СПОСОБ НЕКОНТАКТНОГО ПОДРЫВА ЗАРЯДА Российский патент 2013 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. Так как расстояние, преодолеваемое боеприпасом за время этой задержки, а также расстояние от боеприпаса до цели в момент подрыва заряда зависят 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 массогабаритные 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 с последующим анализом регистрируемых сигналов, согласно изобретению зондирующие световые импульсы излучают последовательно двумя и более излучателями, симметрично расположенными относительно продольной оси боеприпаса и ориентированными по направлению движения под углом, отличным от нуля, к продольной оси боеприпаса, при этом отраженные сигналы регистрируют соответствующим каждому излучателю приемником, причем отраженный сигнал регистрируют через временной интервал, определяющий дистанцию подрыва, с момента излучения светового импульса до открытия временного окна, продолжительностью которого задают погрешность определения дистанции, 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 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.

В варианте применения способа, для исключения подрыва заряда от случайных помех при регистрации отраженных сигналов во временном интервале текущей серии двумя и более противоположно расположенными приемниками сигнал на подрыв заряда по результатам текущей серии не формируется.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является возможность обеспечения неконтактного подрыва боеприпаса на заданном расстоянии от цели, независимо от скорости и вида боеприпаса, и повышения устойчивости устройства к атмосферным помехам: дождь, туман, пыль и т.п.

Технический результат достигается тем, что обнаружение цели осуществляется посредством зондирования пространства импульсным световым излучением двух и более излучателей и регистрации отраженного излучения двумя и более приемниками. Излучатель и приемник образуют пару, причем каждый приемник может воспринимать отраженный сигнал только «своего» излучателя. Пары «излучатель-приемник» симметрично расположены относительно продольной оси боеприпаса и ориентированы по направлению движения под углом, отличным от нуля, к продольной оси боеприпаса. Идентификация цели осуществляется по заданной серии излученных и зарегистрированных за установленный временной промежуток одним и тем же приемником отраженных импульсов. На основании измеренной величины временного промежутка между моментами идентификации цели на заданных, отличных от друг друга расстояниях от боеприпаса, оценивается скорость сближения боеприпаса с целью и затем формируется, в зависимости от скорости боеприпаса, временная задержка подрыва заряда.

Алгоритм излучения зондирующих импульсов и их регистрации задаются 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 цели оценивают скорость сближения боеприпаса с целью, затем формируют зависящую от скорости боеприпаса временную задержку подрыва заряда.

Для исключения подрыва заряда при нахождении боеприпаса в среде с высокой отражательной способностью: туман, пыль и т.п. излучение световых импульсов производится одновременно диаметрально противоположно расположенными излучателями. И в случае регистрации отраженного сигнала приемником, расположенным противоположно приемнику, и в момент регистрации им рабочей серии импульсов сигнал на подрыв заряда по результатам текущей серии зондирующих импульсов не формируется.

Предложенный способ, благодаря тому, что идентификация цели возможна с использованием одного излучателя и одного приемника, а наличие второй и более пары «излучатель-приемник» позволяет повысить устойчивость устройства неконтактного подрыва заряда к воздействию атмосферных помех, позволяет обеспечить подрыв заряда на заданном расстоянии от цели, независимо от скорости боеприпаса.

Проведенный поиск не выявил технические решения, совокупность признаков которых совпадает с совокупностью признаков заявляемого способа неконтактного подрыва заряда, в том числе с отличительными признаками. Эта новая совокупность признаков является новым техническим решением, которое обеспечивает получение технического результата - возможность подрыва заряда на заданном расстоянии от цели с высокой точностью с обеспечением устойчивости устройства неконтактного подрыва к воздействию малоразмерных помех. Предложенное решение не следует явным образом 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 СИ, зондирующего импульса ЗИ, отраженного сигнала ОС 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, с.

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 сигнала на подрыв заряда.

Использование предложенного технического решения позволит создать способ неконтактного подрыва заряда, позволяющий минимизировать массогабаритные 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 двух и более излучателей и регистрации отраженного излучения двумя и более приемниками. Излучатель и приемник образуют пару, причем каждый приемник может воспринимать отраженный сигнал только «своего» излучателя. Пары излучатель-приемник симметрично расположены относительно продольной оси боеприпаса и ориентированы по направлению движения под углом, отличным от нуля, к продольной оси боеприпаса. Идентификация цели осуществляется по заданной серии излученных и зарегистрированных за установленный временной промежуток одним и тем же приемником отраженных импульсов. На основании измеренной величины временного промежутка между моментами идентификации цели на заданных отличных друг от друга расстояниях от боеприпаса оценивается скорость сближения боеприпаса с целью и затем формируется, в зависимости от скорости боеприпаса, временная задержка подрыва заряда. Позволяет обеспечить подрыв заряда на оптимальном расстоянии от цели, независимо от скорости боеприпаса, а также повысить устойчивость боеприпаса к воздействию помех. 1 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 с последующим анализом регистрируемых сигналов, отличающийся тем, что зондирующие световые импульсы излучают последовательно двумя и более излучателями, симметрично расположенными относительно продольной оси боеприпаса и ориентированными по направлению движения под углом, отличным от нуля, к продольной оси боеприпаса, при этом отраженные сигналы регистрируют соответствующим каждому излучателю приемником, причем отраженный сигнал регистрируют через временной интервал, определяющий дистанцию подрыва, с момента излучения светового импульса до открытия временного окна, продолжительностью которого задают погрешность определения дистанции, после регистрации излучения формируют импульс подрыва.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что излучают каждым излучателем установленную серию световых импульсов в течение заданного временного интервала, в случае регистрации отраженных сигналов соответствующим приемником всех излученных световых импульсов текущей серии и при условии регистрации конечного отраженного сигнала в тестовом временном окне формируют импульс подрыва.