Способ определения условий возможного пуска беспилотного летательного аппарата



Способ определения условий возможного пуска беспилотного летательного аппарата
Способ определения условий возможного пуска беспилотного летательного аппарата
Способ определения условий возможного пуска беспилотного летательного аппарата

 


Владельцы патента RU 2618811:

Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" (RU)

Изобретение относится к способу определения условия возможного пуска беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Для определения возможности пуска с помощью первого пользовательского интерфейса вводят координаты цели, количество и координаты пунктов перемены маршрута, курс стрельбы, угол подхода к цели, угол целеуказания, признак и размер цели, тип топлива, скорость ветра, отображают текущие параметры носителя, через равные промежутки времени в вычислительном модуле носителя рассчитывают точку предполагаемого начала поиска цели, время выхода БПЛА на рубеж атаки, вероятность захвата цели активной радиолокационной головкой самонаведения, минимальную и максимальную дальность использования БПЛА, способ обнаружения цели, суммарную траекторию полета БПЛА до цели, необходимое количество топлива, которые отражают на экране второго пользовательского интерфейса носителя, выводят на экран с помощью третьего пользовательского интерфейса диаграмму отображения траектории полетного задания БПЛА, цель, пункты перемены маршрута, траекторию полета БПЛА, зону неопределенности положения цели, точку начала поиска цели, радиус рубежа атаки, угол прокачки антенны, передают в БПЛА полетное задание и дают разрешение на пуск при условии вхождения параметров в пределы заданных диапазонов. Обеспечивается точность определения момента выдачи команды на пуск БПЛА с разных типов носителей. 3ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к области информационно - измерительной техники и может быть использовано в вычислительном модуле носителей беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Из уровня техники известен способ определения точки отделения ступеней ракеты, основанный на движении по программной траектории отделяющейся ступени в плоскости пуска, при котором определяют ближайшую и находящуюся на оптимальной дальности от точки старта разрешенные зоны падения отделяющейся ступени ракеты, сравнивают прогнозируемые координаты точки падения отделяющейся ступени с координатами разрешенной зоны падения, оценивают величину остатков топлива в баках отделяющейся ступени ракеты и дают команду на отделение ступени. [1]

Данный способ сложно применять в БПЛА из-за большого размера вычислительного модуля ракеты.

Из уровня техники известен способ определения момента выдачи команды на пуск боеприпаса, при котором осуществляют пуск боеприпаса и направляют боеприпас по программной траектории, рассчитывают скорость боеприпаса, выбирают расстояние до цели, рассчитывают координаты места встречи с целью, выбирают отрезок времени между пуском и подрывом боеприпаса и подрывают боеприпас. [2]

Недостатком данного способа является недостаточная точность в определении момента выдачи команды на пуск боеприпаса.

Наиболее близким к рассматриваемому техническому решению и принятым за прототип является способ определения момента выдачи команды на пуск ракеты с авиационного носителя, при котором используют алгоритмы боевого применения системы управления вооружением.

Алгоритмы обеспечения применения средств вооружения включают в себя: расчет условий разрешения пуска ракеты, формирование логики пуска, расчет полетных заданий и команд, формирование индикации условий применения. В бортовую цифровую вычислительную машину, входящую в состав бортовой автоматизированной системы управления, вводится специальное программное обеспечение, содержащее главную управляющую программу, диспетчеры режимов, функциональное программное обеспечение, программы встроенного контроля. [3]

Недостатком данного способа является невозможность его применения для разных типов носителей.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков и создание способа определения условий возможного пуска БПЛА, позволяющего точно определить момент выдачи команды на пуск БПЛА с разных типов носителей.

Поставленная задача решается за счет того, что определение условий возможного пуска БПЛА производят следующим образом: с помощью первого пользовательского интерфейса носителя вводят координаты положения цели, количество и координаты пунктов перемены маршрута, курс стрельбы, угол подхода к цели, угол целеуказания, признак и размер цели, тип топлива, скорость ветра, а также отображают текущие параметры носителя, при этом через равные промежутки времени в вычислительном модуле носителя рассчитывают точку предполагаемого начала поиска цели, время выхода БПЛА на рубеж атаки, вероятность захвата цели активной радиолокационной головкой самонаведения, минимальную и максимальную дальности применения БПЛА, способ обнаружения цели, суммарную траекторию полета БПЛА до цели и необходимое для этого количество топлива, полученные данные отображают с помощью экрана второго пользовательского интерфейса носителя, с помощью третьего пользовательского интерфейса на экран выводят диаграмму отображения траектории полетного задания БПЛА: точку пуска БПЛА, цель, пункты перемены маршрута, траекторию полета БПЛА, зону неопределенности положения цели, точку начала поиска цели, радиус рубежа атаки, угол прокачки антенны, при этом, если вероятность захвата цели, величина запаса топлива в БПЛА, параметры полетного задания, а также текущие параметры носителя входят в пределы заданных диапазонов, в БПЛА передают полетное задание и дают разрешение на его пуск.

Предлагаемый способ может быть использован при размещении БПЛА на различных типах носителей.

В случае размещения БПЛА на авиационном носителе, при помощи первого пользовательского интерфейса дополнительно вводят: температуру наружного воздуха у земли перед взлетом носителя, а также отображают текущие параметры носителя: координаты положения носителя, углы курса, крена, тангажа, скорость и высоту полета.

В случае размещения БПЛА на корабельном носителе, на экране первого пользовательского интерфейса отображают текущие параметры носителя: координаты положения носителя, скорость движения и углы курса, крена и тангажа.

В случае размещения БПЛА на автомобильном носителе на экране первого пользовательского интерфейса отображают координаты положения носителя.

Оценку величины остатков топлива в баках ракеты называют решением задачи досягаемости цели.

Сущность изобретения поясняется фигурами, на которых представлены:

фиг. 1 - вид экрана первого пользовательского интерфейса;

фиг. 2 - вид экрана второго пользовательского интерфейса;

фиг. 3 - вид экрана третьего пользовательского интерфейса.

На фиг. 1, 2, 3 обозначены:

1 - координаты положения цели;

2 - количество и координаты пунктов перемены маршрута;

3 - курс стрельбы;

4 - угол подхода к цели;

5 - угол целеуказания;

6 - признак и размер цели;

7 - тип топлива;

8 - скорость ветра;

9 - текущие координаты положения носителя;

10 - текущие скорость и высота движения носителя;

11 - текущие углы курса, крена и тангажа носителя;

12 - способ обнаружения цели;

13 - вероятность захвата цели АРГСН;

14 - время выхода БПЛА на рубеж атаки;

15 - суммарная дальность полета БПЛА до цели;

16 - необходимое для подлета к цели количество топлива;

17 - минимальная и максимальная дальности применения БПЛА;

18 - траектория полета БПЛА;

19 - точка пуска;

20 - пункты перемены маршрута;

21 - цель;

22 - зона неопределенности положения цели;

23 - точка начала поиска цели;

24 - радиус рубежа атаки;

25 - угол прокачки антенны.

Способ определения условий возможного пуска БПЛА, при котором с помощью первого пользовательского интерфейса носителя вводят координаты положения цели 1, количество и координаты пунктов перемены маршрута 2, курс стрельбы 3, угол подхода к цели 4, угол целеуказания 5, признак и размер цели 6, тип топлива 7, скорость ветра 8, а также отображают текущие параметры носителя 10, 11. Через равные промежутки времени в вычислительном модуле носителя рассчитывают точку предполагаемого начала поиска цели 19, время выхода БПЛА на рубеж атаки 14, вероятность захвата цели активной радиолокационной головкой самонаведения 13, минимальную и максимальную дальности применения БПЛА 17, способ обнаружения цели 12, суммарную дальность полета БПЛА до цели 15 и необходимое для этого количество топлива 16. Полученные результаты отображают с помощью экрана второго пользовательского интерфейса носителя, с помощью экрана третьего пользовательского интерфейса выводят диаграмму отображения траектории полета (полетное задание) БПЛА 18: зону неопределенности положения цели 22, точку начала поиска цели 23 и радиус рубежа атаки 24, положение цели 21, положение пунктов перемены маршрута 20, угол прокачки антенны 25. Если вероятность захвата цели 13, величина запаса топлива в БПЛА 16, параметры полетного задания, а также текущие параметры носителя 10,11 входят в пределы заданных диапазонов, в БПЛА передают полетное задание и дают разрешение на его пуск.

При реализации способа имитатор БПЛА размещают на контрольно-испытательном стенде и производят отладку программного обеспечения с использованием контрольных задач.

При реализации способа может быть использован вариант размещения БПЛА на авиационном носителе, в этом случае при помощи первого пользовательского интерфейса дополнительно вводят температуру наружного воздуха у земли перед взлетом носителя, а также отображают текущие параметры носителя: координаты положения носителя, углы курса, крена, тангажа, скорость и высоту полета.

При реализации способа может быть использован вариант размещения БПЛА на корабельном носителе, при этом на экране первого пользовательского интерфейса носителя отображают его текущие параметры: координаты положения носителя, скорость движения и углы курса, крена и тангажа.

При реализации способа может быть использован вариант размещения БПЛА на автомобильном носителе, при этом на экране первого пользовательского интерфейса отображают координаты положения носителя.

Координаты пунктов перемены маршрута и расчет параметров траектории движения БПЛА могут изменять во время движения носителя с учетом рельефа местности, а также наименьшей вероятности потери ракеты от противодействия сил противовоздушной обороны предполагаемого противника.

До запуска БПЛА, по данным разведки, выдаваемым навигационным оборудованием носителя, могут корректироваться признак и размер цели, а также количество назначенных ракет в залпе.

Рассмотрим формирование разрешенных условий стрельбы и логики выбора цели при размещении БПЛА на авиационном носителе, при этом: выбирают цель, выбирают пункты перемены маршрута, выбирают пределы параметров разрешающих применение БПЛА (текущую высоту носителя, углы курса, крена, тангажа носителя и приборную скорость полета носителя), разрабатывают алгоритм расчета движения БПЛА в горизонтальной плоскости, рассчитывают параметры траектории движения БПЛА в горизонтальной плоскости в связанной с носителем системе координат, рассчитывают параметры траектории движения БПЛА в вертикальной плоскости, рассчитывают в итерационном режиме суммарную траекторию полета БПЛА, разрабатывают алгоритмы расчета радиусов рубежа атаки, неопределенности положения цели, окружности для ограничения постановки пунктов перемены маршрута. Перед началом первой итерации обнуляют входные параметры, выходные параметры текущей итерации становятся входными для следующей, выход из итераций происходит, если разница между результатами предыдущей и последующей итерации не превышает заданного значения или количество итераций превысило 10. Определяют метод стрельбы, рассчитывают возможные максимальную и минимальную дальности до цели, решают задачу досягаемости цели, рассчитывают время выхода на рубеж атаки, формируют логику выбора цели, формируют привязку к системе координат, связанную с носителем.

Способ может быть реализован при помощи установленных на носителе: навигационного оборудования, прицельно-навигационного комплекса и вычислительного модуля.

Навигационное оборудование включает в себя: инерциальную систему управления, доплеровский измеритель составляющих скорости и спутниковую навигационную систему.

В качестве прицельно-навигационного комплекса может быть использована лазерно-прицельная система, которая используется в системах вооружения «Кайра».

Вычислительный модуль носителя содержит систему управления вооружением и систему управления оружием. В систему управления вооружением входят: бортовая автоматизированная система управления, содержащая специальное программное обеспечение, состоящее из главной управляющей программы, диспетчеров режимов, функционального программного обеспечения, программы встроенного контроля, а также алгоритмов отображения информации на экранах пользовательских интерфейсов. Система управления оружием содержит специальное программное обеспечение, в частности программное обеспечение аппаратуры подготовки пуска БПЛА носителя.

Предложенный способ определения условий возможного пуска БПЛА позволяет точно определить момент выдачи команды на пуск БПЛА с разных типов носителей.

Представленные фигуры и описание способа позволяют, используя существующую элементную базу, осуществить его, что характеризует предлагаемый способ как промышленно применимый.

Представленные аналоги

1. RU, заявка №2013157666, дата приоритета 24.12.2013, МПК B64G 1/40;

2. RU, патент №2525303, дата приоритета 05.10.2011, МПК F41F 3/00, G01S 7/38;

3. Системы управления вооружением истребителей: основы интеллекта многофункционального самолета / Под редакцией академика РАН Е.А. Федосова. М.: Машиностроение, 2005, стр. 31-37.

Способ определения условий возможного пуска беспилотного летательного аппарата, при котором с помощью первого пользовательского интерфейса носителя вводят координаты положения цели, количество и координаты пунктов перемены маршрута, курс стрельбы, угол подхода к цели, угол целеуказания, признак и размер цели, тип топлива, скорость ветра, а также отображают текущие параметры носителя, при этом через равные промежутки времени в вычислительном модуле носителя рассчитывают точку предполагаемого начала поиска цели, время выхода беспилотного летательного аппарата на рубеж атаки, вероятность захвата цели активной радиолокационной головкой самонаведения, минимальную и максимальную дальности применения беспилотного летательного аппарата, способ обнаружения цели, суммарную траекторию полета беспилотного летательного аппарата до цели и необходимое для этого количество топлива, полученные данные отображают с помощью экрана второго пользовательского интерфейса носителя, с помощью третьего пользовательского интерфейса на экран выводят диаграмму отображения траектории полетного задания беспилотного летательного аппарата: точку пуска беспилотного летательного аппарата, цель, пункты перемены маршрута, траекторию полета беспилотного летательного аппарата, зону неопределенности положения цели, точку начала поиска цели, радиус рубежа атаки, угол прокачки антенны, при этом, если вероятность захвата цели, величина запаса топлива в беспилотном летательном аппарате, параметры полетного задания, а также текущие параметры носителя входят в пределы заданных диапазонов, в беспилотный летательный аппарат передают полетное задание и дают разрешение на его пуск.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области спортивных высших достижений и может быть использовано при подготовке стрелков преимущественно в биатлоне. Способ обучения стрельбе при переменном ветре осуществляют с использованием компьютерного комплекса.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выработки углов прицеливания и бокового упреждения пушки при стрельбе артиллерийскими и управляемыми снарядами, выработки временного интервала установки взрывателя для артиллерийских снарядов с подрывом на траектории, выработки сигнала “Запрет стрельбы” и времени задержки при стрельбе управляемыми снарядами, выработки зоны разрешения выстрела в системе управления огнем танка.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выбора рациональных способов поиска воздушных целей. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выбора рациональных способов поиска воздушных целей. .
Изобретение относится к способу управления полетом летательного аппарата (ЛА). Для управления полетом ЛА выполняют вычислительные операции с резервированным процессорным определением локальных сигналов управления, передают данные по разветвленной сети из линии передачи данных, осуществляют согласование управляющих сигналов, направляют их к исполнительным органам, производят контроль исправности резервированных каналов управления, размещенных по два резерва на левом и правом борту ЛА, по результатам проверки автоматически производят реконфигурацию структуры блоков вычисления и управления, выбирают один из трех режимов управления: основной, альтернативный (упрощенный) или резервный (аварийный) в зависимости от количества обнаруженных отказов.

Использование: для определения относительного взаимного положения ведущего и ведомого транспортного средства. Сущность изобретения заключается в том, что определение относительного взаимного положения производится на основе результатов измерений длительности распространения ультразвукового импульса от источника, размещенного на ведущем до трех или большего количества приемников, размещенных на ведомом транспортном средстве, при этом определение относительного взаимного положения ведущего и ведомого транспортного средства производится по значимому подмножеству результатов измерений длительности распространения ультразвукового импульса, формируемому из результатов измерений, завершившихся к моменту окончания заранее заданного интервала времени.

Изобретение относится к способу точной посадки беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Для точной посадки БПЛА получают временную последовательность кадров с оптической камеры на БПЛА, закодированную в битовый поток и содержащую данные об не менее одной оптической метке, расположенной в точке посадки, определяют не менее двух углов смещения при помощи алгоритмов компьютерного зрения, получают и обрабатывают с помощью рекурсивного фильтра данные о не менее двух углов наклона и высоте БПЛА, определяют вектор смещения БПЛА, формируют и направляют сигналы управления при помощи пропорционально-интегрально-дифференцирующего регулятора на полетный контроллер БПЛА, корректируют траекторию посадки БПЛА.

Изобретение относится к способу формирования сигнала стабилизации продольного углового движения беспилотного летательного аппарата. Для формирования сигнала производят идентификацию аэродинамических характеристик летательного аппарата на основе восстановления угла атаки определенным образом, измеренных углов тангажа, углов отклонения рулевых поверхностей, угловой скорости тангажа, а также нормального ускорения.

Группа изобретений относится к способу и бортовой системе автоматического управления самолетом в случае недееспособности экипажа. Для автоматического управления самолетом в случае недееспособности экипажа определяют недееспособность экипажа путем передачи на индикатор кокпита сообщения, требующего подтверждения экипажем путем введения кода безопасности, подают команду для управления самолетом на автопилот при отсутствии подтверждения от экипажа, управляют самолетом с помощью автопилота к месту приземления, перед приземлением самолета подают другое сообщение, требующее подтверждения от экипажа путем введения кода безопасности, определяют безопасную зону для полета самолета до выработки топлива, производят полет в безопасной зоне до выработки топлива.

Модернизированная бортовая адаптивная система стабилизации бокового движения летательного аппарата содержит задатчик сигнала управления по курсу, пять блоков вычитания, три усилителя, сумматор, ограничитель сигнала, измеритель угла курса, измеритель угловой скорости по курсу, управляемый ключ, три задатчика порогового сигнала, адаптивное инерционное звено, два формирователя модульной функции, три однополярных двухпозиционных реле с гистерезисом, два логических элемента «ИЛИ», задатчик сигнала управления по тангажу, датчик скоростного напора, соединенные определенным образом.

.Изобретение относится к способу формирования полетной траектории летательного аппарата (ЛА). Для формирования траектории загружают из бортовой базы данных и накладывают на электронную карту местности маршрут полета в виде последовательности заданных координатами местоположения навигационных точек (HT), соединяют НТ прямолинейными траекториями, формируют заданный курс, при необходимости соединяют НТ между собой траекториями произвольной формы (ТПФ) определенным образом, производят декомпозицию ТПФ на несколько взаимосвязанных прямолинейных микротраекторий (ПМТ) определенным образом, определяют координаты местоположения каждой из точек взаимосоединения (ТВС) ПМТ, запоминают ТВС ПМТ в бортовой базе данных в качестве дополнительных НТ, используют их в дальнейшем как эквивалентные основным НТ.

Способ определения положения мобильной машины на плоскости основан на определении положения мобильной машины на плоскости путем использования электромагнитного излучения, полученного от передатчика и воспринимаемого принимающим устройством, установленным на движущейся мобильной машине, и определения координат мобильной машины.

Изобретение относится к обработке телеметрической информации (ТМИ), получаемой при проведении приемо-сдаточных и летно-конструкторских испытаний беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Группа изобретений относится к автоматическому управлению трактором для контурной вспашки. Способ местоопределения тракторного агрегата заключается в том, что измеряют величину напряженности магнитного поля, сравнивают измеренное значение с компенсационным и формируют сигнал траекторного рассогласования как разность сравниваемых значений.

Изобретение относится к области авиационного приборостроения систем наведения управляемых снарядов и может быть использовано в системах наведения (СН) с телеориентацией снаряда в луче лазера.

Изобретение относится к способам обнаружения и высокоточного определения параметров скоростных летящих целей, а также к головкам самонаведения, используемым для формирования сигналов управления в зенитных ракетных комплексах.
Изобретение относится к способам уничтожения воздушной цели зенитными управляемыми ракетами (ЗУР). Для уничтожения воздушной цели излучают ложный сигнал с параметрами, аналогичными параметрам сигнала РЛС наведения ЗУР на определенной частоте, осуществляют поиск, обнаружение и измерение параметров радиоэлектронных помех противника.

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано на летательных аппаратах (ЛА) для их защиты от атакующих управляемых ракет класса «воздух-воздух» и «земля-воздух».

Предлагаемая группа изобретений относится к области управляемых самонаводящихся ракет с аэродинамическим автоколебательным рулевым приводом. Повышение точности вывода ракет в зону захвата головкой самонаведения излучения от целей, расположенных на больших дальностях, и, следовательно, повышение вероятности поражения таких целей достигается за счет использования на участке, предшествующем участку самонаведения, такого же закона управления, как и при наведении ракеты на конечном участке самонаведения, на котором используется метод пропорционального сближения.

Изобретение относится к области вооружения и касается способа и устройства наведения ракеты. Способ включает формирование информационного поля управления, запуск ракеты под углом к линии визирования цели.
Изобретение относится к области управления и регулирования и касается способа оптической разведки. Разведка осуществляется с помощью телетепловизионного прицела пусковой установки ракетного комплекса.
Наверх