Способ определения зависимости баллистических характеристик снаряда от условий стрельбы и информационно-вычислительная система для его осуществления Российский патент 2018 года по МПК G01P3/00 G01P3/68 

Изобретение относится к полигонным испытаниям и может быть использовано для определения баллистических характеристик снарядов.

Известен способ для измерения скорости метаемого тела, заключающийся в измерении скорости метаемого тела на основе измерения временного интервала между моментами срабатывания двух пространственно разнесенных датчиков, изготовлении датчиков в виде двух перпендикулярных линеек фотоприемников, определении комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении координат пролета метаемого тела на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, выдачи информации о скорости метаемого тела и координат его пролета относительно первого и второго датчиков [1].

Известно устройство для измерения скорости метаемого тела, которое содержит два разнесенных датчика, первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элемент ИЛИ, первый и второй блок логики, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, причем первые входы матрицы элементов И соединены с первыми входами блока логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены с входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации [1].

Недостатком данного способа и устройства является невозможность определения параметров движения снарядов относительно центра массы. Одним из основных параметров движения снаряда относительно центра массы является угол нутации и угловая скорость нутационного движения.

Известен способ определения баллистических характеристик снарядов заключающейся в измерении скоростей снарядов, на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов относительно двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной сетки, на основе выполнения конструкция неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов, на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, осуществлении записи данных о результатах испытаний в блок памяти, обработки результатов испытаний вычислителем и определении зависимости углов нутации от расстояний от некоторого начала отсчета до соответствующего измерительного поля неконтактного датчика, зависимостей углов нутации от времени и характера изменения угловых скоростей нутационного движения, при этом для определения углов нутации устанавливают на пути движения снарядов некоторое количество неконтактных датчиков и определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени, определяют вид пробоин на основе сравнении комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями, определяют нулевое значение угла нутации, в случае если пробоина имеет форму окружности, данный вид пробоины образуется в случае совпадении оси снаряда с вектором скорости центра массы, определяют значения углов нутации при увеличении размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории, определяют динамику нутационного движения на основе измерения величины большой оси пробоины [2].

Известна информационно-вычислительная система для определения баллистических характеристик снарядов, которая содержит разнесенные в пространстве n неконтактные датчики, блок определения баллистических характеристик снарядов, блок обработки сигналов и кнопку «Пуск», при этом блок определения баллистических характеристик снарядов содержит n-блок определения параметров движения снарядов, каждый из которых содержит блок определения скорости и координат пролета снарядов, первый и второй блоки идентификации вида пробоин, блок определения скорости и координат движения снарядов, содержит первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, дифференцирующей цепи, блок идентификации вида пробоин содержит первый и второй задатчики сигналов, первую, вторую и третью матрицу элементов И, матрицу триггеров, матрицу дешифраторов, блок обработки сигналов содержит согласующее устройство, блок памяти, вычислитель, индикатор [2].

Недостатком данного способа и информационно-вычислительной системы, является невозможность определить влияния условий стрельбы на баллистические характеристики стрельбы. В процессе применения оружия, возможны ситуации, обусловленные взаимным влиянием снарядов при стрельбе очередью, влиянием вибрационной составляющей, обусловленной совокупностью воздействий как длительности очереди, так дискретностью между очередями. Не учет данных факторов не обеспечивает получение зависимостей влияния начальных условий стрельбы на баллистические характеристики снарядов.

Технической задачей изобретения является повышения информативности за счет определения зависимостей баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы.

Решение технической задачи достигается тем, что в способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы, заключающийся в измерении скоростей снарядов на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов относительно двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной сетки на основе выполнения конструкции неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, при этом устанавливают на пути движения снарядов некоторое количество неконтактных датчиков и определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени, определяют вид пробоин на основе сравнении комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями, определяют нулевое значение угла нутации, в случае если пробоина имеет форму окружности, при этом данный вид пробоины образуется в случае совпадении оси снаряда с вектором скорости центра массы, определении значения углов нутации при увеличении размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории, определении динамики нутационного движения на основе измерения величины большой оси пробоины, определении времени пролета снарядов относительно неконтактных датчиков, дополнительно при выполнения стрельбы определяют условия стрельбы за счет определение режимов стрельбы как «одиночная стрельба» или «стрельба очередью», определение интервалов стрельбы между очередями, определение длительности очереди, осуществляют запись данных о параметрах полета снарядов и условиях стрельбы в блок памяти, с выхода которого данные о параметрах полета снарядов и условиях проведения стрельбы поступают на вычислитель, который определяет зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы.

Решение технической задачи достигается тем, что в информационно-вычислительную систему для определения зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы содержащую разнесенные в пространстве n неконтактные датчики, блок определения баллистических характеристик снарядов, блок обработки сигналов и кнопку «Пуск», при этом блок определения скорости и координат движения снарядов, который содержит первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матриц элементов И, триггеров, дифференцирующей цепи, причем первые и вторые входы блока логики являются соответственно первыми и вторыми входами матрицы элементов И, выходы которых соединены с первыми входами матрицы триггеров, выходы которых являются выходами блока логики, первым, вторым, группой третьих и четвертых выходов блока определения скорости и координат пролета снарядов являются соответственно выходы первого и второго измерительных приборов, первого и второго блоков логики, n-2 неконтактных датчиков, при этом группы первых и вторых выходов каждого из n-неконтактных датчиков соединены группой первых и вторых n входов блока определения баллистических характеристик снарядов, третий вход которого соединен с выходом кнопки «Пуск», а выходы соединены с n-входами блока обработки сигналов, блок определения баллистических характеристик снарядов содержит n-блок определения параметров движения снарядов, каждый из которых содержит блок определения скорости и координат пролета снарядов, первый и второй блоки идентификации вида пробоин, блок идентификации вида пробоин содержит первый и второй задатчики сигналов, первую, вторую и третью матрицы элементов И, матрицу триггеров, матрицу дешифраторов, блок обработки сигналов содержит согласующее устройство, блок памяти, вычислитель, индикатор, группа первых и вторых выходов нечетных и четных n-неконтактных датчиков, выход кнопки «Пуск» являются соответственно первыми, вторыми и третьими, четвертыми группами и пятым входами n-блоков определения параметров движения снарядов, входы которых в свою очередь являются первыми, вторыми, третьими, четвертыми группами и пятым входами блоков определения скорости и координат движения снарядов, кроме того, первый, второй и пятый входы блоков определения скорости и координат движения снарядов являются первыми, вторыми и третьими входами первого блока идентификации вида пробоин, а третий, четвертый и пятый входы блоков определения скорости и координат движения снарядов являются первыми, вторыми и третьими входами второго блока идентификации вида пробоин, пятые входы блоков определения скорости и координат движения снарядов являются третьими входами первого и второго блоков логики, третий вход каждого из которых в свою очередь является входами дифференцирующей цепи, выходы которой соединены с вторыми входами матрицы триггеров, первая, вторая группа и третьи входы блока определения вида пробоин являются соответственно первыми входами второй, первой группы матриц элементов И и второй группой входов матрицы триггеров, выходы первого и второго задатчиков сигналов соединены с первыми входами соответственно первой и второй групп матриц элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами третьей группы матриц элементов И, выходы которой соединены с первой группой триггеров, выходы которых соединены с входами n дешифраторов, выходы которых являются выходами блока идентификации пробоин, дополнительно введен блок определения условий стрельбы, первый и второй входы которого соединены с кнопкой «Пуск» и выходом источника питания, а выход соединен со вторым входом блока обработки сигналов.

Кроме того, блок определения условий стрельбы содержит первый элемент И, второй и третий блоки n-элементов И, первый счетчик, второй и третий блоки n счетчиков, дифференцирующую цепь, первый элемент НЕ, второй и третьи блоки n элементов НЕ, первый и второй элементы ИЛИ, сдвиговой регистр, генератор импульсов, при этом первым и вторым входами блока определений условий стрельбы является соответственно первый и второй входы первого элемента И, первый вход которого одновременно является входом дифференцирующей цепи, первый и второй выходы которой соединены соответственно с первым и вторым входом первого элемента ИЛИ, непосредственно и через первый элемент НЕ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом сдвигового регистра, второй вход которого, вторые входы первого счетчика, второго и третьего блоков счетчиков соединены с первым выходом дифференцирующей цепи, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика, выход которого соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ, нечетные и четные выходы сдвигового регистра соединены соответственно с первыми входами второго и третьего блоков элементов И и одновременно с входами соответственно третьего и второго блоков элемента НЕ, причем вход первого элемента третьего блока НЕ, соединен с третьим выходом сдвигового регистра, вторые и третьи входы второго блока элементов И соединены соответственно с выходами второго блока элементов НЕ, и выходом генераторам сигналов, вторые и третьи выходы третьего блока элементов И соединены соответственно с выходами третьего блока элементов НЕ и выходом генератора сигналов, выходы второго и третьего блока счетчиков соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом блоком определения условий стрельбы.

На фиг. 1 приведена структурная схема информационно-вычислительной системы определения баллистических характеристик снарядов, на фиг. 2 - структурная схема блока определения баллистических характеристик снарядов, на фиг. 3 - блока определения параметров движения снарядов, на фиг. 4 - структурная схема блока определения скорости и координат снарядов, на фиг. 5 - структурная схема блока логики, на фиг. 6 - структурная схема блока идентификации вида пробоин, на фиг. 7 - структурная схема блока обработки сигналов, на фиг. 8 - структурная схема блока определения условий стрельбы, на фиг. 9 - временная диаграмма работы блока определения условий стрельбы, на фиг. 10 - внешний вид зависимости углов нутации от вида пробоин, на фиг. 11 - зависимость углов нутации снарядов от длительности очередей, фиг. 12 - зависимость углов нутации снарядов от временного интервала между очередями заданной длительности.

Для определения углов нутации на пути движения снарядов устанавливается некоторое количество неконтактных датчиков, закрепленных на рамах. Снаряд дает на измерительных сетках неконтактных датчиков отчетливые пробоины в общем случае в виде овалов, при этом в случае совпадении оси снаряда с вектором скорости центра массы (угол нутации δ=0) пробоина имеет форму окружности, а в случае появление угла нутации увеличивается размер пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории.

Информационно-вычислительная система определения баллистических характеристик снарядов содержит артиллерийскую установку 1, оружие 2, снаряды 3, n-неконтактные датчики 4, которые разнесены в пространстве, блок 5 определения баллистических характеристик снарядов, блок 6 обработки сигналов, кнопку 7 команды «Пуск», индукционный датчик 8 и блок 9 определения условий стрельбы снарядов.

Конструкция неконтактных датчиков выполнена в виде двух перпендикулярных излучающих диодов 10 и фотоприемников 11, при этом излучающие диоды 10 подсоединены к источнику питания 12.

Блок 5 определения баллистических характеристик снарядов, содержит n блоков 13 определения параметров движения снарядов.

Блок 13 определения параметров движения снарядов, содержит блок 14 определения скорости и координат пролета снарядов, первый 15 и второй 16 блоки идентификации вида пробоин.

Блок 14 определения скорости и координат пролета снарядов, содержит первый 17 и второй 18 измерительные приборы, первый 19, второй 20, третий 21, четвертый 22 элементы ИЛИ, первый 23 и второй 24 блоки логики.

Блоки 23, 24 логики состоят из матрицы элементов И 25, из матрицы триггеров 26, дифференцирующей цепи 27.

Блок (15, 16) идентификации вида пробоин содержит первый 28 и второй 29 задатчики сигналов, первую 30, вторую 31 и третью 32 матрицу элементов И, матрицу 33 триггеров, дифференцирующую цепь 34, матрицу 35 дешифраторов.

Блок 6 обработки сигналов содержит согласующее устройство 36, блок памяти 37, вычислитель 38, индикатор 39.

Блок 9 определения условий стрельбы содержит первый 40 элемент И, второй 41 и третий 42 блоки n элементов И, первый 43 счетчик, второй 44 и третий 45 блоки n счетчиков, дифференцирующую цепь 46, первый 47 элемент НЕ, второй 48 и третьи 49 блоки n элементов НЕ, первый 50 и второй 51 элементы ИЛИ, сдвиговой регистр 52, генератор 53 импульсов.

Описание работы устройства.

Для определения баллистических характеристик снарядов создается мишенная обстановка в виде артиллерийской установки 1, оружия 2, снарядов 3 и n неконтактных датчиков 4, которые разнесены в пространстве и их выходы последовательно соединены с входами блока 5 определения баллистических характеристик снарядов, блока 6 обработки сигналов, кнопки 7 команды «Пуск», индукционного датчика 8, который размещен на канале ствола.

Для осуществления процесса прицеливания на первый из n-неконтактных датчиков 4, наклеивается картон, с центром прицеливания в виде перекрестия, в канал ствола вставляется трубка холодной пристрелки (ТХП) и наводятся стволы по центру перекрестия. Затем вынимается ТХП из канала ствола и производится N р опытных стрельб.

При нажатии кнопки 7 команды «Пуск», сигнал подается на первый вход блока 9 определения условий стрельбы и на третий вход блока 5 определения баллистических характеристик снарядов, и соответственно через пятый вход блока 13 определения параметров движения цели, на пятый вход блока 14 определения скорости и координат движения снарядов и на третьи входы блоков 15, 16 идентификации вида пробоин (фиг. 2-3).

При этом сигнал с пятого входа блоков 14 определения скорости и координат движения снарядов поступает на третьи входы блоков (23, 24) логики и соответственно через дифференцирующую цепь 27 поступает на вторые входы матрицы триггеров 26, и с третьих входов блоков 15, 16 идентификации вида пробоин поступает через дифференцирующую цепь 34 на вторые входы матрицы 33 триггеров (фиг. 3-6).

Таким образом, при нажатии кнопки «Пуск» происходит обнуление матриц триггеров 26 (в блоках 23, 24 логики) и матриц триггеров 33 (в блоках 15, 16 идентификации видов пробоин).

Каждый из n-блоков 13 определения параметров движения снарядов (входящих в состав блока 5), определяет время и скорость пролета снарядов относительно двух из n неконтактных датчиков 4 и осуществляет идентификацию вида пробоин, относительно одного из n неконтактных датчиков 4 (фиг. 2-6).

Скорость движения снаряда определяется блоком 14 определения скорости и координат пролета снарядов на основе фиксации временного интервала при пролете снарядов относительно двух n неконтактных датчиков 4.

В момент пролета снарядов относительно первого из n неконтактных датчиков 4 происходит срабатывание определенной комбинации чувствительных элементов линейки фотоприемников 11 (фиг. 1, фиг. 4). Сигналы с выходов фотоприемников 11, первого из n датчиков через первые 19 и вторые 21 элементы ИЛИ поступают одновременно на запуск первого 17 и второго 18 измерительных приборов и на первые и вторые входы первого 23 блока логики (фиг. 4, фиг. 5).

В момент пролета снаряда относительно второго из n-датчиков 4 происходит срабатывание следующей комбинация чувствительных элементов линейки фотоприемников 11 (фиг. 1, фиг. 4). Сигналы с выходов фотоприемников 11, второго из n датчиков через третий 21 и четвертый 22 элементы ИЛИ поступают одновременно на остановку первого 17 и второго 18 измерительных приборов и на первые и вторые входы второго 24 блока логики (фиг. 4).

Таким образом, обеспечивается определение скоростей движения снарядов на всей баллистической трассе.

Координаты пролета снарядов, определяются на основе формирования двухмерной измерительной сетки n неконтактными датчиками 4 и фиксации комбинации сработавших линеек фотоприемников 11, при пролете снарядов относительно измерительных сеток датчиков 4.

Код сигнала, поступающий на первые и вторые входы блока 23 логики, соответствует координатам пролета снаряда относительно первого из n-неконтактных датчиков (фиг. 4) и обеспечивает срабатывания определенной комбинации матрицы элементов И 25, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации матрицы триггеров 26, сигналы с выхода которой обеспечивают определения координат пролета снаряда относительно измерительной сетки первого из n-датчиков (фиг 4).

Аналогично определяются координаты пролета снарядов относительно измерительной сетки второго из n-неконтактных датчиков 4.

Вид пробоин формируемых снарядами, определяется на основе сравнении комбинаций сработавших элементов фотоприемников 11 неконтактных датчиков 4 с эталонными значениями, в блоках (15, 16) идентификации вида пробоин.

Снаряд формирует на измерительных двухмерных сетках неконтактных датчиков 4 отчетливые пробоины в общем случае в виде овалов, при этом при совпадении оси снаряда с вектором скорости центра массы (угол нутации δ=0) пробоина имеет форму окружности. Появление угла нутации приводит к увеличению размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории.

При пролете снарядов относительно каждого из измерительных полей n-нечетных и четных неконтактных датчиков 4, сигналы с их выходов поступают на первые и вторые входы n-первых 15 и n-вторых 16 блоков идентификации вида пробоин и соответственно на вторые входы первой 30 и второй 31 групп матриц элементов И, на первые входы которых поступают сигналы с выходов первого 28 и второго 29 задатчиков сигналов.

В результате сравнения текущих сигналов с эталонными значениями, с выходов первой 30 и второй 31 групп матриц сигналы поступают соответственно на первые и вторые входы третьей 32 группы матриц, с выходов которых поступают на первую группу матриц 33 триггеров, с выходов которых поступают на входы n дешифраторов 35 (фиг. 6).

В зависимости от вида пробоины с одного из n-дешифраторов 35, которые являются выходами n-блоков (15, 16) идентификации пробоин, сигналы поступают на вход блока 6 обработки сигналов.

Данная информация через второй вход согласующего устройства 36 поступает на блок памяти 37 с выхода, которого поступает на вход вычислителя 38 (фиг. 7).

Условия стрельбы определяются на основе анализа вида стрельбы «одиночная стрельба», «стрельба очередью», дискретности между выстрелами и длительности очереди.

При этом предварительно осуществляется обнуление логических элементов за счет поступления сигнала с выхода кнопки команды «Пуск» через дифференцирующую цепь 46 соответственно на вторые входы сдвигового регистра 52, первого 43 счетчика и второго 44 и третьего 45 блоков n счетчиков.

Определение вида стрельбы «одиночная», «очередь», количество выстрелов в очереди определяется за счет следующих элементов: кнопки 7 команды «Пуск», первого 40 элемента «И» и первого 43 счетчика и определенной комбинации связей между ними.

При нажатии на кнопку «Пуск», сигнал подается на второй вход первого 40 элемента И, на первый вход которого поступают сигналы с выхода индукционного датчика 8, размещенного на канале ствола, при этом с выхода элемента И 40, сигналы поступают на первый вход первого 43 счетчика, выходной сигнал которого поступает на один из входов второго 51 элемента ИЛИ. Сигнал с выхода 43 счетчика в зависимости от режимов стрельбы соответствует «одиночной» стрельбе при одном выстреле, или стрельбе «очередь» в случае непрерывной стрельбе и количеству выстрелов в очереди.

Длительность очереди и дискретность между очередями при стрельбе снарядами из-за артиллерийского оружия определяют на основе анализа времени нажатия на кнопку 7 команды «Пуск» и времени ее отпускания. Длительность нажатия на кнопку 7 команды «Пуск» определяют за счет подачи сигнала на дифференцирующую цепь 46, и формировании последовательностей двух кратковременных импульсов на первом и втором ее выходах. При этом на первом выходе формируется импульс соответствующей переднему фронту сигнала, а в момент отпускания кнопки 7 команды «Пуск», на втором выходе дифференцирующей цепи формируется импульс соответствующей заднему фронту сигнала, который через первый 47 элемент НЕ, подается на второй вход первого 50 элемента ИЛИ, на первый вход которого подается сигнал с первого выхода дифференцирующей цепи 46 (фиг. 8-9).

С выхода первого 50 элемента ИЛИ сигналы поступают на первый вход сдвигового регистра 52. При этом в момент нажатия на кнопку «Пуск» и поступлении сигналов с выхода первого 50 элемента ИЛИ на первый вход сдвигового регистра 52, с первого выхода которого сигнал поступает на первый вход одного из второго 41 блока n элементов И, а при отпускании кнопки «Пуск», со второго выхода сдвигового регистра 52 сигнал поступает на один из входов второго 48 блока n элементов НЕ. При этом период времени между поступлением сигнала с первого и второго выходов сдвигового регистра 52, фиксируется одним из счетчиков второго 44 блока счетчиков, за счет поступления сигналов от генератора 53 импульсов через третий вход одного из элементов второго 41 блока элементов И, при этом количество импульсов на выходе одного ив счетчиков второго 44 блока счетчиков соответствует длительности очереди (фиг. 8, 9).

Сигнал со второго выхода сдвигового регистра 52, кроме того одновременно поступает на первый вход одного из элементов третьего 42 блока элементов И, на второй вход которого поступает сигнал через третий 49 блок элементов НЕ, в момент следующего нажатия на кнопку 7 команды «Пуск», с третьего выхода сдвигового регистра 52. При этом период времени между поступлением сигнала со второго и третьего выходов сдвигового регистра 52, фиксируется одним из счетчиков третьего 45 блока счетчиков, за счет поступления сигналов от генератора 53 импульсов через третий вход одного из элементов третьего 42 блока элементов И, количество импульсов на выходе одного из счетчиков третьего 45 блока счетчиков соответствует дискретности времени между очередями (фиг. 8, 9).

В дальнейшем в зависимости от последовательности нажатия кнопки команды «Пуск», осуществляется выдача сигналов с других выходов сдвигового регистра. Причем совокупность нечетных и четных выходов сдвигового регистра соответствует длительности нажатия на кнопку 7 команды «Пуск», совокупность четных и нечетных выходов сдвигового регистра соответствует дискретности времени между нажатием на кнопку 7 команды «Пуск».

Для определения величины угла нутации по большому размеру пробоины «предварительно строится график зависимости:

для чего изготовляется плоская модель снаряда, устанавливается под разными углами на бумаге к горизонтали n-n (фиг. 10) и отмечается проекция этой плоской модели на перпендикуляр к горизонтали.

Примерный вид графика изображен на фиг. 10.

При достаточно большом количестве неконтактных датчиков, размещенных на сравнительно коротком участке баллистической трассы, можно получить опытные зависимости

δ=F₁(x)

где X - расстояние от некоторого начала отсчета до соответствующего датчика.

Вычислитель 38 определяет зависимость углов нутации от времени δ=ƒ₁(t), для различной длительности очереди (фиг. 11), а также определяет δ=ƒ₂(Δt) зависимость углов нутации от промежутка между очередями времени (фиг. 12), при этом зависимость определяется при условии заданных значений длительности очереди.

Результаты испытаний высвечиваются на экране индикатора 39.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить информативность за счет дополнительного определения зависимостей углов нутации от длительности очереди и времени между очередями.

Источники информации

1. Пат. 2285267 Российская Федерация. МПК GO1P 3/66. Устройство для измерения скорости метаемого тела. / Ефанов В.В., Мужичек С.М., заявка 2005114669/28 от 13.05.2005, опубл. 10.10.2006 г., бюл. №28

2. Пат. 2577077 Российская Федерация. МПК GO1P 3/66. Способ определения баллистических характеристик снарядов и информационно-вычислительная система для его осуществления. / Ефанов В.В., Мужичек С.М., Шутов П.В., Коростелев С.Ю., заявка 2014135945/28 от от 02.09.2014 г., опубл. 10.03.2016 г., бюл. №7.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений баллистических характеристик снарядов. Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы, заключающийся в формировании в пространстве вдоль предполагаемой траектории движения снарядов n-измерительных полей в виде двухмерных сеток на основе выполнения конструкции неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении скорости и координат пролета снарядов относительно измерительных полей на основе фиксации моментов и сработавших комбинаций элементов матриц фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, при этом предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины на основе сравнения комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями, определяют нулевое значение угла нутации, в случае если пробоина имеет форму окружности, при этом данный вид пробоины образуется в случае совпадения оси снаряда с вектором скорости центра массы, определении значения углов нутации при увеличении размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории, определении динамики нутационного движения на основе измерения величины большой оси пробоины вдоль траектории движения снарядов, дополнительно определяют условия стрельбы, при этом определяют режимы стрельбы как «одиночная стрельба» или «стрельба очередью», интервалы стрельбы между очередями, длительность очереди, осуществляют запись данных о параметрах полета снарядов и режимах стрельбы в блок памяти, определяют зависимость баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы. Технический результат изобретения - повышение информативности. 3 н.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы, заключающийся в формировании в пространстве вдоль предполагаемой траектории движения снарядов n измерительных полей в виде двухмерных сеток на основе выполнения конструкции неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении скорости и координат пролета снарядов относительно измерительных полей на основе фиксации моментов и сработавших комбинаций элементов матриц фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, при этом предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины на основе сравнения комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями, определяют нулевое значение угла нутации, в случае если пробоина имеет форму окружности, при этом данный вид пробоины образуется в случае совпадения оси снаряда с вектором скорости центра массы, определении значения углов нутации при увеличении размера пробоины в направлении отклонения оси снаряда от касательной к траектории, определении динамики нутационного движения на основе измерения величины большой оси пробоины вдоль траектории движения снарядов, отличающийся тем, что дополнительно при выполнении стрельбы определяют условия стрельбы: «одиночная стрельба», «стрельба очередью», интервалы стрельбы между очередями, длительность очереди, осуществляют запись данных о параметрах полета снарядов и режимах стрельбы в блок памяти, с выхода которого эти данные поступают на вычислитель, который определяет зависимости баллистических характеристик снарядов от условий стрельбы.

2. Информационно-вычислительная система для определения зависимости баллистических характеристик от режимов стрельбы содержит разнесенные в пространстве n неконтактных датчиков, блок определения баллистических характеристик снарядов, блок обработки сигналов и кнопку «Пуск», блок определения баллистических характеристик снарядов содержит n блоков определения параметров движения снарядов, каждый из которых содержит блок определения скорости и координат пролета снарядов, первый и второй блоки идентификации вида пробоин, блок определения скорости и координат движения снарядов содержит первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, блок логики состоит из матриц элементов И, триггеров, дифференцирующей цепи, блок идентификации вида пробоин содержит первый и второй задатчики сигналов, первую, вторую и третью матрицы элементов И, матрицу триггеров, матрицу дешифраторов, блок обработки сигналов содержит согласующее устройство, блок памяти, вычислитель, индикатор, причем группы первых и вторых выходов каждого из n неконтактных датчиков соединены группой первых и вторых n входов блока определения баллистических характеристик снарядов, третий вход которого соединен с выходом кнопки «Пуск», а выходы соединены с n первыми входами блока обработки сигналов, при этом каждый из неконтактных датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально и вертикально расположенных линеек фотоприемников нечетных и четных неконтактных датчиков являются соответственно первыми и вторыми группами выходов неконтактных датчиков, группа первых и вторых выходов нечетных и четных n неконтактных датчиков, выход кнопки «Пуск» являются соответственно первыми, вторыми и третьими, четвертыми группами и пятыми входами n блоков определения параметров движения снарядов, входы которых в свою очередь являются первыми, вторыми, третьими, четвертыми группами и пятыми входами блоков определения скорости и координат движения снарядов, которые являются соответственно входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, третьими входами первого и второго блоков логики, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, первые, вторые и третьи входы блока логики являются соответственно первыми и вторыми входами матрицы элементов И, входом дифференцирующей цепи, выход матрицы элементов И соединен с первыми входами матрицы триггеров, вторые входы которых соединены с выходом дифференцирующей цепи, а выходы являются выходами блока логики, первым, вторым, группой третьих и четвертых выходов блока определения скорости и координат пролета снарядов являются соответственно выходы первого и второго измерительных приборов, первого и второго блоков логики, кроме того, первый, второй и пятый входы блоков определения скорости и координат движения снарядов являются первыми, вторыми и третьими входами первого блока идентификации вида пробоин, а третий, четвертый и пятый входы блоков определения скорости и координат движения снарядов являются первыми, вторыми и третьими входами второго блока идентификации вида пробоин, первая, вторая группа и третьи входы блока определения вида пробоин являются соответственно первыми входами второй, первой группы матриц элементов И и второй группой входов матрицы триггеров, выходы первого и второго задатчиков сигналов соединены с первыми входами соответственно первой и второй групп матриц элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами третьей группы матриц элементов И, выходы которой соединены с первой группой триггеров, выходы которых соединены с входами n дешифраторов, выходы которых являются выходами блока идентификации пробоин, отличающаяся тем, что дополнительно введены индукционный датчик и блок определения условий стрельбы, при этом выходы индукционного датчика и кнопки «Пуск» соединены с первым и вторым входами блока определений условий стрельбы, выход которого соединен со вторым входом блока обработки сигналов.

3. Информационно-вычислительная система для определения зависимости баллистических характеристик от условий стрельбы, отличающаяся тем, что блок определения условий стрельбы содержит первый элемент И, второй и третий блоки n элементов И, первый счетчик, второй и третий блоки n счетчиков, дифференцирующую цепь, первый элемент, второй и третьи блоки n элементов НЕ, первый и второй элементы ИЛИ, сдвиговый регистр, генератор импульсов, при этом первым и вторым входами блока определений условий стрельбы являются соответственно первый и второй входы первого элемента И, первый вход которого одновременно является входом дифференцирующей цепи, первый и второй выходы которой соединены соответственно с первым и вторым входом первого элемента ИЛИ, непосредственно и через первый элемент НЕ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом сдвигового регистра, второй вход которого, вторые входы первого счетчика, второго и третьего блоков n счетчиков соединены с первым выходом дифференцирующей цепи, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика, выход которого соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ, нечетные и четные выходы сдвигового регистра соединены соответственно с первыми входами второго и третьего блоков элементов И и одновременно с входами соответственно третьего и второго блоков элемента НЕ, причем вход первого элемента третьего блока НЕ соединен с третьим выходом сдвигового регистра, вторые и третьи входы второго блока элементов И соединены соответственно с выходами второго блока элементов НЕ и выходом генератора сигналов, вторые и третьи выходы третьего блока элементов И соединены соответственно с выходами третьего блока элементов НЕ и выходом генератора сигналов, выходы второго и третьего блоков счетчиков соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока определения условий стрельбы.