способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения

Формула изобретения

Способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения, включающий последовательное: обнаружение и замер координат цели целеуказателем, определение и передачу через пульт управления разведчика в пульт управления орудием координат цели в виде последовательности двоичных кодов, топографическую привязку орудия и цели к местности в пульте управления орудием при едином компьютерном времени пульта управления орудием и пульта управления разведчика, расчет в пульте управления орудием установок стрельбы орудия и снаряда для поражения выбранной цели, передачу установок стрельбы с пульта управления орудием на орудие и установок стрельбы на снаряд через орудийный терминал и контактное устройство, производство выстрела и фиксацию момента его производства в пульте управления орудием, автоматическую посылку в целеуказатель из пульта управления орудием через пульт управления разведчика сигнала на включение лазерного излучения целеуказателя при достижении необходимого времени, наведение снаряда на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя, отличающийся тем, что дополнительно до расчета в пульте управления орудием установок стрельбы производят последовательно обнаружение и замер координат последующих целей, определение и передачу их координат в пульт управления орудием, а топографическую привязку целей производят до выбора цели для поражения с нумерацией целей в пульте управления орудием, наведение орудия осуществляют автоматически по сигналам из пульта управления орудием, ввод установок стрельбы на снаряд осуществляют после передачи установок в орудийный терминал через автоматически подводимое контактное устройство, причем передачу значений установок стрельбы на снаряд осуществляют после получения в орудийном терминале признака наличия электронного контакта между контактным устройством и управляемым артиллерийским снарядом и прекращают при наличии признака правильности введенных установок, причем время передачи установок стрельбы на снаряд не превышает 3-5 с, после выработки признака правильности введенных в снаряд установок передают в пульт управления орудием через орудийный терминал разрешение на производство выстрела, а выстрел производят по команде оператора после выработки в пульте управления орудием сигнала о подготовке целеуказателя для подсвета цели, фиксацию момента выстрела производят в пульте управления орудием автоматически, по сигналу с датчика, реагирующего на перегрузку при отдаче орудия, после выстрела в пульте управления орудием проводят расчет установок стрельбы по следующей выбранной цели, а посылку сигнала из пульта управления орудием в пульт управления разведчиком на включение лазерного излучения целеуказателя выполняют с указанием номера обстреливаемой цели, после чего в пульте управления разведчика рассчитывают углы разворота целеуказателя в направлении следующей выбранной цели, и после поражения цели осуществляют соответствующий разворот целеуказателя и обнаружение следующей выбранной цели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области управления и регулирования, а более конкретно к управляемому вооружению.

Изобретение предназначено для управления боевыми действиями расчета артиллерийского орудия при подготовке и в ходе боя при стрельбе по целям управляемыми снарядами.

Известен способ стрельбы (RU № 2379614 от 10.04.2008. МПК ⁷ F41G 5/00 - Способ управления артиллерийским орудием при стрельбе), [1], выбранный авторами за прототип. Способ заключается в следующем. 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 управления разведчика, причем ЛЦД, аппаратура спутниковой навигации и цифровая радиостанция через разъемы подключены к пульту управления разведчика. С помощью аппаратуры спутниковой навигации определяются координаты ЛЦД и вводятся в пульт управления разведчика.

У командира огневой позиции имеется пульт управления орудием с аппаратурой спутниковой навигации и цифровой радиостанцией. В пульте управления орудием с аппаратуры спутниковой навигации вводят координаты орудия, а с клавиатуры вводят метеорологические и баллистические условия стрельбы. Для передачи установок стрельбы с пульта управления орудием на орудие и снаряд используют орудийный терминал.

Разведчик с помощью ЛЦД производит замер дальности до цели, азимута и угла места цели относительно целеуказателя. Результаты замеров передают в пульт управления разведчика, преобразуют в географическую систему координат, отображают на экране пульта управления разведчика и передают в пульт управления орудием по цифровому каналу радиосвязи. В пульте управления орудием с использованием полученных по радиосвязи координат целей, замеренных координат орудий, введенных метеорологических и баллистических данных стрельбы, рассчитывают установки стрельбы для орудия и снаряда. Рассчитанные установки с помощью орудийного терминала передают бойцам орудия, которые наводят орудие и готовят снаряд. Ввод установок стрельбы в снаряд осуществляют с помощью орудийного терминала через контактное устройство. В момент выстрела на пульте управления орудием командиром включается кнопка "Выстрел", при этом учитывается время выстрела по показаниям таймера часов системы единого времени. Сообщение о факте выстрела передается по цифровому каналу радиосвязи на пульт управления разведчика. За несколько секунд до подлета снаряда к цели включается лазерное излучение целеуказателя по сигналу пульта управления разведчика, и снаряд автоматически разворачивается на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя.

Недостатком прототипа является невысокая скорострельность, невозможность производства второго выстрела до завершения полета снаряда при первом выстреле.

Задачей изобретения является повышение скорострельности орудия при стрельбе управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения и автоматизация основных операций стрельбы снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения.

Указанная задача достигается за счет того, что в известном способе стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения, включающем последовательное обнаружение и замер координат цели целеуказателем, определение и передачу через пульт управления разведчика в пульт управления орудием координат цели в виде последовательности двоичных кодов, топографическую привязку орудия и цели к местности в пульте управления орудием при едином компьютерном времени пульта управления орудием и пульта управления разведчика, расчет в пульте управления орудием установок стрельбы орудия и снаряда для поражения выбранной цели, передачу установок стрельбы с пульта управления орудием на орудие и установок стрельбы на снаряд через контактное устройство и орудийный терминал, производство выстрела и фиксацию момента его производства в пульте управления орудием, автоматическую посылку в целеуказатель из пульта управления орудием через пульт управления разведчика сигнала на включение лазерного излучения при достижении необходимого времени, наведение снаряда на цель, подсвеченную лазерным излучением целеуказателя, дополнительно реализованы следующие операции: до расчета в пульте управления орудием установок стрельбы производят последовательно обнаружение и замер координат последующих целей, определение и передачу их координат в пульт управления орудием, а топографическую привязку целей производят до выбора цели для поражения с нумерацией целей в пульте управления орудием, наведение орудия осуществляют автоматически по сигналам из пульта управления орудием, ввод установок стрельбы на снаряд осуществляют через контактное устройство, автоматически подводимое к управляемому снаряду после передачи установок в орудийный терминал, причем передачу значений установок стрельбы из пульта управления орудием на снаряд осуществляют через орудийный терминал после получения в орудийном терминале сигнала о наличии электронного контакта между контактным устройством и управляемым артиллерийским снарядом и прекращают при наличие признака правильности введенных установок, причем время передачи полетного задания не превышает 3-5 секунд, после выработки признака правильности введенных в снаряд установок орудийный терминал передает в пульт управления орудием разрешение на производство выстрела, а производство выстрела осуществляют по команде оператора после выработки в пульте управления орудием сигнала о подготовке целеуказателя для подсвета цели, фиксацию момента выстрела производят в пульте управления орудием автоматически, например, по сигналу с датчика отката орудия, после выстрела в пульте управления орудием проводят расчет установок стрельбы по следующей выбранной цели, а посылку сигнала из пульта управления орудием в пульт управления разведчиком на включение лазерного излучения целеуказателя выполняют с указанием номера обстреливаемой цели, после чего в пульте управления разведчика рассчитывают углы разворота целеуказателя в направлении следующей выбранной цели и после поражения цели осуществляют соответствующий разворот целеуказателя и обнаружение следующей выбранной цели.

Сущность предлагаемого способа поясняется графическими материалами, где на чертеже изображена схема для реализации указанного способа.

Управление по предлагаемому способу реализуется следующим образом.

Артиллерийское орудие 3 располагается на большой дальности от линии соприкосновения с противником, например на корабле. К линии боевого соприкосновения высылается разведчик с ЛЦД 15 и гирокоординатором 16, аппаратурой спутниковой навигации 12, цифровой радиостанцией 13 и пультом управления разведчика 14, причем выходы целеуказателя, аппаратуры спутниковой навигации, цифровой радиостанции через разъемы подключены к процессору пульта управления разведчика.

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

С помощью аппаратуры спутниковой навигации определяются координаты лазерного целеуказателя в прямоугольной географической системе и вводятся в пульт управления разведчика. Разведчик производит замер местоположения и ориентирование ЛЦД, например, на север и с помощью ЛЦД производит замер дальности до цели и азимута цели. Нумерация целей производится автоматически по мере заполнения базы данных в пульте управления орудием, после чего номер цели сообщается в пульт управления разведчика. Результаты замеров преобразуют, например, в земную систему координат и выполняют топографическую привязку к местности, отображая на экране пульта управления разведчика, например, на фоне электронной карты местности.

До начала стрельбы разведчик с помощью ЛЦД и пульта управления разведчика готовит информацию по всем целям, которые целесообразно поразить из орудия.

Координаты целей преобразуют в последовательность двоичных кодов, например, по стандарту интерфейса RS232C, и передают в пульт управления орудием по цифровой радиосвязи.

Замер координат позиции орудия осуществляют с помощью аппаратуры спутниковой навигации 5, подключаемой к пульту управления орудием 7. До расчета установок стрельбы в пульте управления орудием осуществляют передачу координат цели с пульта управления разведчика по цифровому каналу радиосвязи, установленному между ними, координаты орудия сохраняют в памяти пульта управления разведчика, а на экране пульта управления орудия отображают позицию орудия на фоне схемы местности, позицию разведчика и позиции целей.

К пульту управления орудием подключается орудийный терминал 6 (ОТ) и гирокоординатор 10. В пульт управления орудием кроме информации о целях с пульта управления разведчика при помощи цифровой радиостанции 8 вводят метеоданные и вычисляют баллистические поправки. В пульте управления орудием оператор 11 выбирает поражаемую цель, после чего рассчитываются установки стрельбы орудия 3 и снаряда 1. Из пульта управления орудием рассчитанные значения установок стрельбы в двоичном коде передают на орудие и посредством контактного устройства 2 и орудийного терминала - на снаряд. Разворот пушки осуществляют с помощью приводов 4, управляемых от процессора пульта управления орудием. Такое управление описано в источнике, например, «Структурно параметрический синтез пушечно-ракетных комплексов вооружения» / А.Г.Шипунов, А.В.Игнатов. - Тула: ГУП "КБП", 2000, с.34.

После получения сигнала о наличии электронного контакта между контактным устройством и управляемым артиллерийским снарядом орудийный терминал автоматически вводит установки стрельбы на снаряд, их передают в блок памяти системы индукционного ввода снаряда по цифровому каналу связи. Для этого используют контактное устройство, описанное в источнике [1]. Для автоматизации подвода и снятия контактного устройства со снаряда может использоваться электро-механический манипулятор («Робототехника / Ю.Д.Андриянов, Э.П.Бобриков, В.Н.Гончаренко и др.; под редакцией Е.П.Попова, Е.И.Юревича - М.: Машиностроение, 1984, с.16-17).

Контроль признака правильности введенных в управляемый снаряд установок стрельбы осуществляют путем сравнения количества переданных в снаряд бит данных с заранее рассчитанным количеством бит данных, необходимых для ввода в снаряд. После ввода установок стрельбы в управляемый снаряд, контактное устройство с управляемого снаряда снимается.

После успешного ввода установок стрельбы на снаряд орудийный терминал автоматически формирует сигнал разрешения на производство выстрела и передает его на пульт управления орудием по цифровому каналу связи. После выработки в пульте управления орудием сигнала о подготовке целеуказателя для подсвета цели командир дает с пульта управления орудием команду на производство выстрела, нажимая клавишу или специальную педаль.

Производится выстрел. Момент выстрела фиксирует пульт управления орудием автоматически, при помощи сигнала с датчика 9, реагирующего на перегрузку при отдаче орудия.

Особенностью предлагаемого способа является то, что после производства первого выстрела, одновременно с полетом ракеты выполняются следующие действия.

Командир огневой позиции выбирает на экране пульта управления орудием следующую (новую) цель для поражения и с помощью пульта управления орудием рассчитывает установки стрельбы по ней.

Орудие разворачивается в сторону стрельбы по новой цели. Орудийный терминал через контактное устройство вводит в новый снаряд установки стрельбы по новой цели, выдает в пульт управления орудием разрешение на производство выстрела. Подготавливается новый выстрел.

Командир сумеет произвести выстрел, когда пульт управления орудием выработает сигнал о подготовке целеуказателя для подсвета новой цели. Такой сигнал вырабатывается по зависимости

t_разреш t₁-t₂+t₃+t₄

t_разреш - время выработки сигнала о подготовке целеуказателя для подсвета следующей цели, сек;

t₁ - время поражения первой выбранной цели из расчета установок стрельбы и продолжительности полета по расчетной траектории по первой цели после первого выстрела, сек;

t₂ - продолжительность полета снаряда до следующей цели, сек;

t₃ - время, необходимое для разворота целеуказателя на следующую цель, сек;

t₄ - продолжительность работы головки самонаведения при подлете ко следующей цели, сек.

В данном способе на выработку сигнала о подготовке целеуказателя для подсвета последующей цели в пульте управления орудием отводится 6-15 секунд в зависимости от условий стрельбы (днем или ночью) и дальности расположения последующей цели от предыдущей.

Так как время полета очередного снаряда составляет 15 секунд и более, то этого времени будет достаточно, чтобы разведчик успел развернуть ЛЦД от цели, пораженной предыдущим выстрелом, на новую обстреливаемую цель. При этом он использует углы разворота, рассчитанные в пульте управления разведчика.

Выбор времени передачи полетного задания, не превышающего 3-5 секунд, определяется, например, трехкратным временем загрузки установок стрельбы в снаряд.

Если с первого раза загрузка не прошла успешно, производят повтор загрузки; при очередном сбое загружают третий раз. После третьей неудачной загрузки снаряд считается отказавшим, выстреливается из пушки как неуправляемый, а для стрельбы с использованием лазерной полуактивной головки самонаведения выбирается следующий снаряд.

Предлагаемый способ стрельбы управляемым снарядом с лазерной полуактивной головкой самонаведения может применяться, когда для организации последующих стрельб используются одновременно несколько ЛЦД. Это приведет к дополнительному сокращению времени подготовки стрельбы по последующей цели, а в зависимости для t_разреш вместо t₃ будет использоваться t_{выбора i-го ЛЦД}.

Для реализации описанного способа могут использоваться ЛЦД, спутниковый приемник, средства радиосвязи, орудийный терминал, пульт управления разведчика и пульт управления орудием, описанные в патенте [1].

Использование предлагаемого изобретения сократит время подготовки артиллерийского орудия к открытию огня, сократит время доведения установок стрельбы управляемыми снарядами до орудия, и управляемого снаряда, что в целом повысит скорострельность и боевую эффективность стрельбы артиллерийского орудия управляемыми снарядами с лазерной полуактивной головкой самонаведения.