способ стрельбы управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения по нескольким целям

Формула изобретения

Способ стрельбы управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения по нескольким целям, включающий обнаружение каждой цели целеуказателем и определение координат целей, реализацию установок, производство выстрелов, при этом стрельбу производят несколькими заранее пронумерованными орудиями, до измерения координат целей целеуказателем устанавливают количество и порядок поражения целей, по каждой цели начиная с первой, осуществляют измерение расстояния от целеуказателя и азимута относительно целеуказателя, топографическую привязку к местности в пульте разведчика, преобразование координат в пульте разведчика в последовательность двоичных кодов и последовательную передачу их по цифровой радиосвязи в пульт огневой позиции, расчет в пульте огневой позиции установок стрельбы выполняют при едином с пультом разведчика компьютерном времени для каждого орудия по координатам соответствующей цели и топографической привязке соответствующего орудия, реализацию установок осуществляют на орудии с соответствующим номером, производство выстрелов и наведение снаряда на цель, подсвеченную после выстрела лазерным излучением целеуказателя, выполняют в порядке нумерации орудий, причем команду на стрельбу каждым следующим орудием вырабатывает пульт огневой позиции по соотношению

Т_{огонь i+1}=Т_{выстрела i}+ Т_{полета i}+ T_н- Т_{з.п. i+1}, i=1, 2, ..., n,

где Т_{огонь i+1} - время выдачи команды на стрельбу по следующей цели;

Т _{выстрела i} - момент времени выстрела по i-й цели;

Т_{полета i} - полетное время снаряда до i-й цели;

T_н - время перенацеливания целеуказателя на следующую цель;

Т_{з.п. i+1} - задержка включения целеуказателя в режим подсвета по i+1-й цели;

n - количество поражаемых целей,

производство каждого выстрела фиксируют в пульте огневой позиции, при этом целеуказатель после наведения снаряда на предыдущую цель переводят на следующую цель, а включение и выключение лазерного излучения по каждой цели производят по сигналу из пульта разведчика при достижении соответствующего времени, заданного из пульта огневой позиции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вооружения, в частности к управлению артиллерийскими управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения, захватывающей подсвеченную цель на конечном участке траектории.

Изобретение предназначено для управления огнем минометов и ствольной артиллерии калибров типа 120, 122, 152, 155 мм при стрельбе по целям управляемыми боеприпасами с головкой самонаведения.

Известен способ стрельбы по целям из пушек неуправляемыми боеприпасами [Патент RU № 2111437 от 20.05.98 г., МПК 6 F41G 5/14 - Способ и устройство для наводки орудия]. Недостатком способа является то, что данный способ не учитывает особенности стрельбы управляемыми боеприпасами.

В качестве прототипа выбран способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения [Патент RU № 2247297 от 27.02.2005 г., МПК 7 F41G 5/00, 7/22 - Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения].

Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения заключается в следующем: неподвижная цель обнаруживается целеуказателем, затем происходит измерение расстояния от целеуказателя до цели и азимута цели относительно целеуказателя; с использованием топографической привязки цели, целеуказателя и огневой позиции с орудием к местности производят расчет установок стрельбы по координатам цели и огневой позиции. Далее производится наведение снаряда на цель, включающее наведение орудия на цель по рассчитанным установкам стрельбы, выстрел и наведение снаряда на цель, подсвеченную после выстрела лазерным излучением целеуказателя. Топографическая привязка цели к местности и преобразование ее координат в последовательность двоичных кодов осуществляется при помощи пульта разведчика, а расчет установок стрельбы для орудия осуществляется при помощи пульта огневой позиции. Синхронизация работы целеуказателя, пульта разведчика, пульта огневой позиции и орудия осуществляется нажатием соответствующих клавиш и голосовыми сообщениями. При этом в пульте разведчика и в пульте огневой позиции организовано единое компьютерное время, и после выстрела до включения целеуказателя устанавливается канал цифровой радиосвязи между пультом огневой позиции и пультом разведчика для передачи значения времени включения целеуказателя в режим подсвета, а сигнал включения в режим подсвета цели автоматически посылается из пульта разведчика в целеуказатель при достижении времени включения.

Недостатком прототипа является то, что способ не учитывает особенности стрельбы по нескольким целям. В способе отсутствует возможность производства следующего выстрела, пока не будет закончено наведение снаряда на цель целеуказателем (фиг.1). Если же произвести выстрел до окончания операции наведения снаряда на цель целеуказателем, то может возникнуть ситуация, когда одна операция наведения снаряда на цель еще не закончилась, а уже надо начинать наведение следующего боеприпаса, что в итоге приводит к непрогнозируемому полету боеприпаса и промаху.

Задачей изобретения является сокращение времени поражения нескольких целей и повышение надежности стрельбы управляемыми артиллерийскими боеприпасами при поражении нескольких целей.

Указанная задача достигается за счет того, что в известном способе стрельбы управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения по нескольким целям, включающем обнаружение целей целеуказателем, измерение расстояния от целеуказателя до цели и азимута цели относительно целеуказателя, топографическую привязку цели к местности в пульте разведчика расчетным путем по данным топографической привязки целеуказателя, преобразование координат цели в пульте разведчика в последовательность двоичных кодов и передачу их по цифровой радиосвязи в пульт огневой позиции, расчет в пульте огневой позиции установок стрельбы при едином с пультом разведчика компьютерном времени, реализацию установок, производство выстрела и наведение снаряда на цель, подсвеченную после выстрела лазерным излучением целеуказателя, новым является то, что стрельба ведется несколькими заранее пронумерованными орудиями, до обнаружения целей целеуказателем устанавливают количество и порядок поражения целей, измерение расстояния от целеуказателя и азимута относительно целеуказателя, топографическую привязку к местности в пульте разведчика, преобразование координат в пульте разведчика в последовательность двоичных кодов и последовательную передачу их по цифровой радиосвязи в пульт огневой позиции осуществляют по каждой цели начиная с первой, расчет в пульте огневой позиции установок стрельбы выполняют для каждого орудия по координатам соответствующей цели и топографической привязке соответствующего орудия, реализацию установок осуществляют на орудии с соответствующим номером, производство выстрелов выполняют в порядке нумерации орудий, причем команду на стрельбу следующим орудием вырабатывает пульт огневой позиции по соотношению:

Т _{огонь i+1}=Т_{выстрела i}+ Т_{полета i}+ Т_н- Т_{з.п. i+1}, i=1, 2, ...n,

где Т_{огонь i+1} - время выдачи команды на стрельбу по следующей цели;

Т_{выстрела i} - момент времени выстрела по i-й цели;

Т_{полета i} - полетное время снаряда до i-й цели;

Т_н - время перенацеливания целеуказателя на следующую цель;

Т_{з.п. i+1} - задержка включения целеуказателя в режим подсвета по i+1-й цели,

n - количество поражаемых целей;

производство каждого выстрела фиксируют в пульте огневой позиции, при этом целеуказатель после наведения снаряда на предыдущую цель переводят на следующую цель, а включение и выключение лазерного излучения по каждой цели производят по сигналу из пульта разведчика при достижении соответствующего времени, заданного из пульта огневой позиции.

Способ поясняется графическими материалами (фиг.1, фиг.2), где на фиг.1 приведен способ поражения нескольких целей по прототипу, а на фиг.2 - по предлагаемому способу.

Предлагаемый способ стрельбы из артиллерийского орудия управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения по нескольким целям реализуется следующим образом: в боевом порядке артиллерийская батарея располагается на большой дальности от линии соприкосновения с противником. К линии боевого соприкосновения высылается разведчик с лазерным целеуказателем-дальномером (ЛЦД), аппаратурой спутниковой навигации, цифровой радиостанцией и пультом разведчика, причем выходы ЛЦД, аппаратуры спутниковой навигации и цифровой радиостанции через разъемы подключены к пульту разведчика.

С помощью аппаратуры спутниковой навигации определяются координаты ЛЦД, например, в прямоугольной системе координат (Х_ЛЦД , Y_ЛЦД, Z_ЛЦД) и вводятся в пульт разведчика.

Лазерный целеуказатель с дальномером и визирным каналом служит для обнаружения и сопровождения цели, а также для определения координат цели, например дальности и азимута цели относительно ЛЦД.

В пульте огневой позиции, например, с аппаратуры спутниковой навигации вводятся координаты и высоты орудий (X_i, Y_i , Z_i) батареи (i=1, 2, ...n), с клавиатуры для баллистических расчетов вводят метеорологические и баллистические условия стрельбы.

Орудия батареи пронумерованы. Стрельба ведется несколькими орудиями по нескольким целям, но наведение снаряда на цель обеспечивает один ЛЦД.

До измерения координат целей целеуказателем устанавливают количество и порядок поражения целей. По каждой цели, начиная с первой, разведчик с помощью ЛЦД последовательно производит замер дальности до цели, азимута и угла места цели относительно целеуказателя (D _Ц, _Ц, _Ц). Результаты замеров передаются в пульт разведчика и преобразуются, например, в прямоугольную систему координат топографической привязки к местности (X _Ц, Y_Ц, Z_Ц), отображаются на экране пульта разведчика. Координаты целей преобразуются в последовательность двоичных кодов, например, по стандарту EIA интерфейса RS232C и передаются в пульт огневой позиции по цифровой радиосвязи.

В пульте огневой позиции с использованием полученных по радиосвязи координат целей, замеренных координат орудий, введенных метеорологических и баллистических условий стрельбы рассчитываются установки стрельбы, например, по патенту RU № 2111437 от 20.05.98 г., МПК 6 F41G 5/14 - Способ и устройство для наводки орудия.

После расчета установок стрельбы рассчитанные установки реализуются на орудии с соответствующим номером.

Производство выстрелов выполняют в порядке нумерации орудий.

В момент первого выстрела на пульте огневой позиции командиром включается кнопка "Выстрел", при этом считывается время выстрела по показаниям таймера часов системы единого времени и назначается время задержки включения ЛЦД в режим подсвета цели, учитывая общее время полета снаряда. Сообщение "Выстрел", содержащее время включения ЛЦД в режим подсвета цели, передается на пульт разведчика в виде последовательности двоичных кодов и выводится на экран пульта разведчика.

Разведчик через ЛЦД наводится на цель, которую поражает первой, и держит ее в перекрестии визирного канала.

В пульт разведчика по цифровой радиосвязи вместе с сообщением о выстреле приходит значение требуемого времени включения ЛЦД в режим подсвета цели. Автоматически устанавливается время включения лазерного излучения ЛЦД, исходя из показаний единого времени пульта огневой позиции и пульта разведчика.

В соответствующий момент времени сигнал на включение лазерного излучения из пульта разведчика автоматически выдается по цифровому интерфейсу, например RS232, в ЛЦД и луч лазера подсвечивает цель.

При подлете снаряда к цели и попадании отраженного от цели излучения ЛЦД в поле зрения головки самонаведения (ГСН) происходит захват цели ГСН, и в управляемом снаряде вырабатываются команды на рули, обеспечивающие наведение снаряда в центр лазерного пятна. Выключение лазерного излучения осуществляется автоматически из пульта разведчика.

Команду на стрельбу следующим орудием по следующей цели вырабатывает пульт огневой позиции по соотношению:

T _{огонь i+1}=T_{выстрела i}+ T_{полета i}+ T_н- T_{з.п. i+1}, i=1, 2, ...n,

где Т_{огонь i+1} - время выдачи команды на стрельбу по следующей цели;

Т_{выстрела i} - момент времени выстрела по i-й цели;

Т_{полета i} - полетное время снаряда до i-й цели;

Т_н - время перенацеливания целеуказателя на следующую цель;

Т_{з.п. i+1} - задержка включения целеуказателя в режим подсвета по i+1-й цели,

n - количество поражаемых целей.

Разведчик по завершении операции наведения снаряда на цель и ее поражения осуществляет наведение ЛЦД на следующую поражаемую цель.

Преобразования координат в предлагаемом способе могут производиться с использованием следующих систем координат.

Привязку ЛЦД и огневой позиции, на которой расположено орудие, к местности желательно производить в полной прямоугольной системе координат (СК).

ЛЦД фиксирует цель в полярной СК (дальность, азимут, угол места). В пульте разведчика координаты цели, введенные с ЛЦД, преобразуются в прямоугольную СК. Через радиосвязь координаты топографической привязки цели в прямоугольной СК поступают в пульт огневой позиции.

В пульте огневой позиции по координатам цели и орудия определяют дальность до цели, перепад высот, а также производят расчет установок стрельбы в полярной системе координат, связанной с орудием; причем ось Х системы координат ориентирована на цель. По этим установкам наводят орудие.

Снаряд на первом участке при неуправляемом полете движется по баллистической траектории, определяемой наводкой орудия. На втором участке после включения головки самонаведения управление снарядом идет в полярной СК, связанной с продольной осью снаряда.

Для реализации способа могут применяться устройства, описанные в прототипе.

Данный способ стрельбы управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения по сравнению с прототипом позволяет вести стрельбу несколькими орудиями батареи и тем самым обеспечить выигрыш в дуэльной ситуации за счет минимизации времени поражения нескольких целей.