способ стрельбы управляемой ракетой с лазерной полуактивной головкой самонаведения

Формула изобретения

Способ стрельбы управляемой ракетой с лазерной полуактивной головкой самонаведения, включающий последовательное обнаружение цели целеуказателем, измерение целеуказателем азимута и дальности до цели, топографическую привязку целеуказателя и цели к местности, причем топографическую привязку цели осуществляют в пульте разведчика расчетным путем, после чего в пульте разведчика координаты цели преобразуют в последовательность двоичных кодов и передают их по цифровой радиосвязи в пульт управления огневой позиции, расчет установок стрельбы ракеты и пусковой установки выполняют в пульте управления огневой позиции по координатам цели и пусковой установки, причем в пульте разведчика и в пульте управления огневой позиции устанавливают единое компьютерное время, выполняют производство пуска, включающее последовательное наведение пусковой установки на цель по углам установки стрельбы, ввод установок стрельбы в ракету, пуск и наведение ракеты на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя, причем сигнал на включение целеуказателя автоматически посылают из пульта разведчика при достижении необходимого времени включения, переданного из пульта управления огневой позиции в пульт разведчика по цифровой радиосвязи, а топографическую привязку пусковой установки выполняют с помощью аппаратуры спутниковой навигации пульта управления огневой позиции, отличающийся тем, что топографическую привязку пусковой установки к местности с помощью аппаратуры спутниковой навигации пульта управления огневой позиции выполняют до расчета установок стрельбы и устанавливают пульт управления огневой позиции вместе со средствами цифровой радиосвязи на расстоянии 50-100 м от пусковой установки, обеспечивают, чтобы погрешность топопривязки пусковой установки, целеуказателя и цели по каждому измерению географической системы координат не превышала 50 м, рассчитанные в пульте управления огневой позиции установки стрельбы по пусковой установке и ракете передают в двоичном коде в блок автоматики пусковой установки и далее в ракету, разворачивают пусковую установку по углам азимута и места установок стрельбы, пуск ракеты производят по сигналу с пульта управления огневой позиции, причем сигнал на пуск ракеты передают в блок автоматики пусковой установки в двоичном коде, а задержка передачи сигнала на включение целеуказателя с пульта управления огневой позиции в пульт разведчика после пуска ракеты не превышает 3-6 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вооружения, в частности к управлению ракетой 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 управляемыми боеприпасами, а также управляемыми ракетами с головкой самонаведения.

Известен способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения [Патент RU № 2247297 от 24.07.03 г. - Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения], выбранный нами за прототип.

Разведчик на контрольно-наблюдательном пункте обнаруживает и сопровождает цель лазерным целеуказателем-дальномером; передает координаты цели на огневую позицию, откуда производится стрельба по сопровождаемой цели управляемым снарядом. После выстрела управляемый снаряд летит как ракета, которая захватывает подсвеченную лучом лазера цель на конечном участке траектории.

Названный способ заключается в следующем: производят последовательно топографическую привязку целеуказателя и огневой позиции к местности, цель обнаруживается целеуказателем, затем производят измерение азимута и расстояния от целеуказателя до цели и топографическую привязку цели к местности; производится расчет и реализация установок стрельбы по координатам цели и огневой позиции. Топографическая привязка цели к местности и преобразование ее координат в последовательность двоичных кодов осуществляется при помощи пульта разведчика, а расчет установок стрельбы осуществляется при помощи пульта управления огневой позиции. При этом в пульте разведчика и в пульте управления огневой позиции организовано единое компьютерное время. Далее производится пуск ракеты и наведение ракеты на цель, включающее последовательное наведение пусковой установки на цель по углам установок стрельбы, ввод установок стрельбы в ракету, затем пуск ракеты и разворот ракеты на цель, подсвеченную после выстрела лазерным излучением целеуказателя. После пуска ракеты до включения целеуказателя осуществляют передачу из пульта управления огневой позиции в пульт разведчика по цифровой радиосвязи значения времени включения лазерного излучения целеуказателя, а сигнал включения подсвечивания цели автоматически посылают из пульта разведчика в целеуказатель при достижении времени включения.

Недостатком данного способа является ограниченная дальность стрельбы ракетой или артиллерийским снарядом (до 20 км) и необходимость боевому расчету пусковой установки или орудия находиться вблизи пусковой установки при пуске ракеты.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение дальности стрельбы до 50 км и более за счет использования ракеты с лазерной полуактивной головкой самонаведения, имеющей маршевый двигатель в отличие от артиллерийского снаряда, а также повышение безопасности бойцов расчета огневой позиции за счет удаления пульта управления огневой позиции на несколько десятков метров от направляющих пусковой установки.

Для достижения указанной задачи в известном способе стрельбы управляемой ракетой с лазерной полуактивной головкой самонаведения, включающем последовательное обнаружение цели целеуказателем, измерение целеуказателем азимута и дальности до цели, топографическую привязку целеуказателя и цели к местности, причем топографическую привязку цели осуществляют в пульте разведчика расчетным путем, после чего в пульте разведчика координаты цели преобразуют в последовательность двоичных кодов и передают их по цифровой радиосвязи в пульт управления огневой позиции, расчет установок стрельбы ракеты и пусковой установки выполняют в пульте управления огневой позиции по координатам цели и пусковой установки, причем в пульте разведчика и в пульте управления огневой позиции устанавливают единое компьютерное время, выполняют производство пуска, включающее последовательное наведение пусковой установки на цель по углам установки стрельбы, ввод установок стрельбы в ракету, пуск и наведение ракеты на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя, причем сигнал на включение целеуказателя автоматически посылают из пульта разведчика при достижении необходимого времени включения, переданного из пульта управления огневой позиции в пульт разведчика по цифровой радиосвязи, а топографическую привязку пусковой установки выполняют с помощью аппаратуры спутниковой навигации пульта управления огневой позиции; новым является то, что дополнительно топографическую привязку пусковой установки к местности с помощью аппаратуры спутниковой навигации пульта управления огневой позиции выполняют до расчета установок стрельбы и устанавливают пульт управления огневой позиции вместе со средствами цифровой радиосвязи на расстоянии 50-100 метров от пусковой установки, обеспечивают, чтобы погрешность топопривязки пусковой установки, целеуказателя и цели по каждому измерению географической системы координат не превышала 50 метров, рассчитанные в пульте управления огневой позиции установки стрельбы по пусковой установке и ракете передают в двоичном коде в блок автоматики пусковой установки и далее в ракету, разворачивают пусковую установку по углам азимута и места установок стрельбы, пуск ракеты производят по сигналу с пульта управления огневой позиции, причем сигнал на пуск ракеты передают в блок автоматики пусковой установки в двоичном коде, а задержка передачи сигнала на включение целеуказателя с пульта управления огневой позиции в пульт разведчика после пуска ракеты не превышает 3-6 секунд.

Реализация предлагаемого способа поясняется блок-схемой, приведенной на чертеже, где обозначено: 1 - лазерный целеуказатель-дальномер, 2 - гирокомпас, 3 - аппаратура спутниковой навигации, 4 - пульт разведчика, 5 - цифровая радиостанция, 6 - пульт управления огневой позиции, 7 - блок автоматики, 8 - ракета.

Предлагаемый способ стрельбы ракетой с лазерной полуактивной головкой самонаведения реализуется следующим образом: огневая позиция располагается на большой дальности от линии соприкосновения с противником. К линии боевого соприкосновения высылается разведчик с лазерным целеуказателем-дальномером (ЛЦЦ), аппаратурой спутниковой навигации, цифровой радиостанцией и пультом разведчика, причем выходы целеуказателя, аппаратуры спутниковой навигации и цифровой радиостанции через разъемы и адаптеры подключены к процессору пульта 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.

С помощью аппаратуры спутниковой навигации определяются координаты целеуказателя в прямоугольной географической системе и вводятся в пульт разведчика.

Разведчик с помощью ЛЦД производит замер дальности до цели и азимута цели. Результаты замеров вводятся в пульт разведчика, преобразуются, например, в земную систему координат топографической привязки к местности, отображаются на экране пульта разведчика, преобразуются в последовательность двоичных кодов, например, по стандарту EIA интерфейса RS232C и передаются в пульт управления огневой позиции по цифровой радиосвязи.

В пульте управления огневой позиции выполняют топографическую привязку пусковой установки к местности, например, с аппаратуры спутниковой навигации, вводятся координаты широты, долготы и высоты пусковой установки, с клавиатуры вводят данные для баллистических расчетов (весовой коэффициент ракеты, температура заряда), метеоданные (метеобюллетень или результаты наземных метеоизмерений).

Устанавливают пульт управления огневой позиции вместе со средствами цифровой радиосвязи на расстоянии 50-100 метров от пусковой установки. При этом пульт управления огневой позиции подключают с помощью кабеля к блоку автоматики пусковой установки.

В пульте управления огневой позиции с использованием полученных по радиосвязи координат цели автоматически вычисляются установки стрельбы пусковой установки и ракеты. Расчет углов наведения стрельбы пусковой установки выполняется, например, по зависимостям, приведенным в [Патент RU № 2111437 от 20.05.98 г. - Способ и устройство наводки орудия].

Расчет установок стрельбы ракеты может включать определение времени подлета к цели и времени включения головки самонаведения.

С использованием гирокомпаса осуществляется наведение пусковой установки на цель по установкам стрельбы (по углам азимута и места).

Установки стрельбы ракеты, определяющие циклограмму ее полета, передаются в двоичном коде в блок автоматики пусковой установки и далее в запоминающее устройство ракеты.

Бойцы расчета огневой позиции выполняют разворот пусковой установки, вводят установки стрельбы в ракету и после этого укрываются в окопе (блиндаже) в 50-100 метрах от пусковой установки; оттуда ведется пуск ракеты.

После этого по речевому каналу связи на контрольно-наблюдательный пункт, где находится заместитель командира, передается доклад о готовности пусковой установки к пуску. С контрольно-наблюдательного пункта по речевому каналу связи подается команда «Пуск». По этой команде на огневой позиции осуществляется пуск ракеты.

Перед пуском блок автоматики пусковой установки формирует напряжения, необходимые для реализации циклограммы пуска ракеты.

В момент пуска на пульте управления огневой позиции командиром включается кнопка «Пуск» и автоматически формируется сообщение в пульт разведчика о пуске. При этом с таймера часов системы единого времени с пульта управления огневой позиции считывается время выстрела и назначается время задержки включения ЛЦД в режим подсвета цели, учитывая общее время полета ракеты. Значение времени включения подсвета цели передается в пульт разведчика в виде последовательности двоичных кодов.

Разведчик через ЛЦД продолжает сопровождать цель, держать ее в перекрестии визирного канала.

В пульт разведчика автоматически устанавливается время включения лазерного подсветчика, исходя из показаний единого времени пульта управления огневой позиции и пульта разведчика. В соответствующий момент времени сигнал из пульта разведчика выдается по цифровому интерфейсу, например RS232, в ЛЦД и луч лазера подсвечивает цель.

После пуска ракеты пусковую установку можно переводить в походное положение и перевозить на новую позицию.

При подлете ракеты к цели головка самонаведения на ракете сканирует земную поверхность в поисках следа луча лазера. При обнаружении лазерного пятна в управляемой ракете вырабатываются команды на рули, обеспечивающие разворот ракеты в центр лазерного пятна.

Время включения лазерного целеуказателя может выбираться постоянным и равным, например, 12 секундам до подлета ракеты к цели. При таком включении подсвета цели за фиксированный отрезок времени до встречи с целью проще организуется работа системы управления ракеты. Для включения ЛЦД на подсвет до подлета ракеты к цели установлено, что задержка передачи сигнала на включение ЛЦД не должна превышать 3-6 секунд.

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

Привязку к местности ЛЦД и огневой позиции желательно производить в географической системе координат (СК) с фиксацией широты, долготы и высоты местостояния.

ЛЦД фиксирует цель в полярной СК с измерением дальности и углов наведения ЛЦД. В пульте разведчика координаты цели, введенные с ЛЦД, преобразуются в географическую СК. Через радиосвязь координаты топографической привязки цели в географической СК поступают в пульт управления огневой позиции.

В пульте управления огневой позиции по координатам цели и огневой позиции определяют дальность до цели, перепад высот, а также производят расчет установок стрельбы в полярной СК, связанной с пусковой установкой; причем ось Х системы координат ориентирована на север. По этим координатам наводят пусковую установку.

Ракета на первом участке при полете с маршевым двигателем движется по траектории, определяемой наводкой пусковой установки. На втором участке после включения головки самонаведения управление ракетой идет в полярной СК, связанной с продольной осью ракеты.

Для реализации способа могут применяться следующие устройства.

В качестве лазерного целеуказателя-дальномера, гирокомпаса, аппаратуры спутниковой навигации, пульта разведчика, цифровой радиостанции и пульта управления огневой позиции могут быть использованы приборы, описанные в прототипе [Патент RU № 2247297 от 24.07.03 г. - Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения].

В качестве блока автоматики может быть использован блок автоматики комплекса «Гермес-А», описанный в [Многоцелевой ракетный комплекс ВТО вертолетного базирования, «Горизонты КБП», № 3, 2007 г., стр.36-38].

В качестве пусковой установки может быть использована пусковая установка, описанная на стр. 365 в книге [Высокоточное оружие зарубежных стран. Том 1. Противотанковые ракетные комплексы: обзорно-аналитический справочник. / Конструкторское бюро приборостроения - Тула: издательство «Бедретдинов и Ко», 2008 г.].

Ракета описана на стр. 38 публикации [Многоцелевой ракетный комплекс ВТО вертолетного базирования, «Горизонты КБП», № 3, 2007 г., стр.36-38].

Предлагаемый способ стрельбы ракетой с лазерной полуактивной головкой самонаведения по сравнению с прототипом позволяет повысить дальность стрельбы ракетой и повысить безопасность работы с пусковой установкой на огневой позиции. Эффективность предложенного способа стрельбы подтверждена на комплексном моделирующем стенде предприятия.