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

Область техники.

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.

Уровень техники.

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.

Эта проблема присуща и прицельным системам самолета с лазерным дальномером. Дело в том, что при весьма высокой точности лазерных дальномеров существенно дискретный характер измеряемой информации и наличие аномальных выбросов, связанных как с особенностями самих лазерных дальномеров, так и с погрешностями визирования (сопровождения) цели, приводят, при использовании известных технических решений, к значительным ошибкам определения дальности и скорости сближения с целью и как следствие к снижению точности прицеливания.

Такие системы описаны в:
- книге Кузьмин С.З. "Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации". М.: Сов. Радио, 1974 г., стр. 383,
- книге "Су-27", POLYGON - авиационная серия Красный флаг для моделистов, Москва, 1993 г.,
- патенте RU 2122699, C1, кл. F 41 G 3/22, 1998 г.

Сущность изобретения.

В основу изобретения положено решение задачи повышения точности прицельной системы самолета с лазерным дальномером за счет выявления и исключения аномальных замеров лазерного дальномера при формировании дальности и скорости сближения с целью.

Поставленная цель достигается тем, что прицельная система самолета с лазерным дальномером, содержащая прицел и лазерный дальномер, снабжена последовательно соединенными формирователем скорости сближения, экстраполятором дальности и формирователем дальности, формирователем рассогласования по дальности, последовательно соединенными первым и вторым прерывателями, последовательно соединенными блоком контроля измерений дальности по диапазону и логическим элементом И, и блоком контроля величины рассогласования по дальности, причем выход лазерного дальномера соединен с блоком контроля измерений дальности по диапазону и вторым входом логического элемента И, выход формирователя рассогласования по дальности соединен с первым прерывателем, выход логического элемента И соединен с управляющим входом первого прерывателя, выход которого соединен со входом блока контроля величины рассогласования по дальности, выход которого соединен с управляющим входом второго прерывателя, выход которого соединен со входами формирователя скорости сближения и формирователя дальности, выход формирователя дальности соединен со вторым входом экстраполятора дальности, выход экстраполятора дальности соединен с первым входом формирователя рассогласования по дальности, выход лазерного дальномера соединен со вторым входом формирователя рассогласования по дальности, а выход формирователя дальности соединен с прицелом.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

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 чертеже.

Устройство содержит формирователь скорости сближения с целью 1, экстраполятор дальности 2, формирователь дальности 3, формирователь рассогласования по дальности 4, прицел 5, лазерный дальномер 6, первый прерыватель 7, второй прерыватель 8, логический элемент И 9, блок 10 контроля измерений дальности по диапазону, блок 11 контроля величины рассогласования по дальности.

Блок 10 содержит последовательно соединенные первый блок памяти 13 и первый компаратор 12.

Блок 11 содержит последовательно соединенные второй блок памяти 15 и второй компаратор 14.

Блоки 1, 2, 4, 7, 8 соединены последовательно. Первый и второй входы блока 3 соединены с выходами блоков 2, 8 соответственно, а его выход - с блоком 5 и вторым входом блока 2. Управляющий вход блока 7 соединен с выходом блока 9, входы которого соединены с блоками 6 и 12. Второй вход блока 12 соединен с выходом блока 6. Управляющий вход блока 8 соединен с выходом блока 14, входы которого соединены с выходами блоков 7, 15.

Далее описана работа устройства.

В блоке 4 вычисляется рассогласование (невязка) между измеренной дальностью с блока 6 и экстраполированной дальностью с выхода блока 2.

U4=U6-U2.

Блок 7 - нормально разомкнутый ключ, замыкание происходит при поступлении на его управляющий вход сигнала с блока 9:

Блок 8 - нормально разомкнутый ключ, замыкание происходит при поступлении на его управляющий вход сигнала с блока 14:

Блок 1 - дискретный интегратор, на его выходе формируется оценка скорости сближения с целью путем интегрирования невязки между измеренной и экстраполированной дальностями с блока 8 в соответствии с выражением:
U1i=U1i-1+k1•U8.

В блоке 2 вычисляется экстраполированная дальность:
U2i=U3i-1+U1.

В блоке 3 формируется оценка дальности:
U3i=U2i+k3•U8.

Блок 9 - логический элемент И, на его первый вход поступает признак принадлежности замера дальности эксплуатационному диапазону измерения дальности с блока 12, на второй вход - признак наличия замера дальности с лазерного дальномера 6.

.

В блоке 10 осуществляется контроль текущего замера дальности с блока 6 на соответствие эксплуатационному диапазону, для чего в компараторе 12 осуществляется сравнение измеренной дальности с блока 6 с максимальным эксплуатационным значением, хранящимся в блоке 13:

В блоке 11 осуществляется контроль величины рассогласования по дальности на соответствие заданному диапазону, для чего в компараторе 14 осуществляется сравнение величины рассогласования по дальности с блока 7 с предельным значением, хранящимся в блоке 15:

Таким образом на выходе блока 8 формируется рассогласование между измеренной и экстраполированной дальностями только в момент замера дальности и только для замеров, прошедших контроль по эксплуатационному диапазону и максимальному рассогласованию, что и позволяет осуществлять отбраковку аномальных замеров лазерного дальномера.

Натурная апробация предложенной системы для решения прицельных задач по воздушным целям показала повышение точности измерения дальности в 2-3 раза.

Изобретение относится к военной технике. Технический результат - повышение точности прицеливания. Прицельная система самолета с лазерным дальномером содержит последовательно соединенные формирователь скорости сближения, экстраполятор дальности и формирователь дальности, а также прицел, лазерный дальномер и формирователь рассогласования по дальности. Кроме того, система содержит последовательно соединенные первый и второй прерыватели, последовательно соединенные блок контроля измерений дальности по диапазону и логический элемент И, блок контроля величины рассогласования по дальности, выполненный с возможностью выявления и исключения аномальных замеров лазерного дальномера. 1 ил.

Прицельная система самолета с лазерным дальномером, содержащая прицел и лазерный дальномер, отличающаяся тем, что она снабжена последовательно соединенными формирователем скорости сближения, экстраполятором дальности и формирователем дальности, формирователем рассогласования по дальности, последовательно соединенными первым и вторым прерывателями, последовательно соединенными блоком контроля измерений дальности по диапазону и логическим элементом И, и блоком контроля величины рассогласования по дальности, причем выход лазерного дальномера соединен с блоком контроля измерений дальности по диапазону и вторым входом логического элемента И, выход формирователя рассогласования по дальности соединен с первым прерывателем, выход логического элемента И соединен с управляющим входом первого прерывателя, выход которого соединен со входом блока контроля величины рассогласования по дальности, выход которого соединен с управляющим входом второго прерывателя, выход которого соединен со входами формирователя скорости сближения и формирователя дальности, выход формирователя дальности соединен со вторым входом экстраполятора дальности, выход экстраполятора дальности соединен с первым входом формирователя рассогласования по дальности, выход лазерного дальномера соединен со вторым входом формирователя рассогласования по дальности, а выход формирователя дальности соединен с прицелом.