СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ТОЧКИ ПАДЕНИЯ БОЕПРИПАСА Российский патент 2014 года по МПК F41J5/00 

Изобретение относится к области проведения испытаний огневых комплексов для оценки точности попадания в цель различных боеприпасов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) (см., например, Тиль А.В. Патент №2087010. Способ определения местоположения источника сейсмических колебаний поверхности земли, Россия, G01V 1/00, опубликован 10.08.1997. - М:, РОСПАТЕНТ, 1997) является способ определения местоположения источника сейсмических колебаний поверхности земли, основанный на установке по периметру испытательного полигона сейсмических регистраторов (СР), приеме и анализе параметров сейсмических колебаний, определении координат точки удара боеприпаса о грунт - эпицентра сейсмических колебаний по их параметрам. Недостатком способа является недостаточная точность определения координат (точки падения боеприпаса, обусловленная потенциальными возможностями СР.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение точности определения координат точки падения боеприпаса.

Технический результат достигается тем, что в известном способе определения координат точки падения боеприпаса, основанном на установке по периметру испытательного полигона сейсмических регистраторов, приеме и анализе параметров сейсмических колебаний, определении координат точки удара боеприпаса о грунт - эпицентра сейсмических колебаний по их параметрам, дополнительно устанавливают по периметру испытательного полигона оптико-электронные пеленгаторы (ОЭП), принимают рассеянное атмосферным каналом распространения оптическое излучение источника - факела взрыва боеприпаса, измеряют значения углов пеленгов на источник оптического излучения - факел взрыва боеприпаса и определяют координаты точки падения боеприпаса по координатам точки пересечения линий пеленгов.

Способ определения координат точки падения боеприпаса, базируется на дополнительной (дублирующей) регистрации ОЭП (см, например, Воробьев В.И. Оптическая локация для радиоинженеров. - М.: Радио и связь, 1983) рассеянного на частицах атмосферного аэрозоля оптического излучения, возникающего при взрыве боевой части боеприпаса. На основе теории рассеяния и переноса рассеянного излучения в атмосфере (см, например, Козирацкий Ю.Л., Козирацкий А.Ю., Кусакин А.В. и др. Оценка энергетических и временных характеристик рассеянного импульсного лазерного излучения. - Журнал Антенны №4, 2007, стр.16-19, Козирацкий, Ю.Л., Козирацкий А.Ю. Коровин В.М. и др. Определение положения лазерного луча в пространстве по рассеянной составляющей. - М.: Журнал Радиотехника, №7, 2005, стр.94-98) и в условиях, когда ОЭП размещаются по периметру испытательного полигона на некотором удалении относительно друг друга, предлагаемый способ обеспечивает обнаружение факта взрыва и определение координат его эпицентра.

При взрыве боевой части боеприпаса часть оптического излучения рассеивается частицами атмосферного образования. Интенсивность рассеянного излучения зависит от плотности, размеров частиц и индикатрисы рассеяния см, например, Козирацкий Ю.Л., Козирацкий А.Ю., Кусакин А.В. и др. Оценка энергетических и временных характеристик рассеянного импульсного лазерного излучения. - Журнал Антенны №4, 2007, стр.16-19, Козирацкий, Ю.Л., Козирацкий А.Ю. Коровин В.М. и др. Определение положения лазерного луча в пространстве по рассеянной составляющей. - М.: Журнал Радиотехника, №7, 2005, стр.94-98). Для типовых условий наблюдения будет формироваться изображение факела взрыва за счет рассеянной в направлении приемника составляющей оптического излучения. Если разместить ОЭП 2 и 3 вокруг периметра испытательного полигона 7 (фигура 1), то каждое из полученных изображений можно рассматривать как проекции излучения факела взрыва боевой части 5 боеприпаса 6 на плоскости ОЭП 2 и 3. Оптическая полоса пропускания ОЭП 2 и 3 выбирается из условия фильтрации рассеянного частицами атмосферного аэрозоля оптического излучения, а чувствительность в выбранном спектре должна обеспечить устойчивую регистрацию рассеянного излучения на фоне помех. Угол поля зрения 8 ОЭП обеспечивает прием рассеянного оптического излучения в широком секторе, соизмеримом с размерами полигона 7. Если сектор не обеспечивает просмотр всей площади испытательного полигона, устанавливают несколько сопряженных по полям зрения 8 ОЭП 2 и 3. ОЭП определяют пеленгационные углы 9 излучения факела взрыва боевой части 5 и передают на вычислительный блок 4, который определяет координаты источника оптического излучения 5. Вычислительный блок 4 передает значения координат на огневой комплекс 1, который, например, вносит поправки для следующего выстрела или запуска боеприпаса 6. Определение координат источника излучения факела взрыва боевой части 5 может базироваться на известных математических зависимостях многопозиционной системы местоопределения источников электромагнитного излучения (см, например, Кондратьев B.C., А.Ф. Котов, Л.Н. Марков. Многопозиционные радиотехнические системы. - М.: Радио и связь, 1986, стр.241-245).

На фигуре 2 представлено сформированное изображение факела взрыва на плоскости ОЭП матричного типа, включающего одну, например, линейку чувствительных фотоэлементов 10 (см., например, С. В. Голубев, В.П. Дунец, А.Ю. Козирацкий, Ю.Л. Козирацкий и др. Патент №2285275. Способ определения направления на источник оптического излучения по рассеянной в атмосфере составляющей и устройство его реализации. Россия, G01V1/00, опубликован в бюл. №28 от 10.10.06. - М.: РОСПАТЕНТ, 2006). Распределение интенсивности оптического излучения факела взрыва боеприпаса 11 в поперечном сечении имеет максимум амплитуды в середине изображения (наиболее светлый фон), спадающей к краям. Поэтому выходные сигналы чувствительных элементов ОЭП будут отображать характер изменения интенсивностей принимаемого оптического излучения. Если фотоэлементы имеют координатную привязку, то выходные сигналы будут отображать распределение интенсивностей по координатам, что позволяет осуществить пеленгацию факела взрыва боевой части боеприпаса по максимальному значению выходного сигнала.

На фигуре 3 представлена блок - схема устройства. Блок - схема устройства содержит N число ОЭП 12, установленных вдоль оси абсцисс, М число ОЭП 13, установленных вдоль оси ординат, блок вычисления координат точки падения боеприпаса 14, приемопередающие устройства 15, огневой комплекс 16, К число СР 17, установленных вдоль оси абсцисс, Н число СР 15, установленных вдоль оси ординат 18.

Устройство работает следующим образом. Рассеянное атмосферным каналом распространения оптическое излучение факела взрыва боеприпаса принимается ОЭП 12 и 13. ОЭП 12 и 13 определяют пеленгационные углы источника излучения - факел взрыва боеприпаса, значения которых передают в блок вычисления координат точки падения боеприпаса 14. Параметры сейсмических колебаний (например, время задержки прихода сейсмической волны), вызванные ударом или взрывом боеприпаса регистрируются СР 17 и 18, значения которых передают в блок вычисления координат точки падения боеприпаса 14. Блок вычисления координат точки падения боеприпаса 14 вычисляет координаты местоположения источника излучения - факел взрыва боеприпаса и координаты удара боеприпаса о грунт - эпицентра сейсмических колебаний, значение которых с помощью приемопередающих устройств 15 передает на огневой комплекс 16. Огневой комплекс 16 обрабатывает полученную информацию.

Таким образом, у заявляемого способа появляются свойства, заключающиеся в возможности повышения точности определения координат точки падения боеприпаса, за счет дополнительной пеленгации рассеянной в атмосфере составляющей излучения оптического источника - факела взрыва боеприпаса.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ способе определения координат точки падения боеприпаса, основанный на установке по периметру испытательного полигона сейсмических регистраторов, приеме и анализе параметров сейсмических колебаний, определении координат точки удара боеприпаса о грунт - эпицентра сейсмических колебаний по их параметрам, дополнительной установке по периметру испытательного полигона ОЭП, приеме рассеянного атмосферным каналом распространения оптического излучения источника - факела взрыва боеприпаса, измерении значений углов пеленгов на источник оптического излучения - факел взрыва боеприпаса и определении координат точки падения боеприпаса по координатам точки пересечения линий пеленгов.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые оптические, сейсмические и электротехнические узлы и устройства (см., например, С. В. Голубев, В.П. Дунец, А.Ю. Козирацкий, Ю.Л. Козирацкий и др. Патент №2285275. Способ определения направления на источник оптического излучения по рассеянной в атмосфере составляющей и устройство его реализации. Россия, G01V 1/00, опубликован в бюл. №28 от 10.10.06. - М.: РОСПАТЕНТ, 2006).

Способ относится к области проведения испытаний огневых комплексов для оценки точности попадания в цель различных боеприпасов. Способ определения координат точки падения боеприпаса основан на одновременной регистрации сейсмических и оптических волн, возникающих при ударе о грунт и взрыве боевой части боеприпаса. При этом осуществляется пеленгация оптико-электронными пеленгаторами рассеянного на частицах атмосферного аэрозоля оптического излучения, возникающего при взрыве боевой части боеприпаса. Определение в дополнение к координатам, полученным на основе анализа сейсмических волн, координат точки падения боеприпаса производится по координатам точки пересечения линий пеленгов источника оптического излучения - факела взрыва боеприпаса. Технический результат заключается в повышении точности определения координат точки падения боеприпаса. 3 ил.

Способ определения координат точки падения боеприпаса, основанный на установке по периметру испытательного полигона сейсмических регистраторов, приеме и анализе параметров сейсмических колебаний, определении координат точки удара боеприпаса о грунт - эпицентра сейсмических колебаний по их параметрам, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают по периметру испытательного полигона оптико-электронные пеленгаторы, принимают рассеянное атмосферным каналом распространения оптическое излучение источника - факела взрыва боеприпаса, измеряют значения углов пеленгов на источник оптического излучения - факел взрыва боеприпаса и определяют координаты точки падения боеприпаса по координатам точки пересечения линий пеленгов.