ПРИЦЕЛЬНАЯ СИСТЕМА САМОЛЕТА Российский патент 2000 года по МПК F41G3/22 

Изобретение относится к средствам прицеливания и измерения для широкого класса объектов разного назначения, в том числе для военных самолетов, и в частности для многофункциональных истребителей.

Проблема определения дальности и скорости сближения с визируемым объектом существует в прицельных системах (для решения задач применения широкого класса оружия по воздушным и наземным целям) и в ряде других приложений, где необходимо измерение указанных параметров с высокой точностью.

Для решения этой задачи в состав прицельных систем вводят лазерный дальномер, обладающий высокими точностными характеристиками измерения дальности до цели.

Эти системы описаны в книге "Лазеры в авиации", под ред. В.М. Сидорина.- М. : Воениздат, 1982; книге "Су-27", POLYGON - авиационная серия "Красный флаг для моделистов", М., 1993; патенте RU 2122699 C1, кл. F 41 G 3/2,1998.

Недостатком этих систем является весьма ограниченный ресурс лазерного дальномера (количество излучений), что ограничивает время эффективной работы прицельной системы.

В основу изобретения положено решение задачи увеличения времени работы прицельной системы с сохранением ее эффективности за счет определенной логики управления режимами излучения лазерного дальномера, позволяющей увеличить время работы лазерного дальномера в процессе атаки цели с обеспечением темпа обновления информации, потребного для решения прицельной задачи с заданной точностью.

Заданная точность решения прицельной задачи достигается за счет выполнения определенных требований к точности определения дальности и скорости сближения с целью. Эти характеристики зависят в свою очередь как от темпа обновления информации по дальности, так и от динамики процесса атаки, которая характеризуется величинами дальности и скорости сближения с целью.

Поэтому выбор темпа обновления информации в зависимости от динамики процесса атаки (дальности и скорости сближения с целью) позволяет обеспечить как выполнение заданных требований к точности определения дальности и скорости сближения с целью, так и увеличение времени информационного контакта с целью по дальности при ограниченном ресурсе лазерного дальномера.

Поставленная цель достигается тем, что прицельная система самолета, содержащая прицел, лазерный дальномер и блок обработки информации, один из входов которого соединен с выходом лазерного дальномера, снабжена оптиколокационной станцией, выходы которой соединены с блоком обработки информации и прицелом, формирователем признака запаса ресурса лазерного дальномера, вход которого соединен с выходом лазерного дальномера, и блоком управления режимами работы лазерного дальномера, входы которого соединены с первым и вторым выходами блока обработки информации и с выходом формирователя признака запаса ресурса лазерного дальномера, а его выход - с входом лазерного дальномера, причем блок управления режимами работы лазерного дальномера выполнен с возможностью управления частотой излучения лазерного дальномера в зависимости от дальности и скорости сближения с целью, а также с учетом текущего запаса ресурса лазерного дальномера, а второй и третий входы прицела соединены с первым и вторым выходами блока обработки информации.

Возможность осуществления изобретения иллюстрируется на примере прицельной системы многофункционального истребителя. Этот пример не должен рассматриваться ни как ограничивающий объем изобретения, ни как предпочтительная для всех случаев форма его реализации.

Блок-схема устройства представлена на фиг. 1.

Устройство содержит оптиколокационную станцию 1 с лазерным дальномером 2, блок обработки информации 3, прицел 4, формирователь признака запаса ресурса лазерного дальномера 5, блок управления режимами работы лазерного дальномера 6.

Блок 5 содержит счетчик замеров дальности 7, первый компаратор 8 и первый блок памяти 9. Блок 6 содержит сумматор 10, второй компаратор 11, второй блок памяти 12, логический элемент И 13 и третий компаратор 14.

Входы блока 3 соединены с выходами блоков 1,2. Входы блока 4 соединены с выходами блока 3 и выходом блока 1. Вход блока 7 соединен с выходом блока 2, а его выход - с первым входом блока 8. Второй вход блока 8 соединен с блоком 9, а его выход - с первым входом блока 13. Входы блока 10 соединены с выходами блока 3, а его выход - с первым входом блока 11. Блок 12 соединен со вторым входом блока 11, а его выход - со вторым входом блока 13. Выход блока 13 соединен с входом блока 2. Входы блока 14 соединены с первым выходом блока 3 и выходом блока 12, а его выход - с третьим входом блока 13.

Далее описана работа устройства применительно к атаке воздушной цели.

Оптиколокационная станция 1 осуществляет сопровождение цели и измеряет углы визирования цели.

Лазерный дальномер 2 имеет общую с оптиколокационной станцией 1 оптическую систему и после захвата цели станцией 1 измеряет дальность до нее. Лазерный дальномер имеет два режима измерения дальности, отличающиеся частотой обновления информации: основной и дежурный.

Частота обновления информации в основном режиме выбирается на основе компромисса между требованиями к точности прицеливания и временем, необходимым для атаки высокоманевренной воздушной цели в ближнем бою (передняя полусфера либо значительные ракурсы), исходя из располагаемого ресурса лазерного дальномера. Причем сразу же после захвата цели задается основной режим работы лазерного дальномера на время, необходимое для формирования оценок дальности и скорости сближения.

Дежурный режим имеет значительно меньшую частоту обновления информации, чем основной, и предназначен главным образом для атак в заднюю полусферу низкоманевренных целей.

В блоке 3 формируются оценки дальности и скорости сближения с целью, он может быть выполнен в виде известного фильтра (см., например, Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации.- М.: Сов. pадио, 1944, с. 383).

В блоке 4 решается прицельная задача для выбранного типа управляемого либо неуправляемого оружия
Счетчик 7 осуществляет подсчет количества замеров лазерного дальномера по признакам замера дальности, поступающим на его вход с выхода лазерного дальномера. Счетчик включает схему обнуления, срабатывающую при определенном интервале времени между замерами. Запускается счетчик первым после обнуления либо включения замером.

В компараторе 8 осуществляется сравнение количества замеров со счетчика 7 с пороговым значением с блока 9, характеризующим ресурс лазерного дальномера

В блоке 6 формируется сигнал управления для перехода лазерного дальномера в основной режим работы.

В блоке 10 осуществляется суммирование
U10 = D+k,
где D - дальность;
- скорость сближения;
k - постоянный коэффициент, определяемый при моделировании.

В блоке 11 осуществляется сравнение сигнала с блока 10 с пороговым значением, хранящимся в блоке 12

где U12=D_пор - пороговое значение измеряемой дальности.

В блоке 14 осуществляется сравнение оценки дальности с блока 3 с пороговым значением с блока 12

Блок 13 - логический элемент И.

Таким образом, в блоках 10-14 реализуется решающее правило назначения основного режима, оно изображено на фиг. 2. В области А назначается основной режим, вне А - дежурный. Граница характеризуется выражением D+k =D_пор. Необходимым условием назначения является наличие запаса ресурса лазерного дальномера (U8= 1). То есть при определенных значениях дальности и скорости сближения включается дежурный режим излучения (с низкой частотой повторения), что позволяет увеличить время работы лазерного дальномера и прицельной системы в целом (с сохранением точности) в процессе атаки цели.

Натурная апробация предложенной системы для решения прицельных задач по воздушным целям показала возможность увеличения ресурса работы системы в 1.5-2 раза при сохранении необходимой точности.

Изобретение относится к военной технике. Технический результат - повышение точности прицеливания. Прицельная система самолета содержит оптиколокационную станцию с лазерным дальномером, блок обработки информации, прицел, формирователь признака запаса ресурса лазерного дальномера и блок управления режимами работы лазерного дальномера. Причем блок управления режимами работы лазерного дальномера выполнен с возможностью управления частотой излучения лазерного дальномера в зависимости от дальности и скорости сближения с целью, а также с учетом текущего запаса ресурса лазерного дальномера. 2 ил.

Прицельная система самолета, содержащая прицел, лазерный дальномер и блок обработки информации, один из входов которого соединен с выходом лазерного дальномера, отличающаяся тем, что она снабжена оптиколокационной станцией, выходы которой соединены с блоком обработки информации и прицелом, формирователем признака запаса ресурса лазерного дальномера, вход которого соединен с выходом лазерного дальномера, и блоком управления режимами работы лазерного дальномера, входы которого соединены с первым и вторым выходами блока обработки информации и с выходом формирователя признака запаса ресурса лазерного дальномера, а его выход - со входом лазерного дальномера, причем блок управления режимами работы лазерного дальномера выполнен с возможностью управления частотой излучения лазерного дальномера в зависимости от дальности и скорости сближения с целью, а также с учетом текущего запаса ресурса лазерного дальномера, а второй и третий входы прицела соединены с первым и вторым выходами блока обработки информации.