СПОСОБ ПРЯМОГО НАВЕДЕНИЯ ВООРУЖЕНИЯ НА ЦЕЛЬ Российский патент 2014 года по МПК F41F3/00 F41F7/00 

Изобретение относится к области управления и регулирования, в частности к управляемому вооружению.

Для поражения целей противотанковым вооружением известен ряд способов наведения. Способ наведения, описанный в книге Лебедева В.Я. «Справочник офицера наземной артиллерии». - М.: Воениздат, 1977. - С.68, заключается в проведении топогеодезической привязки командира подразделения и огневого подразделения и выборе ориентиров для определения координат и высот огневых позиций, для определения дирекционных углов ориентированных направлений и для наведения вооружения в заданном направлении. Далее проводится разведка и определение координат целей с помощью дальномеров и радиолокационных станций. Координаты целей наносят на бумажную карту; производят расчет ориентированного направления для оператора и передают оператору направление стрельбы и дальность до цели. Реализация указанного способа наведения требует значительного времени.

Известен способ наведения на цель противотанкового ракетного комплекса "Корнет-Э" [Степаничев И.В., Захаров Л.Г., Соловьев Н.В. ПТРК "Корнет-Э" меняет внешний облик и возможности вооружения // Горизонты КБП. - 2007. - №3. - С.17-21]. Средства разведки и наблюдения командира и вооружение оператора установлены на одном шасси. Способ прямого наведения вооружения на цель заключается в совместном ориентировании средств разведки командира и вооружения оператора, обнаружении и сопровождении цели командиром с помощью средств разведки и наблюдения, передаче команды на нацеливание оператору, нацеливании оператором вооружения на цель, поражении цели оператором из вооружения. Недостатком такого способа наведения является невозможность одновременного и параллельного ведения командиром разведки и управления стрельбой оператора. Так, при обнаружении цели командир или сам ее поражает, или передает целеуказание оператору. При этом командир не ведет разведку во время поражения цели из-за размещения основных средств разведки на месте оператора.

Задача расширения функциональных возможностей вооружения, повышения точности, сокращения времени целеуказания и прямого наведения была решена в способе прямого наведения вооружения на цель, выбранного в качестве прототипа [Патент России №2204783 C2, кл. F41G 3/00, 7/00, 2000 г. Способ прямого наведения вооружения на цель и устройство для его реализации].

Способ прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности включает совместное ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности относительно географических координат, обнаружение и сопровождение цели командиром с помощью средств разведки и наблюдения, ввод координат цели в пульт управления командира, выбор цели и передачу команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора по цифровой радиосвязи, нацеливание вооружения на цель в два этапа, причем сначала нацеливание вооружения проводят с пульта управления оператора относительно совместных ориентиров, затем по отклонениям цели от центра визирования вооружения, поражение цели оператором из вооружения.

Прямое наведение вооружения на цель по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Командир и расчеты занимают командно-наблюдательную и огневые позиции соответственно, осуществляют привязку к местности и ориентируют средства разведки и вооружения в основном направлении стрельбы. При этом в пульт управления командира вводятся координаты местоположения всех пультов операторов, подчиняющихся командиру. На дисплее пульта управления командира отображаются все расчеты, подчиняющиеся командиру. При обнаружении цели координаты цели со средств разведки автоматически поступают в пульт управления командира; на дисплее пульта управления отображается символ, обозначающий тип цели, номер цели и ее координаты. Командир с помощью функциональных клавиш выбирает один из подчиненных расчетов и отдает приказ соответствующему оператору на уничтожение цели. Координаты цели передаются на пульт управления соответствующего оператора в географической системе координат, и на дисплее оператора в соответствии с полученными координатами автоматически отображаются символ цели, соответствующий типу цели, ее координаты, направление на цель. Координаты цели отображаются в географической системе координат или в виде азимута и дальности до цели относительно пульта управления оператора. Оператор разворачивает вооружение в направлении цели и после захвата цели уничтожает ее.

Недостатком прототипа является невозможность стрельбы по подвижной цели в движении.

Задачей изобретения является сокращение времени прямого наведения при стрельбе по подвижной цели, обеспечение поражения подвижной цели в движении, повышение выживаемости подразделения в боевых условиях.

Указанная задача выполняется за счет того, что в известном способе прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности, включающем ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности относительно географических координат, обнаружение и сопровождение цели командиром с помощью средств разведки и наблюдения, ввод координат цели в пульт управления командира, выбор цели и передачу команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора по цифровой радиосвязи, нацеливание вооружения на цель в два этапа, сначала с пульта управления оператора, затем по отклонениям цели от центра визирования вооружения, поражение цели оператором из вооружения, новым является то, что размещение средств разведки и наблюдения командира и вооружения оператора на местности осуществляют на двух шасси соответственно с возможностью наведения вооружения в движении, в пульте управления командира и пульте управления оператора устанавливают единое компьютерное время, ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности и в движении осуществляют с помощью средств навигации, а координаты местоположения цели в географической системе координат, скорости движения и время замера координат цели передают периодически из пульта управления командира в пульт управления оператора, до нацеливания вооружения на цель в пульте управления оператора осуществляют определение координат прогнозируемой точки нахождения цели к моменту наведения визира вооружения на цель с учетом скорости движения цели и перемещений шасси и на первом этапе нацеливают вооружение на прогнозируемую точку нахождения цели.

Прямое наведение вооружения на цель по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Средства разведки и наблюдения командира и вооружение оператора установлены на двух шасси соответственно. Стрельба ведется при произвольном размещении командира и оператора на местности и в движении. При подготовке к бою в пульте управления командира и пульте управления оператора устанавливают единое компьютерное время. При обнаружении цели координаты цели со средств разведки автоматически или по команде командира поступают в пульт управления командира; после этого на дисплее пульта управления командира отображается символ, обозначающий тип цели, номер цели и ее координаты. На дисплее пульта управления командира отображаются положения всех шасси с вооружением (комплексов вооружения), подчиняющиеся командиру. Координаты местоположения всех комплексов вооружения, подчиняющихся командиру, определяются с помощью средств навигации каждого комплекса вооружения, затем они автоматически поступают в пульт управления оператора соответствующего комплекса вооружения и автоматически передаются в пульт управления командира по цифровой радиосвязи. Ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности и в движении осуществляют с помощью средств навигации. Командир с помощью функциональных клавиш выбирает один из подчиненных комплексов вооружения и отдает приказ соответствующему оператору на уничтожение цели. Координаты цели в виде координат цели в географической системе координат, скорости движения и время замера координат цели передаются периодически по цифровой радиосвязи из пульта управления командира в пульт управления оператора. В пульте управления оператора осуществляется определение координат прогнозируемой точки нахождения цели к моменту наведения визира вооружения на цель с учетом скорости движения цели и перемещений шасси. На дисплее пульта управления оператора автоматически отображаются символ цели, соответствующий типу цели, ее координаты, направление на цель. Координаты цели отображаются в географической системе координат или в виде азимута и дальности до цели относительно пульта управления оператора. Оператор разворачивает вооружение в направлении цели в два этапа. При этом оператор сначала нацеливает вооружение на прогнозируемую точку нахождения цели, затем осуществляет нацеливание по отклонениям цели от центра визирования вооружения и после захвата цели уничтожает ее.

В частном случае, с целью выявления предпочтительных соотношений для сокращения времени целеуказания и прямого наведения вооружения и повышения точности наведения вооружения при стрельбе по подвижной цели в движении в развитие предлагаемого способа разработан способ прямого наведения вооружения на цель, когда передачу координат цели, скорости движения цели и времени замера координат цели осуществляют по радиосвязи с частотой 0,2-5 Гц, замер параметров навигации производят с частотой 25-200 Гц.

Прямое наведение вооружения на цель по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. При обнаружении цели координаты цели со средств разведки автоматически или по команде командира поступают в пульт управления командира; после этого на дисплее пульта управления командира отображается символ, обозначающий тип цели, номер цели и ее координаты. На дисплее пульта управления командира отображаются положения всех шасси с вооружением (комплексов вооружения), подчиняющиеся командиру. Координаты местоположения всех комплексов вооружения, подчиняющихся командиру, определяются с помощью средств навигации каждого комплекса вооружения, затем они автоматически поступают в пульт управления оператора соответствующего комплекса вооружения и автоматически передаются в пульт управления командира по цифровой радиосвязи. Ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности и в движении осуществляют с помощью средств навигации. При этом замер параметров навигации производят с частотой 25-200 Гц. Командир с помощью функциональных клавиш выбирает один из подчиненных комплексов вооружения и отдает приказ соответствующему оператору на уничтожение цели. Координаты цели в виде координат цели в географической системе координат, скорости движения и время замера координат цели передаются по цифровой радиосвязи с частотой 0,2-5 Гц из пульта управления командира в пульт управления оператора. В пульте управления оператора осуществляется определение координат прогнозируемой точки нахождения цели к моменту наведения визира вооружения на цель с учетом скорости движения цели и перемещений шасси. На дисплее пульта управления оператора автоматически отображаются символ цели, соответствующий типу цели, ее координаты, направление на цель. Координаты цели отображаются в географической системе координат или в виде азимута и дальности до цели относительно пульта управления оператора. Оператор разворачивает вооружение в направлении цели в два этапа. При этом оператор сначала нацеливает вооружение на прогнозируемую точку нахождения цели, затем осуществляет нацеливание по отклонениям цели от центра визирования вооружения и после захвата цели уничтожает ее.

В частном случае, с целью выявления предпочтительной зависимости в развитие предлагаемого способа разработан способ прямого наведения вооружения на цель, когда определение координат прогнозируемой точки нахождения цели осуществляют по следующей зависимости:

$$\begin{array}{l}\\ \left(\begin{array}{c}{x}_t\\ y_t\\ z_t\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{x}_0\\ y_0\\ z_0\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{V}_x\\ V_y\\ V_z\end{array}\right)\cdot \Delta t,\left(1\right)\\ \end{array}$$

где х_t,y_t, z_t - координаты прогнозируемой точки нахождения цели в стабилизированной системе координат в момент времени завершения первого этапа наведения вооружения t,

x₀, y₀, z₀ - координаты точки нахождения цели в стабилизированной системе координат в момент времени замера координат цели t₀,

V_x, V_y, V_z - скорость движения цели,

Δt - время движения цели от момента замера координат цели до завершения первого этапа наведения вооружения, которое определяется соотношением

$$\Delta t=(t_{текущ.}-t_0)+\Delta t_{навед.},\left(2\right)$$

где t_текущ. - текущее время разворота вооружения на цель,

t₀ - время замера координат цели,

Δt_навед. - время наведения вооружения на цель от текущего момента до завершения первого этапа наведения вооружения; причем Δt_навед. принимается равным 0,1-5 с с учетом величины разворота вооружения.

Прямое наведение вооружения на цель по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. При обнаружении цели координаты цели со средств разведки автоматически или по команде командира поступают в пульт управления командира; после этого на дисплее пульта управления командира отображается символ, обозначающий тип цели, номер цели и ее координаты. На дисплее пульта управления командира отображаются положения всех комплексов вооружения, подчиняющиеся командиру. Координаты местоположения всех комплексов вооружения, подчиняющихся командиру, определяются с помощью средств навигации каждого комплекса вооружения, затем они автоматически поступают в пульт управления оператора соответствующего комплекса вооружения и автоматически передаются в пульт управления командира по цифровой радиосвязи. Ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности и в движении осуществляют с помощью средств навигации. Командир с помощью функциональных клавиш выбирает один из подчиненных комплексов вооружения и отдает приказ соответствующему оператору на уничтожение цели. Координаты цели в виде координат цели в географической системе координат, скорости движения и время замера координат цели передаются периодически по цифровой радиосвязи из пульта управления командира в пульт управления оператора. В пульте управления оператора осуществляется определение координат прогнозируемой точки нахождения цели к моменту наведения визира вооружения на цель по зависимости (1). На дисплее пульта управления оператора автоматически отображаются символ цели, соответствующий типу цели, ее координаты, направление на цель. Координаты цели отображаются в географической системе координат или в виде азимута и дальности до цели относительно пульта управления оператора. Оператор разворачивает вооружение в направлении цели в два этапа. При этом оператор сначала нацеливает вооружение на прогнозируемую точку нахождения цели, затем осуществляет нацеливание по отклонениям цели от центра визирования вооружения и после захвата цели уничтожает ее.

Для реализации описанных способов могут применяться устройства, используемые в прототипе. В качестве пульта управления командира и пульта управления оператора может использоваться вычислительная система типа «Пульт командира» [ТЕЦА.466225.050 ТУ], разработанная ЗАО «НТЦ ЭЛИНС», г.Москва, г.Зеленоград. В качестве цифровых радиостанций, посредством которых строится радиосеть, может использоваться «Комплект модулей доступа» [ВАЯП1.110.167 ТУ], разработанный ГУП НПЦ «СПУРТ», г.Москва, г.Зеленоград. В качестве средств разведки может использоваться радиолокационная станция «Фара-1» [АВИМ.461412.006-01 ТУ], разработанная ОАО «НПО «Стрела», г.Тула.

В качестве средств навигации может использоваться бесплатформенная инерциальная навигационная система топопривязки и навигации БИНС-ТП [ИГАР.401233.202-05 ТУ], разработанная ЗАО «НПК «ЭЛЕКТРООПТИКА», г.Москва. В качестве шасси может использоваться шасси БМП-3 [Суворов С.В. «Боевые машины пехоты БМП-1, БМП-2 и БМП-3». - М.: Стратегия КМ: Яуза: Эксмо, 2011. - С.86-113].

Предлагаемая группа изобретений дает качественный результат по сравнению с прототипом. Использование предлагаемой группы изобретений сократит время прямого наведения при стрельбе по подвижной цели, когда средства разведки и вооружение находятся в движении, повысит выживаемость подразделения и, следовательно, повысит эффективность стрельбы противотанковыми и другими комплексами вооружения.

Изобретение относится к вооружению, а именно к системам наведения на цель. Размещают средства разведки и наблюдения командира (СРНК) и вооружение оператора (ВО) на местности на двух шасси, устанавливают единое компьютерное время в пультах управления командира (УК) и оператора (О), ориентируют СРНК и ВО на местности и в движении относительно географических координат, обнаруживают и сопровождают цель с помощью средств разведки и наблюдения, вводят координаты цели в пульт управления командира, передают периодически скорость движения и время замера координат цели из пульта УК в пульт О, определяют прогнозируемую точку нахождения цели к моменту наведения визира вооружения на цель с учетом скорости движения цели перемещений шасси, нацеливают вооружение на прогнозируемую точку нахождения цели. Изобретение позволяет сократить время наведения на цель. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ прямого наведения вооружения на цель при произвольном размещении командира и оператора на местности, включающий ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности относительно географических координат, обнаружение и сопровождение цели командиром с помощью средств разведки и наблюдения, ввод координат цели в пульт управления командира, выбор цели и передачу команды на нацеливание и координат цели с пульта управления командира на пульт управления оператора по цифровой радиосвязи, нацеливание вооружения на цель в два этапа, сначала с пульта управления оператора, затем - по отклонениям цели от центра визирования вооружения, поражение цели оператором из вооружения, отличающийся тем, что размещение средств разведки и наблюдения командира и вооружения оператора на местности осуществляют на двух шасси соответственно с возможностью наведения вооружения в движении, в пульте управления командира и пульте управления оператора устанавливают единое компьютерное время, ориентирование средств разведки командира и вооружения оператора на местности и в движении осуществляют с помощью средств навигации, а координаты местоположения цели в географической системе координат, скорости движения и время замера координат цели передают периодически из пульта управления командира в пульт управления оператора, до нацеливания вооружения на цель в пульте управления оператора осуществляют определение координат прогнозируемой точки нахождения цели к моменту наведения визира вооружения на цель с учетом скорости движения цели и перемещений шасси и на первом этапе нацеливают вооружение на прогнозируемую точку нахождения цели.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что передачу координат цели, скорости движения цели и времени замера координат цели осуществляют по радиосвязи с частотой 0,2-5 Гц, замер параметров навигации производят с частотой 25-200 Гц.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение координат прогнозируемой точки нахождения цели осуществляют по следующей зависимости:
$$\begin{array}{l}\\ \left(\begin{array}{c}{x}_t\\ y_t\\ z_t\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{x}_0\\ y_0\\ z_0\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}{V}_x\\ V_y\\ V_z\end{array}\right)\cdot \Delta t,\\ \end{array}$$
где x_t, y_t, z_t - координаты прогнозируемой точки нахождения цели в стабилизированной системе координат в момент времени завершения первого этапа наведения вооружения t,
x₀, y₀, z₀ - координаты точки нахождения цели в стабилизированной системе координат в момент времени замера координат цели t₀,
V_x, V_y, V_z - скорость движения цели,
Δt - время движения цели от момента замера координат цели до завершения первого этапа наведения вооружения, которое определяется соотношением
$$\Delta t=(t_{текущ.}-t_0)+\Delta t_{навед.},$$
где t_текущ. - текущее время разворота вооружения на цель,
t₀ - время замера координат цели,
Δt_навед. - время наведения вооружения на цель от текущего момента до завершения первого этапа наведения вооружения; причем Δt_навед. принимается равным 0,1-5 с с учетом величины разворота вооружения.