ПРИЦЕЛЬНО-НАВИГАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО САМОЛЕТА АВИАНОСНОГО И НАЗЕМНОГО БАЗИРОВАНИЯ Российский патент 2006 года по МПК G01C23/00 B64C15/00 B64D7/00 

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно, к комплексам бортового радиоэлектронного оборудования, обеспечивающим навигацию и наведение самолета и применение средств противодействия.

В наиболее близком аналоге, приведенном в книге Бабича О.А. "Обработка информации в навигационных комплексах", Москва, Машиностроение, 1991 г., стр.6-16, 391-507, представлен прицельно-навигационный комплекс бортового оборудования, содержащий комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств (визуальных, оптикоэлектронных, радиотехнических и др.), комплект навигационно-пилотажных средств (инерциальных, воздушных, спутниковых, радиотехнических и др.), переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия, вычислительную систему, обеспечивающую прием, передачу и информационный обмен между оборудованием комплекса по каналу информационного обмена. Вычислительная система содержит взаимосоединенные по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули ввода-вывода и управления информационным обменом, объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации. Комплекс обеспечивает формирование навигационной, пилотажной и прицельной информации, ее представление на многофункциональных индикаторах, управление самолетом через органы оперативного управления и применение средств противодействия через систему управления средствами противодействия.

К недостаткам наиболее близкого аналога относятся:

- ограниченные возможности выставки курсовых средств особенно на подвижном и колеблющемся основании (авианосец);

- фактическая невозможность организации межсамолетной навигации и групповых действий в плотных боевых порядках;

- неэффективная работа экипажа в части использования ресурсов средств противодействия в сложных ситуациях боевых действий.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей комплекса и, как следствие этого, повышение эффективности использования многофункциональных самолетов, снабженных данным прицельно-навигационным комплексом.

Достигается указанный результат тем, что прицельно-навигационный комплекс многофункционального самолета, содержащий взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств, комплект навигационно-пилотажных средств, переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия, вычислительную систему, включающую взаимосоединенные входами-выходами по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом, другой вход-выход которого является входом-выходом вычислительной системы, дополнительно снабжен введенными в состав вычислительной системы вычислительно-логическими модулями виртуального управления оборудованием, инерциально-спутникового режима формирования относительных координат местоположения самолета, выставки по курсу на подвижном и колеблющемся основании, оптимального использования ресурсов, взаимосоединенными между собой и с вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом по магистрали вычислительного информационного обмена.

На чертеже представлена блок-схема прицельно-навигационного комплекса многофункционального самолета, содержащего:

1 - комплект многофункциональных индикаторов МФИ,

2 - индикатор на лобовом стекле ИЛС,

3 - телевизионная камера закабинного обзора ТКО,

4 - органы оперативного управления ООУ,

5 - комплект обзорно-прицельных средств КОПС,

6 - комплект навигационно-пилотажных средств КНПС,

7 - переносной носитель исходных данных ПНИД,

8 - система управления средствами противодействия СУСП,

9 - канал информационного обмена КИО,

10 - вычислительная система ВС, включающая нижеследующие вычислительно логические модули (ВЛМ)

11 - ВЛМ объединенной базы данных ОБД,

12 - ВЛМ формирования навигационно-пилотажных параметров ФНПП,

13 - ВЛМ ввода-вывода и управления информационным обменом ВВУИО,

14 - ВЛМ формирования прицельно-пилотажных параметров ФППП,

15 - ВЛМ формирования отображаемой информации ФОИ,

16 - ВЛМ виртуального управления оборудованием ВУО,

17 - ВЛМ инерциально-спутникового режима формирования относительных координат местоположения самолета ИСОК,

18 - ВЛМ выставки по курсу на подвижном и колеблющемся основании ВККО,

19 - ВЛМ оптимального использования ресурсов ОИР,

20 - магистраль вычислительного информационного обмена МВИО.

Информационная взаимосвязь всего оборудования комплекса осуществляется по КИО 9, включающему электрические, механические, электромеханические, естественные связи, а также взаимосвязи с бортовым оборудованием - системой автоматического управления, системой связи, корабельной системой навигации и наведения при авианосном базировании.

МФИ 1 содержит "n" многофункциональных индикаторов с цветными жидкокристаллическими экранами (ЖКЭ). Количество "n" и размеры ЖКЭ определяются тактико-техническими требованиями каждого типа многофункционального одноместного или двухместного самолета, снабжаемого данным прицельно-навигационным комплексом.

Все "n" многофункциональных индикаторов в зависимости от режимов работы, задаваемых автоматически от ВС 10 или нажатием летчиком (оператором) режимных кнопок-клавиш (сенсорных кнопок), могут функционировать в одинаковых или различных режимах, например "индикатор тактической обстановки", "индикатор комплексной информационной сигнализации", "индикатор обзорно-прицельных средств".

ИЛС 2 является стандартным коллиматорным цветным или монохромным индикатором отображения на полупрозрачный экран поступающей от ВС 10 навигационно-пилотажной, прицельной и тактической информации на фоне видимого через лобовое стекло окружающего пространства, изображение которого фиксируется ТКО 3, при этом изображение с ТКО 3 может быть передано через КИО 9, ВВУИО 13, МВИО 20, ФОИ 15 на экран одного из МФИ 1.

ООУ 4 включают ручки управления средствами механизации самолета и двигателя с гашетками наведения прицельных средств на ориентиры.

КОПС 5 включает, например, оптико-локационные, лазерные, визирные (нашлемная система целеуказания, очки ночного видения) средства обзора окружающего пространства, фиксацию, идентификацию и сопровождение воздушных и наземных целей, при этом параметры целеуказания и кадры видеообстановки через КИО 9, ВВУИО 13 поступают в ФНПП 12, ФППП 14.

КНПС 6 включает различные (инерциальные, радиотехнические, спутниковые, воздушные) датчики и системы, измеряющие параметры движения самолета при наземной, авианосной подготовке и в полете, которые с входа-выхода КНПС 6 через КИО 9 поступают на вход-выход ВС 10 и через ВВУМО 13, МВИО 20 в ФНПП 12, ФППП 14, ФОИ 15.

ПНИД 7 является носителем полетных заданий с долговременной репрограммируемой памятью (типа стандартных флеш-карт), подготавливаемых на наземных пунктах планирования полетных заданий. Введенные в ПНИД 7 данные параметров каждого полета и исходные данные для оборудования, заданных целей, ориентиров, применяемых средствах противодействия и другие данные для выполнения полета по плану и при возникновении нештатных ситуаций поступают с входа-выхода ПНИД 7 через КИО 9, вход-выход ВС 10, ВВУИО 13, МВИО 20, ОБД 11.

СУСП 8 осуществляет подготовку и применение средств противодействия, выдачу данных о состоянии имеющихся на борту средств противодействия, их подготовку, контроль, расчетный и аварийный сброс; взаимодействия СУСП 8 с ВС 10 осуществляется по КИО 9 через ВВУИО 13.

ВС 10 является вычислительной системой на основе цифровых вычислителей моноблочного или многоблочного разнесенного исполнения, при этом вычислительно-логические модули (ФНПП 12, ФППП 14, ФОИ 15, ВУО 16, ИСОК 17, ВККО 18, ОИР 19) исполнены по стандартным вычислительным схемам на основе процессоров и запоминающих устройств; ОБД 11 выполнена на стандартном долговременном запоминающем устройстве, хранящем оперативные данные, поступившие с ПНИД 7, и долговременные данные стационарных ситуаций боевых и учебно-тренировочных полетов; ВВУИО 13 через один вход-выход осуществляет прием, преобразование и передачу данных во взаимодействующее оборудование через вход-выход ВС 10 по КИО 9, а другой вход-выход ВВУИО 13 подключен к МВИО 20, осуществляющей информационный обмен между всеми вычислительно-логическими модулями ВС 10.

В ФНПП 12 осуществляется комплексная обработка информации от КНПС 6, КОПС 5, ПНИД 7, ОБД 11 и формируются навигационно-пилотажные параметры, поступающие по МВИО 20 с ФНПП 12 в ФОИ 15.

В ФППП 14 осуществляется комплексная обработка информации от КОПС 5, КНПС 6, ПНИД 7, ОБД 11 и формируются прицельно-пилотажные параметры, поступающие по МВИО 20 с ФППП 14 в ФОИ 15.

В ФОИ 15 по данным, полученным по МВИО 20 от ОБД 11, ФНПП 12, ФППП 14 и от взаимодействующего оборудования через КИО 9, ВВУИО 13, формируются обобщенные мнемокадры функциональной, цифробуквенной, телевизионной информации, при необходимости совмещенной с картой местности (в том числе аэронавигационной) и представлением многофункционального пульта управления. Сформированные мнемокадры изображений в текущем времени с входа-выхода ФОИ 15 через МВИО 20, ВВУИО 13, КИО 9 поступают в МФИ 1 и ИЛС 2 для отображения на экранах с целью принятия решения экипажем для работы с оборудованием самолета и комплекса через обрамляющие экраны многофункциональных индикаторов органы управления (сенсорные кнопки, кнопки-клавиши) и ООУ 4.

Во взаимосвязи с ОБД 11, ООУ 4, МФИ 1 в ВУО 16 осуществляются:

- организация представления на МФИ 1 различных типов электромеханических приборов с отображаемой информацией;

- представление на всех МФИ 1 закабинного пространства с ТКО 3, в том числе имеется возможность представления частей закабинного пространства на различных МФИ 1 с целью организации единого вида закабинного пространства, воспроизводящего эффект прозрачной кабины;

- совмещение различных типов карт местности с информационными кадрами на МФИ 1 в режиме обзора земной поверхности;

- совмещение виртуального многофункционального пульта управления с информационными кадрами на МФИ 1 для управления и контроля действий в режиме работы летчика или оператора без снятия рук с ООУ 4.

При работе самолета в составе авианосно-корабельного соединения в ИСОК 17 по данным координат местоположения самолета К_с от инерциально-спутниковой системы из состава КНПС 6 и данным координат местоположения корабля, полученным через связь по КИО 9 с корабельной инерциально-спутниковой системы в едином времени и при связи с одинаковыми сочетаниями спутников, формируются величины относительных координат местоположения самолета относительно корабля К_ск=К_к-К_с, при этом одинаковые систематические погрешности в параметрах К_к и К_с в К_ск вычитаются и по точным значениям К_ск осуществляется возможность оперативного взаимодействия, межсамолетной навигации, ведения группового пилотирования и боевых действий.

При базировании самолета, снабженного данным комплексом, на авианосце при подготовке к вылету, в том числе при движении авианосца (подвижное и колеблющееся основание), по связи от корабельной системы навигации через КИО 9, ВВУИО 13, МВИО 20 в ВККО 18 поступают инерциально-спутниковые координаты текущего местоположения корабля К_к, его географический курс Ψ_к и угол визирования Ψ_ко внешнего ориентира, дальность D_ко до того же внешнего ориентира (в том числе подвижного, например любого корабля в составе эскорта авианосного соединения), измеренные системой наведения и целеуказания авианосца.

От средств КНПС 6 и КОПС 5 через КИО 9, ВВУИО 13, МВИО 20 в ВККО 18 поступают инерциально-спутниковые координаты самолета, установленного на корабле К_с, и угол Ψ_со визирования того же ориентира средствами КОПС 5 самолета, по полученным данным в ВККО 18 формируются относительные координаты K_ск самолета и угол географического курса самолета Ψ_к=F(K_ск, Ψ_ко, Ψ_к, Ψ_со, D_ко), который с входа-выхода ВККО 18 через МВИО 20 поступает в ФНПП 12 и ФОИ 15 для решения навигационных задач и представления в составе кадров на МФИ 1 для проведения предстартовой подготовки, старта, разбега по палубе, взлета с палубы авианосца и дальнейшего полета самолета.

От средств противодействия через СУСП 8, КИО 9, ВВУИО 13, МВИО 20 в ОИР 19 поступают данные о наличии и состоянии средств противодействия в текущий момент времени; от КОПС 5 через КИО 9, ВВУИО 13, МВИО 20 в ОИР 19 поступают данные целеуказания оперативно обнаруженной цели и ее характеристики; во взаимодействии с ОБД 11 по поступившим данным в ОИР 19 формируется оптимальный набор средств противодействия по цели для обеспечения ее поражения или уход от цели, если набор средств противодействия, оставшихся на борту самолета, на момент взаимодействия не обеспечивает эффективного поражения цели.

Таким образом, на примерах технической реализации показано достижение технического результата. Дополнительно введенные в состав ВС 10 вычислительно-логические модули ВУО 16, ИСОК 17, ВККО 18, ОИР 19 обеспечивают значительное расширение функциональных возможностей прицельно-навигационного комплекса оборудования многофункционального самолета авианосного и наземного базирования.

Изобретение относится к бортовому радиоэлектронному оборудованию самолетов, обеспечивающему навигацию и наведение, а также применение средств противодействия. Прицельно-навигационный комплекс содержит взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств, комплект навигационно-пилотажных средств, переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия и вычислительную систему. Последняя включает в себя взаимосоединенные входами-выходами по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом. Дополнительно в состав вычислительной системы введены вычислительно-логические модули виртуального управления оборудованием, инерциально-спутникового режима формирования относительных координат местоположения самолета, выставки по курсу на подвижном и колеблющемся основании, оптимального использования ресурсов, взаимосоединенные между собой и с ранее упомянутыми вычислительно-логическими модулями. Изобретение расширяет функциональные возможности комплекса и повышает боевую эффективность боевых и учебно-боевых одноместных и двухместных многофункциональных самолетов авианосного и наземного базирования. 1 ил.

Прицельно-навигационный комплекс многофункционального самолета авианосного и наземного базирования, содержащий взаимосоединенные входами-выходами по каналу информационного обмена комплект многофункциональных индикаторов, индикатор на лобовом стекле, телевизионную камеру закабинного обзора, органы оперативного управления, комплект обзорно-прицельных средств, комплект навигационно-пилотажных средств, переносной носитель исходных данных, систему управления средствами противодействия, вычислительную систему, включающую взаимосоединенные входами-выходами по магистрали вычислительного информационного обмена вычислительно-логические модули объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров, формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом, вход-выход последнего из которых является входом-выходом вычислительной системы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен введенными в состав вычислительной системы вычислительно-логическими модулями виртуального управления оборудованием, инерциально-спутникового режима формирования относительных координат местоположения самолета, выставки по курсу на подвижном и колеблющемся основании, оптимального использования ресурсов, взаимосоединенными между собой и с вычислительно-логическими модулями объединенной базы данных, формирования навигационно-пилотажных параметров, формирования прицельно-пилотажных параметров формирования отображаемой информации, ввода-вывода и управления информационным обменом по магистрали вычислительного информационного обмена.