СПОСОБ НЕКОНТАКТНОГО ПОДРЫВА ЗАРЯДА Российский патент 2012 года по МПК F42C13/02 

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в неконтактных взрывателях для определения оптимального момента инициирования зарядов.

Известен способ неконтактного подрыва заряда при подходе на близкое расстояние к заданной цели, реализованный в устройстве с дистанционно управляемой ракетой, основанный на определении наличия цели на заданном расстоянии посредством зондирования пространства одним световым лучом и регистрации отраженного излучения двумя приемниками, основным и дополнительным. Амплитуды сигналов, регистрируемые основным и дополнительным приемниками, сравниваются. В случае превышения амплитуды сигнала, регистрируемого основным приемником, над амплитудой сигнала, регистрируемого дополнительным приемником, подается команда на инициирование заряда (Заявка Франции №2655140, МПК F42C 13/02, опубл. 10.05.91).

Данный способ неконтактного подрыва заряда имеет недостатки, заключающиеся в отсутствии защиты от случайных малоразмерных помех в виде веток, капель дождя и т.п. и значительных отклонениях величины дистанции срабатывания заряда от заданной дистанции подрыва, при использовании данного способа подрыва в некоторых видах боеприпасов, для которых между моментом подачи команды на подрыв боеприпаса и собственно подрывом заряда характерно наличие существенной временной задержки. А также поскольку расстояние от боеприпаса до цели в момент подрыва заряда зависит от его скорости, то при нестабилизированной скорости боеприпаса невозможно обеспечить высокую точность подрыва заряда на заданном расстоянии до цели.

Известен способ неконтактного подрыва заряда снаряда на желательном расстоянии от цели, реализованный в неконтактном оптическом взрывателе, основанный на обнаружении цели посредством зондирования пространства двумя световыми лучами и регистрации отраженного излучения двумя приемниками, с последующим анализом сигналов, регистрируемых приемниками. Путем нескольких последовательных во времени измерений каждым приемником определяют расстояние до цели и при равенстве этих расстояний подается сигнал на инициирование заряда (Заявка ЕПВ №0335132, МПК F42C 13/02 от 04.10.89).

Данный способ обеспечивает защиту от случайных малоразмерных помех, так как малоразмерная помеха не может быть зарегистрирована одновременно двумя приемниками, однако не обеспечивает высокую точность дистанции подрыва заряда при использовании в некоторых видах боеприпасов.

Известен способ неконтактного подрыва заряда, основанный на обнаружении цели посредством зондирования пространства двумя световыми лучами и регистрации отраженного излучения двумя приемниками с последующим анализом сигналов приемников. Идентификация цели осуществляется первым приемником на дальнем расстоянии от боеприпаса, вторым - на ближнем (Патент РФ №2300720, МПК F42C 13/02 - прототип).

Данный способ позволяет оценить скорость сближения боеприпаса с целью путем определения временного промежутка между моментами идентификации и сформировать временную задержку подрыва заряда в зависимости от скорости движения боеприпаса.

Данному способу присущи недостатки, заключающиеся в значительном энергопотреблении устройства, обеспечивающего неконтактный подрыв боеприпаса на заданном расстоянии от цели, независимо от скорости и вида боеприпаса, а также значительные габариты и вес указанного устройства.

Задачей, стоящей в данной области техники и на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является устранение указанных недостатков и создание способа неконтактного подрыва заряда, позволяющего минимизировать габаритно-весовые характеристики и энергопотребление устройства, обеспечивающего неконтактный подрыв боеприпаса на заданном расстоянии от цели.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе неконтактного подрыва заряда на заданном расстоянии от цели, основанном на обнаружении цели посредством зондирования пространства световыми импульсами и регистрации отраженного излучения приемником с последующим анализом регистрируемых сигналов, согласно изобретению, излучение зондирующих световых импульсов осуществляют одним излучателем, а регистрацию отраженного излучения - одним приемником, причем регистрацию осуществляют через временной интервал, определяющий дистанцию подрыва, с момента излучения светового импульса до открытия временного окна, продолжительностью которого задают погрешность определения дистанции, затем после регистрации излучения формируют импульс подрыва.

В варианте применения способа, для исключения подрыва заряда от случайных помех излучают установленную серию световых импульсов в течение заданного временного интервала, в случае регистрации отраженных сигналов всех излученных световых импульсов текущей серии и при условии регистрации конечного отраженного сигнала в тестовом временном окне, после чего формируют импульс подрыва.

В варианте применения способа, идентификацию цели на двух дистанциях: дальней и ближней, по величине временного промежутка между которыми оценивают скорость сближения боеприпаса с целью и формируют временную задержку подрыва заряда в зависимости от скорости боеприпаса, осуществляют одним излучателем и одним приемником.

Технический результат достигается тем, что обнаружение цели осуществляется посредством зондирования пространства световыми импульсами и регистрации отраженного излучения с последующим анализом регистрируемых сигналов. Новым является то, что идентификация цели на дальнем и ближнем расстояниях от боеприпаса осуществляется по заданному алгоритму излучения серии световых импульсов и регистрации отраженных импульсов за установленный временной промежуток с использованием одного излучателя и одного приемника. Алгоритм излучения зондирующих импульсов и их регистрации задается из условий обеспечения идентификации цели минимальных размеров, но игнорирования малоразмерных помех типа веток, капель дождя и т.д.

На основании измеренной величины временного промежутка между моментами идентификации оценивают скорость сближения боеприпаса с целью, затем формируют зависящую от скорости боеприпаса временную задержку подрыва заряда. Заявляемый способ, благодаря тому, что возможна идентификация цели с использованием одного излучателя и одного приемника, позволяет минимизировать габаритно-весовые характеристики, а также снизить энергопотребление устройства неконтактного подрыва заряда.

В процессе поиска не выявлены технические решения, совокупность признаков которых совпадает с совокупностью признаков заявляемого способа неконтактного подрыва заряда и, в том числе, с отличительными признаками. Эта новая совокупность признаков является новым техническим средством, которое обеспечивает получение технического результата - возможность подрыва заряда с высокой точностью на заданном расстоянии от цели независимо от скорости боеприпаса, не является очевидной для специалиста из достигнутого уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 показаны графики синхронизирующего импульса, зондирующего импульса, отраженного сигнала и временного окна.

Предложенный способ неконтактного подрыва заряда на заданном расстоянии от цели реализуется следующим образом: для обнаружения цели пространство зондируется световыми импульсами, и отраженное излучение, при наличии цели, регистрируется приемником. Световые импульсы имеют заданную продолжительность и излучаются через определенные интервалы времени, причем в каждом последующем интервале учитывается предшествующая временная задержка между излучением сигнала и регистрацией отраженного излучения.

Временная задержка подачи следующего светового импульса tзд определяется как сумма предыдущих задержек между подачей светового импульса и его регистрацией:

где tзд_n - временная задержка подачи следующего светового импульса, с;

τзд_i - предыдущая задержка между подачей светового импульса и его регистрацией, c.

Отсчет задержек производится от служебных синхронизирующих импульсов.

Цель идентифицируется в случае регистрации всех излученных импульсов и в том числе регистрации конечного импульса в тестовом временном окне.

Расположение временного окна от начала излучения конечного импульса задает рабочую дистанцию до цели, а величина временного окна определяется разрешением системы и задает точность определения дистанции.

По величине временного промежутка между идентификациями цели на дистанциях L₁ и L₂ оценивается скорость сближения боеприпаса с целью, и в зависимости от рассчитанной скорости определяется временная задержка для формирования сигнал на подрыв заряда.

Использование предложенного технического решения позволит создать способ неконтактного подрыва заряда, позволяющий минимизировать габаритно-весовые характеристики и энергопотребление устройства, обеспечивающего неконтактный подрыв боеприпаса на заданном расстоянии от цели.

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в неконтактных взрывателях боеприпасов. Способ неконтактного подрыва заряда основан на обнаружении цели посредством зондирования пространства импульсным световым излучением и регистрации отраженного излучения приемником с последующим анализом регистрируемых сигналов. Идентификация цели осуществляется по регистрации заданной серии отраженных импульсов за установленный временной промежуток на первом заданном расстоянии от боеприпаса, затем на втором. По определенному временному промежутку между моментами идентификации оценивается скорость сближения боеприпаса с целью, и в зависимости от скорости сближения формируется временная задержка подрыва заряда. Реализация изобретения позволяет обеспечить подрыв заряда на оптимальном расстоянии от цели независимо от скорости движения боеприпаса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ неконтактного подрыва заряда на заданном расстоянии от цели, основанный на обнаружении цели посредством зондирования пространства световыми импульсами и регистрации отраженного излучения приемником с последующим анализом регистрируемых сигналов, отличающийся тем, что излучение зондирующих световых импульсов осуществляют одним излучателем, а регистрацию отраженного излучения - одним приемником, причем регистрацию осуществляют в тестовом временном окне, которое открывают через временной интервал, определяющий дистанцию подрыва, отсчитываемый с момента излучения светового импульса, причем продолжительностью тестового временного окна задают погрешность определения дистанции, при этом импульс подрыва формируют после регистрации излучения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для исключения подрыва заряда от случайных помех излучают установленную серию световых импульсов, в случае регистрации отраженных сигналов всех излученных световых импульсов текущей серии и при условии регистрации конечного отраженного сигнала серии в тестовом временном окне формируют импульс подрыва.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что обнаружение цели на двух дистанциях: дальней и ближней, осуществляют одним излучателем и одним приемником, при этом по величине временного промежутка между ними оценивают скорость сближения боеприпаса с целью и формируют временную задержку подрыва заряда в зависимости от скорости боеприпаса.