КОМБИНИРОВАННАЯ ЛОЖНАЯ ЦЕЛЬ Российский патент 2009 года по МПК F41H3/00 

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники от средств воздушно-космической разведки видимого, радиолокационного и инфракрасного диапазона. Оно может быть использовано для имитации, а также защиты от высокоточного оружия, оснащенного инфракрасными, радиолокационными и комбинированными головками самонаведения образцов вооружения и военной техники (ВВТ) в пунктах дислокации или исходных районах.

Известна ложная цель, представляющая собой надувной или каркасный макет имитируемого объекта (образца ВВТ) с установленными внутри источниками теплового излучения (см., например, Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. М., Воениздат, 1989 г., с.91-92). Выделение тепла в источниках теплового излучения происходит за счет беспламенного окисления бензина либо с помощью капельной горелки. Указанные источники теплового излучения устанавливаются в макетах в местах, соответствующих расположению нагретых частей техники.

Основным недостатком такой ложной цели является несоответствие теплового изображения ложной цели тепловому изображению имитируемого объекта, обусловленное отсутствием управления интенсивностью теплового излучения, что приводит к низкой эффективности имитации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является пневматический образец ВВТ, имитирующий вооружение и военную технику в видимом, радиолокационном и инфракрасном диапазонах (например, макет БМП-2; см. каталог «Средства инженерного вооружения». М., 15 ЦНИИИ МО, 2000, с.101).

Основным недостатком прототипа является несоответствие пространственных и энергетических признаков теплового изображения ложной цели тепловому изображению имитируемого объекта, обусловленное отсутствием управления пространственными и энергетическими параметрами теплового излучения, что приводит к низкой эффективности имитации в инфракрасном диапазоне.

Существующие в настоящее время на вооружении ВС иностранных государств средства тепловой разведки характеризуются тем, что принятие решения об обнаружении цели происходит не только по наличию теплового контраста между целью и фоном, но и по соответствию пространственных и энергетических признаков цели эталонному тепловому силуэту. Пространственная селекция осуществляется матричным приемником ИК-излучения, расположенным в фокальной плоскости оптической системы средства разведки. При этом каждой ячейкой матричного приемника отображается участок местности, которые в совокупности образуют тепловое изображение наблюдаемой цели (примеры тепловых изображений см., например, в Дж. Ллойд, Системы тепловидения, М., издательство «Мир», 1978, с.396-406). Таким образом, разрешающая способность средства разведки зависит от размера элемента матрицы, фокусного расстояния используемой оптической системы и высоты полета (см., например, Технические средства видовой разведки, под ред. А.А.Хорева, М., РВСН, 1997, с.269-271). Предельное линейное разрешение на местности при съемке в надир рассчитывается по формуле

,

где h - высота ведения разведки, l_эл - размер элемента матрицы ПЗС; F - фокусное расстояние оптической системы средства разведки. Расчеты, проведенные по известным методикам, показывают, что в реальных условиях боевого применения разрешающая способность не превышает 20-25 см.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности имитации в инфракрасном диапазоне путем приведения в соответствие пространственных и энергетических признаков теплового изображения ложной цели пространственным и энергетическим признакам теплового изображения имитируемого объекта (образца ВВТ).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект (образец ВВТ).

Указанный результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в комбинированной ложной цели, выполненной в виде полномасштабного надувного макета образца ВВТ, имеющей радиоотражающее покрытие и маскирующую раскраску, источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и М=B/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности макета соответственно, , где h_min - минимальная высота ведения разведки, - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки, и дополнительно введены кабель электропитания, терморегулятор и блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, а (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.

Имитация образцов ВВТ в видимом и радиолокационном диапазонах комбинированной ложной целью не отличается от решения этой задачи прототипом.

Имитация образцов ВВТ в инфракрасном диапазоне комбинированной ложной целью осуществляется с помощью устройства, структурная схема которого приведена на чертеже, где обозначено: 1 - блок управления терморегулятором; 2 - терморегулятор; 3 - электрические нагреватели.

Блок управления терморегулятором 1 предназначен для хранения алгоритма функционирования устройства и тепловых изображений имитируемого объекта (образца ВВТ), соответствующих различным режимам его эксплуатации (например, танк с холодным двигателем, танк с прогретым двигателем, танк после марша и т.п.), а также генерации сигналов управления работой терморегулятора 2. Терморегулятор 2 предназначен для индивидуального управления температурой электрических нагревателей 3. Блок управления терморегулятором 1 имеет N+M управляющих выходов, соединенных с N+M входами терморегулятора 2, соответственно. При этом n-е выходы терморегулятора, где , соединены с первыми входами электрических нагревателей 3 n-ых строк, а (m+N)-е выходы терморегулятора 2, где , соединены со вторыми входами электрических нагревателей 3 m-ых столбцов. Электрические нагреватели 3 предназначены для воспроизведения пространственных и энергетических признаков участка теплового изображения ложной цели размером d×d и выполнены таким образом, чтобы вся площадь, занимаемая одним нагревателем, прогревалась равномерно.

Комбинированная ложная цель при имитации образцов ВВТ в инфракрасном диапазоне функционирует следующим образом. В соответствии с заложенным в блок управления терморегулятором 1 алгоритмом и хранящимися в нем тепловыми изображениями имитируемого объекта на его выходах генерируются сигналы, обеспечивающие управление работой терморегулятора 2. При этом сигналы управления, поступающие на n-е входы терморегулятора 2, где , обеспечивают последовательное циклическое с периодом Т подключение питания электрических нагревателей 3 n-й строки, а сигналы управления, поступающие на (m+N)-е входы терморегулятора, где , обеспечивают одновременное подключение электрических нагревателей m-ых столбцов. В соответствии с приведенным выше алгоритмом работы электрические нагреватели 3 n-й строки будут подключены к питанию на время . Температура каждого нагревателя 3 n-й строки будет определяться длительностью подключения питания m-го столбца , где k - число градаций температуры нагрева.

Таким образом, в комбинированной ложной цели реализовано динамическое индивидуальное управление температурой каждого из N×M электрических нагревателей, что позволяет создавать тепловые изображения, идентичные тепловым изображениям имитируемого образца ВВТ в различных режимах его эксплуатации. Следовательно, при обнаружении матричным приемником тепловой разведки комбинированной ложной цели она с высокой степенью вероятности будет приниматься за имитируемый объект (образец ВВТ), что обеспечит скрытие истинного объекта. Этим и достигается цель изобретения.

Совокупность отличительных свойств комбинированной ложной цели обеспечивает новое качество, а именно создание теплового изображения имитируемого объекта, соответствующего истинному. Положительный эффект при использовании предложенного изобретения состоит в снижении эффективности средств разведки за счет повышения вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект (образец ВВТ) до 0,85-0,9, а значит в скрытии истинных объектов.

Изобретение может быть использовано для имитации любых видов наземной техники и военных объектов, которые могут вскрываться с помощью тепловой, оптико-электронной, визуальной и радиолокационной разведки.

Предлагаемое техническое решение является новым, так как из общедоступных сведений неизвестна надувная комбинированная ложная цель, в которой источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и М=В/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности макета соответственно, , где h_min - минимальная высота ведения разведки, - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки, и дополнительно введены кабель электропитания, терморегулятор и блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, а (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технический решений явным образом не следует, что выполнение надувной комбинированной ложной цели, в которой источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=А/d строк и М=В/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности макета соответственно, , где h_min - минимальная высота ведения разведки, - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки, и дополнительно введены кабель электропитания, терморегулятор и блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, a (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца, обеспечивает снижение эффективности средств разведки за счет повышения вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект (образец ВВТ), а следовательно, скрытие истинных объектов.

Предлагаемое техническое решение реализуемо, так как все его элементы могут быть выполнены из существующих элементов и устройств электронной и электротехники.

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники от средств воздушно-космической разведки видимого, радиолокационного и инфракрасного диапазона. Технический результат - повышение вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект. Комбинированная ложная цель выполнена в виде полномасштабного надувного макета образца военной техники и содержит радиоотражающее покрытие и маскирующую раскраску, а также источник теплового излучения, выполненный в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей. Нагреватели расположены в несколько строк и несколько столбцов. Введены терморегулятор и блок управления терморегулятором, в котором хранятся тепловые изображения имитируемого образца военной техники для различных режимов его эксплуатации. Выходы терморегулятора соединены с нагревателями. Нагреватели выполнены таким образом, чтобы вся площадь, занимаемая одним нагревателем, прогревалась равномерно. В соответствии с заложенным в блок управления терморегулятором алгоритмом и хранящимися в нем тепловыми изображениями на его выходах генерируются сигналы, обеспечивающие управление работой терморегулятора. Таким образом, реализуется индивидуальное динамическое управление температурой каждого из нагревателей, что позволяет создавать тепловые изображения, идентичные тепловым изображениям имитируемых объектов. 1 ил.

Комбинированная ложная цель, выполненная в виде полномасштабного надувного макета образца вооружения и военной техники, содержащая радиоотражающее покрытие и маскирующую раскраску, отличающаяся тем, что она снабжена терморегулятором, блоком управления терморегулятором и источником теплового излучения, выполненным в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и M=B/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности надувного макета соответственно,

,

где h_min - минимальная высота ведения разведки;

- минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки;

F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки,

при этом блок управления терморегулятором выполнен с N+M выходами, соединенными соответственно с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, a (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.