КОМБИНИРОВАННАЯ ЛОЖНАЯ ЦЕЛЬ Российский патент 2013 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).

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.

Известна ложная цель, представляющая собой надувной (пневматический) образец ВВТ, имитирующая 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 такой ложной цели является несоответствие пространственных и энергетических признаков ее теплового изображения тепловому изображению имитируемого объекта, обусловленное отсутствием управления пространственными и энергетическими параметрами теплового излучения, что приводит к низкой эффективности имитации в инфракрасном диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является комбинированная ложная цель, имитирующая вооружение и военную технику в видимом, радиолокационном и инфракрасном диапазонах (комбинированная ложная цель; патент РФ на изобретение №2345311 от 27 января 2009 г., МПК F41H. 3/00). Ложная цель выполнена в виде полномасштабного надувного макета образца вооружения и военной техники, содержащая радиоотражающее покрытие и маскирующую раскраску, а также источник теплового излучения, терморегулятор и блок управления терморегулятором. Источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и M=B/d столбцов, где A и B - ширина и длина поверхности макета соответственно, $$d\le 2\cdot h_{\min }\cdot tg\left(\frac{l_{Э{Л}_{\min }}}{2\cdot F_{\max }}\right)$$ , где h_min - минимальная высота ведения разведки, l_ЭЛmin - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки и дополнительно введены 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 $$n=\overline{\mathrm{1,}N}$$ , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, a (m+N)-ый выход терморегулятора, где $$n=\overline{\mathrm{1,}M}$$ , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.

Основным недостатком прототипа является зависимость линейных размеров установленных электрических нагревателей d от минимальной высоты ведения разведки и от технических характеристик средств разведки. Вследствие этого формируемое матричным приемником средства разведки тепловое изображение ложной цели будет существенно отличаться от теплового изображения имитируемого объекта, что приводит к снижению вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект. Для обеспечения соответствия формируемого матричным приемником средства разведки теплового изображения ложной цели тепловому изображению имитируемого объекта необходимо управлять линейными размерами нагревателей в соответствии с условиями применения средства разведки и его техническими характеристиками, что практически невозможно.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение формируемого матричным приемником средства разведки теплового изображения ложной цели в соответствие тепловому изображению имитируемого объекта независимо от условий применения средства разведки и его технических характеристик.

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

Указанный результат достигается тем, что в комбинированной ложной цели, выполненной в виде полномасштабного надувного макета имитируемого объекта, содержащей радиоотражающее покрытие, маскирующую раскраску и источник теплового излучения, выполненный в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей с индивидуальным управлением нагрева, терморегулятор и блок управления терморегулятором, устанавливают электрические нагреватели в количестве, равном К - количеству участков на тепловом изображении имитируемого объекта, имеющих одинаковую температуру, а форму и размер площади каждого электрического нагревателя выбирают одинаковым по форме и равным размеру площади той части имитируемого объекта, которая соответствует данному участку, при этом площадь поверхности комбинированной ложной цели $$s={\displaystyle \sum _{k=1}^K{S}_k}$$ , где S_k- площадь k-го электрического нагревателя, $$k=\overline{\mathrm{1,}K}$$ .

Сущность изобретения заключается в следующем.

На тепловых изображениях объектов, например образцов вооружения и военной техники (см., например, в Дж.Ллойд, Системы тепловидения, М.: «Мир», 1978, с.396-406), выделятся участки, которые имеют характерную форму, и одинаковую температуру. Каждый из этих участков соответствует расположению нагретой части (нагретого узла) имитируемой техники. Температура каждого участка одинакова и зависит только лишь от состояния нагрева соответствующего узла, но форма каждого такого участка не зависит от температуры, а зависит только от размеров узла. Например, для танка после марша наиболее сильно, но приблизительно одинаково разогрета область двигателя, менее сильно, но также приблизительно одинаково - трансмиссия и т.п.

В предлагаемом изобретении каждый электрический нагреватель выполнен одинаковым по форме и равным размеру площади той части имитируемого объекта, которая соответствует участку на тепловом изображении, имеющему одинаковую температуру. Температура нагрева нагревателя равномерна по всей его площади и регулируется в зависимости от состояния имитируемого объекта. Количество нагревателей равно количеству участков, имеющих одинаковую температуру.

При таком изготовлении комбинированной ложной цели независимо от условий применения средства разведки и его характеристик форма и размеры площади формируемого матричным приемником теплового изображения ложной цели и имитируемого объекта будут совпадать.

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

Имитация образцов объектов в инфракрасном диапазоне комбинированной ложной целью осуществляется с помощью устройства, структурная схема которого приведена на фигуре, 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 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 К управляющих выходов, соединенных с К входами терморегулятора 2, соответственно. При этом выходы терморегулятора соединены с входами электрических нагревателей 3. Электрические нагреватели 3 имеющие форму участков теплового портрета имитируемого образца, имеющих одинаковую температуру предназначены для воспроизведения пространственных и энергетических признаков участка теплового изображения ложной цели и выполнены таким образом, чтобы вся площадь, занимаемая одним нагревателем, прогревалась равномерно.

Комбинированная ложная цель при имитации образцов объектов 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 k-е входы терморегулятора 2, где $$k=\overline{\mathrm{1,}K}$$ , обеспечивают последовательное циклическое с периодом Т подключение питания электрических нагревателей 3. В соответствии с приведенным выше алгоритмом работы электрические нагреватели 3 будут подключены к питанию на время $$t=\frac{T}{K}$$ . Температура каждого нагревателя 3 будет определяться длительностью подключения питания $$\tau =\frac{t}{\rho }$$ , где ρ - число градаций температуры нагрева.

Таким образом, в комбинированной ложной цели реализовано динамическое индивидуальное управление температурой каждого из К электрических нагревателей, что позволяет создавать тепловые изображения, идентичные тепловым изображениям имитируемого объекта 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, 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 до 0,9-0,95, 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 реализуемо, так как все его элементы могут быть выполнены на основе элементов и устройств, применяемых в области электронной и электротехники.

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники (ВВТ) от средств воздушно-космической разведки видимого, радиолокационного и инфракрасного диапазона. Комбинированная ложная цель, выполненная в виде полномасштабного надувного макета имитируемого объекта, содержащая радиоотражающее покрытие, маскирующую раскраску и источник теплового излучения, выполненный в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей с индивидуальным управлением нагрева, терморегулятор и блок управления терморегулятором, отличается тем, что устанавливают электрические нагреватели в количестве, равном К - количеству характерных участков, определяющих тепловой портрет имитируемого объекта, а форму и размер площади каждого электрического нагревателя выбирают одинаковым по форме и равным размеру этого участка, при этом площадь поверхности комбинированной ложной цели $$s={\displaystyle \sum _{k=1}^K{S}_k}$$ , где S_k - площадь k-го электрического нагревателя, $$k=\overline{\mathrm{1,}K}$$ . Техническим результатом изобретения является повышение вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект. 1 ил.

Комбинированная ложная цель, выполненная в виде полномасштабного надувного макета имитируемого объекта, содержащая радиоотражающее покрытие, маскирующую раскраску и источник теплового излучения, выполненный в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей с индивидуальным управлением нагрева, терморегулятор и блок управления терморегулятором, отличающаяся тем, что устанавливают электрические нагреватели в количестве, равном К - количеству характерных участков, определяющих тепловой портрет имитируемого объекта, а форму и размер площади каждого электрического нагревателя выбирают одинаковым по форме и равным размеру этого участка, при этом площадь поверхности комбинированной ложной цели
$$s={\displaystyle \sum _{k=1}^K{S}_k}$$ ,
где S_k - площадь k-го электрического нагревателя, $$k=\overline{\mathrm{1,}K}$$ , где k - номер участка в тепловом портрете имитируемого объекта, имеющего характерную форму и одинаковую по всей площади температуру.