первой горизонтальной оси и скреплено с первым колесом второй зубчатой передачи, второе колесо которой установлено с возможностью поворота на оси двуплечего рычага и жестко соединено с его вторым плечом. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для контроля и управления вооружением военной гусеничной машины (ВГМ) содержит блок приема и контроля данных (ПКД) аппаратуры 1В112, датчики обратной связи ПБ5.155.003 блока управления 2А64, индикатор горизонтирования, манометр давления воздуха системы управления гидроамортизаторами, индикаторы типа, остатка и серии снарядов пульта командира, индикатор нагрева жидкости в противооткатных устройствах пульта командира, блок передачи данных аппаратуры 1В112, блок обработки информации, блок хранения информации, блок кодирования, блок передачи данных аппаратуры 1В112, блок сбора данных, датчики обратной связи ПБ5.155.003 блока управления 2А64, устройства, определяющие количество произведенных выстрелов, осечку при выстреле, количество жидкости в тормозе откатных частей, величину давления в накатнике, датчики, определяющие температуру окружающей среды, температуру заряда, атмосферное давление, длину отката орудия, пульт управления оператора, блок кодирования оператора, блок приемо-передачи оператора, соединенные определенным образом. Обеспечивается дистанционный контроль вооружения ВГМ, прекращение или осуществление выстрела независимо от действий экипажа. 1 ил.

Изобретение относится к системам стабилизации и управления вооружением боевых машин. Система дополнительно содержит, с соответствующими связями, задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по горизонтальной наводке (ГН) и вертикальной наводке (ВН), второй тип установленного вооружения, второй электродвигатель ВН, второй редуктор ВН, датчики положения по ВН, модули вычисления скорости вала электродвигателя усилителей мощности по ГН и ВН, блок коммутации приводов и датчиков, аппаратура системы управления боевым отделением. В блок управления дополнительно введен блок логики, блок защит, ключевое устройство ГН, корректирующее звено по скорости вращения вала электродвигателя ГН, ключевое устройство ВН, суммирующие усилители канала ВН, корректирующие звенья канала ВН вооружения по его положению или ошибке, блок коммутации корректирующих звеньев канала ВН вооружения по его положению или ошибке, блок коммутации корректирующих звеньев обратных связей по току и скорости электродвигателя ВН вооружения, корректирующие звенья по току электродвигателя ВН вооружения, корректирующие звенья по скорости вращения вала электродвигателя ВН вооружения. Достигается повышение эксплуатационных характеристик системы стабилизации. 1 ил.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к стабилизаторам вооружения дистанционного управления боевыми модулями (БМ). Стабилизатор вооружения дистанционно управляемого боевого модуля дополнительно содержит, связанные между собой, задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по горизонтальному наведению (ГН) и вертикальному наведению (ВН), блок управления, усилитель мощности, блок коммутации, электродвигатель ГН, электродвигатель ВН, электромагнитный стопор ГН, электромагнитный стопор ВН, датчик положения ГН, датчик положения ВН, датчик абсолютной угловой скорости по ГН, датчик абсолютной угловой скорости по ВН, первую последовательную шину, вторую последовательную шину, третью последовательную шину, четвертую последовательную шину, прицел-дублер, в шасси объекта военного назначения дополнительно введены аппаратура управления и видеосмотровое устройство. Достигается обеспечение дистанционного наведения установленного на БМ вооружения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прил.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, а именно к системам автоматического управления и регулирования, в частности к системам наведения, стабилизации и управления вооружением ОВН, работающих с комплексом управления вооружением этих объектов. Основной целью изобретения является повышение эксплутационных характеристик системы управления и стабилизации вооружения, расширение возможности ее применения и диагностики, а также обеспечение дистанционного наведения установленного на ОВН вооружения. Для достижения цели в известную систему управления и стабилизации вооружения ОВН дополнительно введены с соответствующими связями: второе панорамное задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН, второй пульт управления, первая и вторая панели видеосмотрового устройства, информационно-управляющая система вооружения, усилитель мощности ГН, включающий в себя: преобразователь напряжения, контроллер широтно-импульсного модулятора усилителя ГН, широтно-импульсный модулятор ГН, усилитель ГН, датчик тока усилителя ГН, датчик скорости вала электродвигателя ГН, блок силовых ключей, формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН; электромагнит механизма поворота боевого модуля, корпус ОВН, датчик абсолютной угловой скорости корпуса, включающий в себя: датчик абсолютной угловой скорости, формирователь сигналов последовательной шины ДУС-К; датчик положения боевого модуля по ГН, датчик положения установленного вооружения по ВН, датчик угловых ускорений, включающий в себя: измеритель угловых ускорений в плоскости ГН, измеритель угловых ускорений в плоскости ВН, формирователь сигналов последовательной шины ДУУ; первая последовательная шина, вторая последовательная шина, третья последовательная шина, кроме того, в блок управления дополнительно введены: первый формирователь сигналов последовательной шины, второй формирователь сигналов последовательной шины, третий формирователь сигналов последовательной шины, контроллер вычисления сигналов управления, усилитель механизма управления цилиндра исполнительного; в блок датчиков дополнительно введен: формирователь сигналов последовательной шины блока датчиков; в гидропривод дополнительно введены: усилитель мощности ВН, датчик скорости вала электродвигателя ВН, контроллер вычисления ШИМ усилителя ВН, широтно-импульсный модулятор ВН, усилитель ВН, датчик тока усилителя ВН, формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН. 2 ил.

Наверх