Способ скрытия оптико-электронного средства воздушного комплекса оптико-электронного наблюдения
Владельцы патента RU 2792921:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к области оптико-электронной техники. Способ скрытия оптико-электронного средства (ОЭС) воздушного комплекса оптико-электронного наблюдения (ВКОЭН) базируется на осуществлении наблюдения участков подстилающей поверхности ОЭС ВКОЭН путем полета беспилотного летательного аппарата (БПЛА) по заданной траектории, ведении на борту в плоскости БПЛА мониторинга рассеянного в бок излучения лазерного локационного средства (ЛЛС). При обнаружении рассеянного излучения ЛЛС измеряют пространственные параметры луча ЛЛС, определяют по измеренным пространственным параметрам луча ЛЛС и параметрам полета БПЛА координаты местоположения ЛЛС, изменяют траекторию полета БПЛА так, чтобы участок подстилающей поверхности местоположения ЛЛС наблюдался последним, при этом перед наблюдением участка подстилающей поверхности местоположения ЛЛС снижают эффективную площадь рассеивания бортового ОЭС ВКОЭН до уровня эффективной площади рассеивания корпуса БПЛА. 2 ил.
Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в системах оптико-электронного наблюдения, в системах оптико-электронного противодействия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототип) является способ скрытия оптико-электронного средств (ОЭС) (см., например, [1]), основанный на установке двух матричных оптико-электронных координатора (МОЭК), так чтобы их приемные плоскости были перпендикулярны между собой и подстилающей поверхности, а в их поля зрения входила точка местоположения ОЭС, осуществлении координатной привязки и временной синхронизации работы фоточувствительных элементов МОЭК, приеме МОЭК рассеянного атмосферой излучения источника направленного оптического излучения и определении по координатам фоточувствительных элементов с максимальными выходными сигналами и по значениям моментов времени их регистрации пространственно-временных параметров траектории сканирования луча источника направленного оптического излучения подстилающей поверхности, вычислении по значениям которых, значениям параметров пространственного местоположения ОЭС и времени, затрачиваемое на уменьшение эффективной площади рассеивания (ЭПР) ОЭС до требуемого значения, критических пространственных параметров луча источника направленного оптического излучения относительно пространственных параметров местоположения ОЭС, осуществлении при достижении пространственных параметров луча источника направленного оптического излучения критических значений уменьшения ЭПР до требуемого значения.
Недостатком способа является низкая эффективность скрытия ОЭС, обусловленная требованием к ортогональности взаимного расположения приемных плоскостей ОЭК и использование большой базы определения местоположения лазерного локационного средства (ЛЛС), а также сложность технической реализации способа в условиях воздушного размещения ОЭС наблюдения.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности скрытия ОЭС воздушного комплекса наблюдения.
Сущность изобретения заключается в обеспечении скрытия бортового ОЭС наблюдения за счет однопозиционного мониторинга рассеянного излучения ЛЛС и изменения траектории сканирования (полета беспилотного летательного аппарата (БПЛА)).
Технический результат достигается тем, что в известном способе скрытия ОЭС воздушного комплекса оптико-электронного наблюдения (ВКОЭН), основанном на осуществлении наблюдения участков подстилающей поверхности ОЭС ВКОЭН путем полета БПЛА по заданной траектории, ведут на борту в плоскости БПЛА мониторинг рассеянного в бок излучения ЛЛС, при обнаружении рассеянного излучения (РИ) ЛЛС измеряют пространственные параметры луча ЛЛС, определяют по измеренным пространственным параметрам луча ЛЛС и параметрам полета БПЛА координаты местоположения ЛЛС, изменяют траекторию полета БПЛА, так чтобы участок подстилающей поверхности местоположения ЛЛС наблюдался последним, при этом перед наблюдением участка подстилающей поверхности местоположения ЛЛС снижают ЭПР бортового ОЭС ВКОЭН до уровня ЭПР корпуса БПЛА.
В настоящее время для наблюдения подстилающей поверхности широко используются БПЛА. Основным демаскирующим признаком комплексов воздушного наблюдения на БЛПА является ЭПР (см., например, [2], стр. 11-26), позволяющая лазерному локационному средству (ЛЛС) по величине отраженного сигнала обнаружить и определить его местоположение. При этом наличие в составе комплекса средства оптико-электронного наблюдения увеличивает дальность его обнаружения, а также позволяет его распознать как комплекс, предназначенный для оптико-электронного наблюдения (см., например, [2], стр. 87-91). Следовательно, снижение ЭПР ботового ОЭС позволяет уменьшить дальность обнаружения ВКОЭН до дальности обнаружения его носителя - БПЛА и осуществить срыв его идентификация.
Заявленный способ поясняется схемой, представленной на фигуре 1, где приняты следующие обозначения: 1 - ЛЛС; 2 - КВОЭН, включающий БПЛА 3, на борту которого установлены бортовое ОЭС наблюдения 4 подстилающей поверхности и датчик РИ 5; 6 - луч излучения ЛЛС; 7 - элементарный участок наблюдения подстилающей поверхности бортовым ОЭС; 8 - начальная траектория полета ВКОЭН; 9 - скорректированная траектория полета ВКОЭН; 10 - участок наблюдения подстилающей поверхности бортовым ВКОЭН местоположения ЛЛС; 11 - круговой сектор обнаружения РИ луча ЛЛС. В соответствии с фигурой 1 ВКОЭН 2 осуществляет наблюдение бортовым ОЭС 4 участков подстилающей поверхности 7 путем полета по начальной траектории полета 8 и ведет в плоскости БПЛА 3 мониторинг датчиком РИ 5 в круговом секторе обнаружения 11 рассеянного в бок излучения луча 6 ЛЛС 1. При обнаружении РИ ЛЛС 1 датчик РИ 5 измеряет пространственные параметры луча 6. На основе измеренных пространственных параметров луча 6 ЛЛС 1, а также параметров полета (пространственных координат текущего местоположения) БПЛА 3, на борту ВКОЭН 2 определяют координаты местоположения ЛЛС 1. Изменяют траекторию полета БПЛА 3, так чтобы участок подстилающей поверхности местоположения ЛЛС 10 бортовым ОЭС 4 наблюдался последним. Перед наблюдением участка 10 снижают ЭПР бортового ОЭС 4 ВКОЭН 2 до уровня ЭПР корпуса БПЛА 3. При этом ботовое ОЭС 4 частично сохраняет функциональные возможности ведения наблюдения подстилающей поверхности (см., например, [3]).
На фигуре 2 представлена блок-схема устройства, с помощью которого может быть реализован предлагаемый способ. Блок-схема устройства включает навигационный приемник 12, блок обработки данных и управления 13, блок снижения ЭПР ОЭС 14, остальные обозначения соответствуют фигуре 1.
Устройство работает следующим образом. Навигационный приемник определяет 12 координаты местоположения БПЛА 3 и передает их значения в блок обработки данных и управления 13. Датчик РИ 5 обнаруживает и измеряет пространственные координаты луча ЛЛС и передает их значения в блок обработки данных и управления 13. Блок обработки данных и управления 13 по поступившим данным определяет местоположении ЛЛС, изменяет траекторию полета БПЛА 3, а также формирует и передает сигналы управления в блок снижения ЭПР ОЭС 14. Блок снижения ЭПР ОЭС 14 снижает уровень ЭПР ОЭС до требуемого значения.
Таким образом, у заявляемого способа появляются свойства, заключающиеся в повышении обеспечении скрытия бортового ОЭС наблюдения за счет однопозиционного мониторинга рассеянного излучения ЛЛС и изменения траектории сканирования ВКОЭН (полета БПЛА). Тем самым, предлагаемый авторами, способ устраняет недостатки прототипа.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ скрытия ОЭС ВКОЭН, основанный на осуществлении наблюдения участков подстилающей поверхности ОЭС ВКОЭН путем полета БПЛА по заданной траектории, ведении на борту в плоскости БПЛА мониторинга рассеянного в бок излучения ЛЛС, при обнаружении РИ ЛЛС измерении пространственных параметров луча ЛЛС, определении по измеренным пространственным параметрам луча ЛЛС и параметрам полета БПЛА координат местоположения ЛЛС, изменении траектории полета БПЛА, так чтобы участок подстилающей поверхности местоположения ЛЛС наблюдался последним, при этом перед наблюдением участка подстилающей поверхности местоположения ЛЛС снижают ЭПР бортового ОЭС ВКОЭН до уровня ЭПР корпуса БПЛА.
Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые радиоэлектронные узлы и устройства. Так в качестве датчика РИ может быть использовано определенное количество квазиоднопозиционных датчиков определения местоположения источника оптического излучения, в том числе по рассеянной в бок составляющей, обеспечивающих круговой сектор мониторинга РИ в бок луча ЛЛС (см., например, [4, 5]). А в качестве блока снижения ЭПР могут быть использованы технические решения, частично сохраняющие возможность ведения наблюдения бортовым ОЭС путем частичного экранирования входного потока ЛЛС или изменения фокусного расстояния (см., например, [3, 6]).
1. Пат. 2698569 RU, МПК G01J 1/10. Способ скрытия оптико-электронных средств / Козирацкий Ю.Л., Кулешов П.Е., Глушков А.Н. и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). - 2018105229; заявл. 12.02.2018; опубл. 28.08.2019, Бюл. №25. - 10 с.
2. Козирацкий Ю.Л., Гревцев А.И., Донцов А.А., Иванцов А.В., Кулешов П.Е. и др. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2015, 456 с.
3. Пат. 2751644 RU, МПК G02B 26/04. Способ скрытия оптико-электронных средств от лазерных локационных систем / Попело В.Д., Кулешов П.Е., Алабовский А.В. и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). - 2020129276; заявл. 03.09.2020; опубл. 15.07.2021, Бюл. №20. - 9 с.
4. Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Дробышевский Н.В. Датчик пространственного положения луча активного оптико-электронного средства по рассеянной в атмосфере составляющей // Воздушно-космические силы. Теория и практика (электронный журнал). 2018. №6(6). С. 130-138.
5. Пат. 2755733 RU, МПК G01S 17/06, G01S 3/782. Способ однопозиционного определения местоположения источника оптического излучения / Кулешов П.Е., Попело В.Д., Глушков А.Н. и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). - 2020138985; заявл. 26.11.2012; опубл. 20.09.2021, Бюл. №26. - 9 с.
6. Пат. 2698513 RU, МПК G01J 1/10. Способ снижения эффективной площади рассеивания оптико-электронного прибора / Глушков А.Н., Кулешов П.Е., Попело В.Д. Дробышевский Н.В.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). - 2017132027; заявл. 12.09.2017; опубл. 28.08.2019, Бюл. №25. - 8 с.
Способ скрытия оптико-электронного средства воздушного комплекса оптико-электронного наблюдения, основанный на осуществлении наблюдения участков подстилающей поверхности оптико-электронным средством воздушного комплекса оптико-электронного наблюдения путем полета беспилотного летательного аппарата по заданной траектории, отличающийся тем, что ведут на борту в плоскости беспилотного летательного аппарата мониторинг рассеянного в бок излучения лазерного локационного средства, при обнаружении рассеянного излучения лазерного локационного средства измеряют пространственные параметры луча лазерного локационного средства, определяют по измеренным пространственным параметрам луча лазерного локационного средства и параметрам полета беспилотного летательного аппарата координаты местоположения лазерного локационного средства, изменяют траекторию полета беспилотного летательного аппарата так, чтобы участок подстилающей поверхности местоположения лазерного локационного средства наблюдался последним, при этом перед наблюдением участка подстилающей поверхности местоположения лазерного локационного средства снижают эффективную площадь рассеивания бортового оптико-электронного средства воздушного комплекса оптико-электронного наблюдения до уровня эффективной площади рассеивания корпуса беспилотного летательного аппарата.
