АВИАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ГРУППОВЫХ ДЕЙСТВИЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ САМОЛЕТОВ Российский патент 2001 года по МПК B64C13/00 

Изобретение относится к области авиации, в частности к групповому взаимодействию самолетов по обнаружению и поражению воздушных, наземных и надводных целей.

Из известных аналогов (см. [1], "Радиоэлектронное оборудование самолета F15Е", "Зарубежное военное обозрение", N 12, 1989, с. 45 - 52; [2] "СУ-27. История истребителя" Фомин А.В., М., РА Интервестник, 1999, с. 208-247) в качестве наиболее близкого принимается представленный в [2] авиационный комплекс группового взаимодействия, содержащий взаимодействующие группы самолетов, пункты командного управления, связанные каналом информационного обмена групп самолетов, самолеты в группе, связанные каналом информационного обмена в группе самолетов, при этом каждый из самолетов содержит планер, силовую установку, общесамолетное оборудование, средства поражения и противодействия, бортовое оборудование, обеспечивающее индикацию, навигацию самолета, обнаружение и сопровождение целей, применение средств поражения и противодействия; систему средств связи, обеспечивающую взаимосвязь между самолетами в группе и между группами самолетов. При этом обеспечивается обмен тактической информацией между командиром строя самолетов (объединенная группа) и командирами групп и обмен тактической информацией в каждой группе с отображением на средствах индикации.

В сложной оперативной обстановке в полете, связанной с отказами оборудования, поражениями самолетов средствами поражения противника и необходимостью оперативной реконфигурации групп в строе и самолетов в группах, членами экипажей, особенно командиром строя и командирами групп, возможно принятие неоптимальных и неправильных решений в связи с существенной рабочей и смысловой загрузкой.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей комплекса и, как следствие этого, повышение эффективности его применения по назначению.

Достигается указанный технический результат тем, что авиационный комплекс группового взаимодействия многофункциональных самолетов, включающий взаимосвязанные входами-выходами по каналу информационного обмена между группами самолетов, пункты командного управления, первую, вторую, ... , н-ую группы самолетов; каждая группа самолетов содержит взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена в группе самолетов первый, второй, . . . , к-ый самолет группы; каждый самолет группы содержит взаимосвязанные входами-выходами по каналу информационного обмена систем систему индикации и органов управления; планер, силовую установку и общесамолетное оборудование; комплект средств поражения и противодействия, систему управления средствами поражения и противодействия, пилотажно-навигационную систему, систему обзорно-прицельных средств, систему средств противодействия, систему контроля и регистрации параметров, систему средств связи, второй вход-выход которой подключен к каналу информационного обмена между самолетами в группе, соединенному с каналом информационного обмена между группами самолетов; бортовую вычислительную систему, включающую взаимосоединенные входами-выходами по каналу внутреннего информационного обмена бортовой вычислительной системы вычислительно-логические модули объединенной базы данных, отображения синтезированной информации, навигации и управления, применения средств поражения и противодействия, ввода-вывода - управления информационным обменом, второй вход-выход которого является входом-выходом бортовой вычислительной системы, дополнительно снабжен подключенными входами-выходами к каналу внутреннего информационного обмена бортовой вычислительной системы, вычислительно-логическими модулями реконфигурации строя самолетов, обороны строя самолетов, атаки строя самолетов, управления полетом строя самолетов, реконфигурации группы самолетов, обороны группы самолетов, атаки группы самолетов, управления полетом группы самолетов, реконфигурации бортовой вычислительной системы, введенными в состав бортовой вычислительной системы каждого самолета.

На чертеже представлена блок-схема авиационного комплекса групповых действий многофункциональных самолетов, содержащего:
1 - первая группа самолетов ПГС,
2 - вторая группа самолетов ВГС,
3 - пункты командного управления ПКУ,
4 - н-ая группа самолетов НГС,
5 - канал информационного обмена между группами самолетов КИОМГ,
6 - первый самолет группы ПСГ,
7 - второй самолет группы ВСГ,
8 - к-ый самолет группы КСГ,
9 - канал информационного обмена в группе самолетов КИОВГ,
10 - система индикации и органов управления СИОУ,
11 - планер, силовая установка и общесамолетное оборудование ПСУО,
12 - система средств связи ССС,
13 - комплект средств поражения и противодействия КСПП,
14 - система управления средствами поражения и противодействия СУСПП,
15 - пилотажно-навигационная система ПНС,
16 - система обзорно-прицельных средств СОПС,
17 - бортовая вычислительная система БВС,
18 - система средств противодействия ССП,
19 - система контроля и регистрации параметров СКР,
20 - канал информационного обмена систем КИОС,
21 - вычислительно-логический модуль объединенной базы данных ОБД,
22 - вычислительно-логический модуль отображения синтезированной информации ОСИ,
23 - вычислительно-логический модуль ввода-вывода - управления информационным обменом ВВИО,
24 - вычислительно-логический модуль навигации и управления НИУ,
25 - вычислительно-логический модуль применения средств поражения и противодействия ПСПП,
26 - канал внутреннего информационного обмена бортовой вычислительной системы КВИО,
27 - вычислительно-логический модуль реконфигурации строя самолетов РСС,
28 - вычислительно-логический модуль обороны строя самолетов ОСС,
29 - вычислительно-логический модуль атаки строя самолетов АСС,
30 - вычислительно-логический модуль управления полетом строя самолетов УПС,
31 - вычислительно-логический модуль реконфигурации групп самолетов РГС,
32 - вычислительно-логической модуль обороны группы самолетов ОГС,
33 - вычислительно-логический модуль реконфигурации бортовой вычислительной системы РВС,
34 - вычислительно-логический модуль атаки группы самолетов АГС,
35 - вычислительно-логический модуль управления полетом группы самолетов УПГ.

КИОМГ 5 включает все виды радиосвязи между ПГС1, ВГС2, ПКУ3, НГС4, осуществляемой через ССС12 каждого самолета командиров групп, один из которых является командиром строя (объединенной группы).

КИОВГ9, соединенный с КИОМГ5, включает все виды радиосвязи между ПСГ6, ВСГ7, КСГ8, осуществляемой через второй вход-выход ССС12, первый вход-выход которой подключен к КИОС20, включающей все виды связей взаимного информационного обмена между СИОУ10, ПСУО11, ССС12, КСПП1З, СУСПП14, ПНС15, СОПС16, БВС17, ССП18, СКР19.

По КВИО26 осуществляется взаимный информационный обмен между вычислительно-логическими модулями БВС17 - ОБД21, ОСИ22, ВВИО23, НИУ24, ПСПП25, PCC27, OCC28, ACC29, УПС30, РГС31, ОГС32, РВС33, АГС34, УПГ35.

БВС17, КВИО26 и все вычислительно-логические модули реализованы по стандартным схемам на стандартных вычислительных элементах (см. [3], Преснухин Л. Н. , Нестеров П. В. "Цифровые вычислительные машины", М., Высшая школа, 1981, с. 30).

ВВИО 23 обеспечивает ввод и вывод данных через КИОС20 и через КВИО26.

Взаимодействие вычислительно-логических модулей БВС 17 с системами самолета осуществляется через КВИО26, ВВИО23, КИОС20 и соответственно через ССС12, КИОВГ9 с взаимодействующими самолетами и соответственно через КИОМГ5 с взаимодействующими группами самолетов и ПКУ3.

РВС33 является коммутатором, подключающим и отключающим к КВИО26 вычислительно-логические модули БВС17.

При наземной подготовке групповой операции в ОБД21 каждого самолета введены исходные данные для осуществления группового полета и групповых действий - заданные параметры строя (интервалы, дистанции, превышение) между взаимодействующими группами самолетов ПГС1, ВГС2, НГС4, аналогичные заданные параметры между ПСГ6, ВСГ7, КСГ8 в каждой группе, назначены самолеты командиров групп, командира строя, ведомых и ведущих в группах, назначены промежуточные пункты маршрутов следования, конечные цели, траектории полета на цели для каждого самолета, назначены средства поражения и противодействия в КСПП13. По средствам ПНС15, ОБД21, ОСИ22, НИУ24 ВВИО23, ССС12, ПСУО11 осуществляется полет с индикацией на средствах СИОУ10 при ручном управлении экипажем от органов СИОУ10 или автоматически от ПНС15, ПСУО11 с контролем и регистрацией параметров полета на СКР19.

При приближении к цели и ее обнаружении СОПС16 от СУСПП14 осуществляется подготовка средств поражения и пассивного противодействия в КСПП13 и включение средств активного противодействия в ССП18, осуществляется заход на заданные цели групп самолетов и каждого самолета каждой группы, применение средств поражения по средствам ПСПП25, НИУ24, СУСПП14, КСПП13, СИОУ10, СОПС16, осуществляется регистрация параметров целеуказания и регистрация результатов атак на СКР19, и выполняется уход взаимодействующих самолетов на аэродромы базирования в соответствии с полетным заданием. Аналогично осуществляется групповой полет при управлении по данным с входа-выхода ПКУ3, по которым осуществляется наведение взаимодействующих групп и самолетов в группах на заданные цели. Таким образом осуществляется работа комплекса, как в ближайшем аналоге.

В экстренных ситуациях, связанных с необходимостью перепланирования полетного задания, например при отказах оборудования на взаимодействующих самолетах, поражениях самолетов средствами поражения противника, обнаружении атакующих истребителей и средств поражения противника, по командам с ОБД21 или от ПКУ3, поступающим в РВС33, БВС17 каждого самолета, осуществляется реконфигурация БВС17.

Структура БВС17 командира строя содержит взаимосоединенные по КВИО26, ОБД21, ОСИ22, ВВИО23, НИУ24, ПСПП25, и вновь введенные РСС27, ОСС28, АСС29, УПС30, остальные вычислительно-логические модули отключены.

Структура БВС17 командира каждой группы строя содержит ОБД21, ОСИ22, ВВИО23, НИУ24, ПСПП25 и вновь введенные РГС31, ОГС32, АГС34, УПГ35, остальные вычислительно-логические модули отключены.

Структура БВС17 остальных взаимодействующих самолетов остается, как в ближайшем аналоге, в составе ОБД21, ОСИ22, ВВИО23, НИУ24, ПСПП25, остальные вычислительно-логические модули отключены.

В оперативной обстановке, связанной с необходимостью реконфигурации строя, в БВС17 командира строя по параметрам текущего cостояния каждой взаимодействующей группы, на основе минимизации расхода топлива, минимизации вероятности столкновения формируются заданные во времени параметры движения самолетов командиров групп, которые с РСС27 по каналам обмена поступают в УПС30 собственной БВС17 и в РГС31 БВС17 каждого командира группы.

В УПС30 формируются заданные параметры ручного, полуавтоматического и автоматического управления с учетом модели состояния самолета (загрузка, остаток топлива) в текущем времени. Взаимосоединенные по каналам обмена СИОУ10, ПНС15, ОСИ22, НИУ24, РСС27, УПС30, ВВИО23, ПСУО11 обеспечивают возможность полета самолета командира строя по заданной пространственно-временной траектории.

По поступившим в РГС31 каждого командира взаимодействующих групп заданным параметрам движения группы формируются заданные параметры относительного движения пространственно-временных траекторий самолета командира группы, поступающие в УПГ35, и заданные параметры относительного движения каждого самолета в группе, которые по каналам обмена поступают в НИУ24 каждого самолета в группе. В УПГ35 формируются заданные параметры относительного движения в режимах ручного, полуавтоматического и директорного управления с учетом модели текущего состояния самолета.

Взаимосоединенные по каналам обмена СИОУ10, ПНС15, ССС12, ОСИ22, РГС31, УПГ35, НИУ24, ВВИО23, ПСУО11 обеспечивают возможность полета самолета командира каждой группы по заданным пространственно-временным траекториям относительно самолета командира строя.

Взаимосоединенные по каналам обмена СИОУ10, ПНС15, ССС12, ОСИ22, НИУ24, ВВИО23, ПСУО11 обеспечивают возможность полета каждого самолета группы относительно самолета командира группы на заданных интервалах, дистанциях и превышениях в режимах ручного, полуавтоматического и автоматического управления.

При полете самолетов строя с включенными СОПС16, ССП18 осуществляется обзор воздушного пространства и земной поверхности с выводом на индикацию в СИОУ10 всех обнаруженных целей. В ОСС28 по параметрам обнаруженных целей СОПС16 и ССП18 и заданным параметрам типовых целей, хранящихся в ОБД21, осуществляется идентификация и выбор наиболее важных и наиболее опасных целей. Например, при идентификации наземной цели типа "ракетная установка класса "поверхность-воздух" и фиксации средствами ССП18 фактах облучения строя радиолокационным излучением от радиолокационных средств вышеупомянутой цели, в ОСС28 решается задача организации "радиолокационного щита" - выбор групп самолетов, обеспечивающих эффективную радиолокационную защиту, соответственно в ОГС32 осуществляется выбор конкретных самолетов, обеспечивающих эффективную радиолокационную защиту, посредством подачи команд и текстовых сигналов подсказок в СИОУ10 членам экипажа на включение средств активного противодействия ССП18 - излучение помехового радиолокационного излучения и команд в СУСПП14 на подготовку и пуск средств пассивного противодействия из состава КСПП13 - дипольных отражателей радиолокационного излучения. Организация группового "радиолокационного щита" возможна с реконфигурацией строя во взаимосвязи РСС27, УПС30, ОСС28, НИУ24, ОСИ22, ПНС15, ВВИО23, ССС12, СОПС16, ССП18, СИОУ10, ПСУО11 самолета командира строя, с реконфигурацией групп во взаимосвязи РГС31, ОГС32, УПГ35, ОСИ22, ПНС15, НИУ24, ВВИО23, ССС12, СОПС16, ССП18, СИОУ10, ПСУО11 самолетов командиров групп, и соответственно во взаимосвязи ОСИ22, ВВИО23, НИУ24, ССС12, ПНС15, СОПС16, ССП18, СИОУ10, ПСУО11 каждого самолета группы.

При обнаружении средствами СОПС16, ССП18 и идентификации опасной воздушной цели типа "атакующая ракета противника "воздух-воздух", с комплексной радиолокационно-тепловой головкой наведения" во взаимосвязи вышеперечисленных вычислительно-логических модулей, систем и ПСУО11 осуществляется включение средств активного радиолокационного противодействия, пуск средств пассивного противодействия - дипольных отражателей радиолокационного излучения и ложных тепловых целей, с одновременным выполнением отдельными группами или отдельными самолетами групп имитационных и противоракетных маневров с реконфигурацией строя и групп взаимодействующих самолетов. Таким образом осуществляется оборона строя взаимодействующих групп многофункциональных самолетов.

При обнаружении СОПС16, ССП18 и идентификации опасных воздушных целей типа "атакующий истребитель противника" в АСС29 по процедуре, минимизирующей вероятность поражения, назначается, например, противодействующая группа (возможно сборная из состава взаимодействующих групп), в АГС34 командира противодействующей группы назначается задание на атаку каждому взаимодействующему самолету этой группы и задание на полет после атаки - возврат на аэродром базирования или присоединение к основному строю, который реконфигурируется и продолжает полет по основному заданию - например, прорыв противовоздушной обороны противника, обнаружение и координированная групповая атака заданных наземных или надводных целей, сбор в группу и организация строя после атаки, возврат на аэродром (аэродромы) базирования, при этом на возврате осуществляется организация групповой обороны и при обнаружении воздушных и наземных целей осуществляется организация групповой атаки.

Таким образом, дополнительно введенные вычислительно-логические модули во взаимодействии с системами самолета и другими вычислительно-логическими модулями бортовой вычислительной системы обеспечивают интеллектуальную поддержку командиру строя (объединенной группы), командирам взаимодействующих групп и экипажам взаимодействующих самолетов при оперативной реконфигурации строя, организации групповой обороны и групповой атаки обнаруженных целей, что уменьшает смысловую нагрузку и вероятность принятия неправильных решений и, соответственно, повышает показатели эффективности применения многофункциональных самолетов при групповых действиях.

Изобретение относится к области авиации и предназначено для использования при необходимости обнаружения и поражения целей. Пункты командного управления взаимосвязаны по каналу информационного обмена между группами самолетов. В группах самолеты взаимосвязаны по каналу информационного обмена между самолетами в группе. Каждый самолет имеет ряд функциональных систем, взаимосвязанных по каналу информационного обмена между системами, и среди них бортовую вычислительную систему с взаимосвязанными по каналу внутреннего информационного обмена бортовой вычислительной системы вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, отображения синтезированной информации, навигации и управления, применения средств поражения и противодействия, ввода-вывода-управления информационным обменом. Кроме того, в бортовую вычислительную систему каждого самолета введены модули реконфигурации строя самолетов, обороны строя самолетов, атаки строя самолетов, управления полетом строя самолетов, реконфигурации группы самолетов, обороны группы самолетов, атаки группы самолетов, управления полетом группы самолетов, реконфигурации бортовой вычислительной системы. Комплекс обладает расширенными функциональными возможностями и обеспечивает повышенную эффективность групповых действий самолетов. 1 ил.

Авиационный комплекс для групповых действий многофункциональных самолетов, включающий пункты командного управления, взаимосвязанные входами-выходами по каналу информационного обмена между группами самолетов, взаимосвязанных в каждой группе входами-выходами по каналу информационного обмена между самолетами в группе и имеющих взаимосвязанные входами-выходами по каналу информационного обмена между системами систему индикации и органов управления, планер, силовую установку и самолетное оборудование, комплект средств поражения и противодействия, систему управления средствами поражения и противодействия, пилотажно-навигационную систему, систему обзорно-прицельных средств, систему средств противодействия, систему контроля и регистрации параметров, систему средств связи, второй вход-выход которой подключен к каналу информационного обмена между самолетами в группе, соединенному с каналом информационного обмена между группами самолетов, бортовую вычислительную систему с взаимосвязанными входами-выходами по каналу внутреннего информационного обмена бортовой вычислительной системы вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, отображения синтезированной информации, навигации и управления, применения средств поражения и противодействия, ввода-вывода-управления информационным обменом, второй вход-выход которого является входом-выходом бортовой вычислительной системы, отличающийся тем, что в состав бортовой вычислительной системы каждого самолета введены и подключены входами-выходами к каналу внутреннего информационного обмена бортовой вычислительной системы вычислительно-логические модули реконфигурации строя самолетов, обороны строя самолетов, атаки строя самолетов, управления полетом строя самолетов, реконфигурации группы самолетов, обороны группы самолетов, атаки группы самолетов, управления полетом группы самолетов, реконфигурации бортовой вычислительной системы.