Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режима стрельбы и информационно-вычислительная система для его осуществления Российский патент 2018 года по МПК G01P3/66 

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

Известен способ для измерения скорости метаемого тела, заключающийся в измерение скорости метаемого тела на основе измерения временного интервала между моментами срабатывания двух пространственно разнесенных датчиков, изготовление датчиков в виде двух перпендикулярных линеек фотоприемников, определение комбинации сработавших элементов фотоприемников, определение 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.

Наиболее близким к изобретению является способ определения баллистических характеристик снарядов, 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 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, определение 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, 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, определяют время пролета снарядов относительно неконтактных датчиков, осуществляют запись данных о результатах испытаний в блок памяти, с выхода которого данные о результатах испытаний поступают на вычислитель, который определяет опытные зависимости углов нутации от расстояний от некоторого начала отсчета до соответствующего измерительного поля неконтактного датчика, определяют опытные зависимости угла нутации от времени и определяют характер изменения угловых скоростей нутационного движения [2].

Наиболее близким к изобретению является 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 устройства является невозможность определить влияния режимов стрельбы на баллистические характеристики снарядов. При стрельбе очередью возникает взаимное влияния снарядов на баллистические характеристики, обусловленное воздействием вибрации оружия при стрельбе, аэродинамических сил воздействующих на траектории полета снарядов, степень влияния которых зависит от длительности очереди и чередования последовательности очередей. Кроме того не учитывается время, количество выстрелов и режимы стрельбы в процессе эксплуатации артиллерийского оружия, данную информацию можно использовать для определения сроков замены стволов оружия.

Технической задачей изобретения является повышения информативности за счет определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режимов стрельбы артиллерийского оружия и автоматизации процесса учета наработки стволов артиллерийского оружия.

Решение технической задачи достигается тем, что в способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режимов 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 для определения углов нутации предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины 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, определении 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 вдоль траектории движения снарядов, дополнительно при выполнении стрельбы определяют режим стрельбы (номер и длительность очереди), определяют зависимость углов нутации от режимов стрельбы, учитывают время стрельбы, количество выстрелов и режимы стрельбы авиационного артиллерийского оружия в процессе эксплуатации.

Решение технической задачи достигается тем, что информационно-вычислительную систему для определения зависимости баллистических характеристик от условий стрельбы, содержащую разнесенные в пространстве n-неконтактных датчиков, блок определения баллистических характеристик снарядов, блок обработки сигналов и кнопку «Пуск», в которой 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, дифференцирующую цепь, 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 n неконтактных датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, выходы горизонтально и вертикально расположенных линеек фотоприемников нечетных и четных n неконтактных датчиков, являются соответственно первыми и вторыми, группами выходов n неконтактных датчиков, при этом группа первых и вторых выходов нечетных и четных n неконтактных датчиков, выход кнопки «Пуск», являются соответственно первыми, вторыми, 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, 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, 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, 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, дополнительно введен индукционный датчик и блок определения режимов стрельбы, при этом выходы индукционного датчика, источника питания, кнопки «Пуск» соединены с первым, вторым и третьим входами блока определения режимов стрельбы, группа выходов которого соединена со вторыми входами блока обработки сигналов.

Кроме того, блок определения режимов стрельбы содержит первый элемент И, второй, третий и четвертый блоки n₂-1 элементов И, первый триггер, второй блок n₂-1 триггеров, первую и вторую дифференцирующую цепь, сдвиговый регистр, генератор импульсов, блок n₂-1 элементов НЕ, элемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, при этом первым, вторым и третьими входами блока определения режимов стрельбы являются соответственно первый вход элемента И, входы первой и второй дифференцирующей цепи, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого триггера и одновременно со вторыми входами второго триггера и первого счетчика, первым входом первого триггера и одновременно вторым входом сдвигового регистра, первым входом первого счетчика и вторым входом второго счетчика, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со входом сдвигового регистра, нечетные и четные выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго блока n₂-1 элементов И и входами блока n₂-1 элементов НЕ, второй и третий входы второго блока n₂-1 элементов И, соединены соответственно с выходами блока n₂-1 элементов НЕ и выходом генератора импульсов, выходы второго блока n₂-1 элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, кроме того нечетные выходы сдвигового регистра соединены с первыми входами второго блока n₂-1 триггеров, выходы которых соединены с первыми входами третьего блока n₂-1 элементов И, вторые входы которых соединены с выходами первого счетчика, а выходы соединены с первыми входами четвертого блока n₂-1 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второго счетчика, число логических элементов (n₂-1) выбираются из необходимости определения максимального количества очередей стрельбы, выходы четвертого блока n₂-1 элементов И, являются выходами блока определения режимов 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 определения режимов стрельбы, на фиг. 8 - структурная схема блока обработки сигналов, на фиг. 9 - зависимость углов нутации от вида пробоин, на фиг. 10 - зависимость углов нутации от длительности очереди.

Для определения углов нутации на предполагаемой траектории движения снарядов устанавливается некоторое количество неконтактных датчиков, закрепленных на рамах. Снаряд формирует 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, n₁ неконтактных датчиков 4, которые разнесены в пространстве, блок 5 определения баллистических характеристик снарядов, блок 6 обработки сигналов, кнопка 7 «Пуск», индукционный датчик 8 и блок 9 определения режимов стрельбы.

Число n₁ количества неконтактных датчиков выбирается в зависимости от дискретности определения зависимости баллистических характеристик снарядов от времени и находятся в пределах от 10 до 200.

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 14 и второй 15 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 (14, 15) 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 9 определения режимов стрельбы снарядов содержит первый 36 элемент И, второй 37, третий 38 и четвертый 39 блоки n₂-1 элементов И, первый 40 триггер, второй 41 блок n₂-1 триггеров, первую 42 и вторую 43 дифференцирующую цепь, сдвиговый регистр 44, генератор 45 импульсов блок 46 n₂-1 элементов НЕ, элемент ИЛИ 47, первый 48 и второй 49 счетчики импульсов,

Число логических элементов (n₂-1) выбираются из условия определения максимального количества очередей стрельбы.

Блок 6 обработки сигналов содержит согласующее устройство 50, блок памяти 51, вычислитель 52, индикатор 53.

Описание работы устройства.

Для определения баллистических характеристик снарядов в зависимости от режимов стрельбы создается мишенная обстановка в виде n-неконтактных датчиков 4, блока 5 определения баллистических характеристик снарядов и блока 6 обработки сигналов, блока 9 определения режимов стрельбы, при этом выходы неконтактных датчиков соединены с входами блока 5 определения баллистических характеристик снарядов, выходы которого соединены с входами блока 6 обработки сигналов, выходы индукционного датчика 8, источника 12 питания и кнопки 7 «Пуск» соединены соответственно с первым, вторым и третьими входами блока 9 определения режимов стрельбы, выходы которых соединены со вторыми входами блока обработки сигналов (фиг. 1).

Для осуществления прицеливания авиационного артиллерийского оружия 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 размещение остальных неконтактных датчиков вдоль траектории движения снарядов. При этом число n датчиков выбирается из условий необходимой дискретности измерения внешнебаллистических характеристик снарядов.

При нажатии кнопки 7 «Пуск» производится выстрел и происходит «обнуление» логических элементов, при этом сигнал подается на третий вход блока 9 определения режимов 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, фиг. 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 25, и с третьих входов блоков 15, 16 идентификации вида пробоин поступает через дифференцирующую цепь 34 на вторые входы матрицы 33 триггеров (фиг. 3, фиг. 5, 6).

«Обнуление» логических элементов блока 9, осуществляется за счет выдачи напряжения от источника 12 питания через первую 42 дифференцирующую цепь на вторые входы первого 40 и второго триггеров, первого 48 счетчика и от кнопки 7 «Пуск» через вторую 43 дифференцирующую цепь на первые входы первого 40 триггера, первого 48 счетчика, вторые входы сдвигового регистра 44 и второго 49 счетчика.

Таким образом, при нажатии кнопки 7 «Пуск» происходит стрельба артиллерийского оружия и «обнуление» логических элементов в блоках (23, 24) логики, блоках (15, 16) идентификации видов пробои и блоке 9 определение режимов стрельбы.

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 датчиков 4 (фиг. 2, фиг. 3).

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

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 И, первого из n датчиков 4 через первые 19 и вторые 20 элементы ИЛИ поступают одновременно на запуск первого 17 и второго 18 измерительного прибора 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 И (фиг. 1, фиг. 4). Сигналы с выходов фотоприемников 11, второго из n датчиков 4 через третий 21 и четвертый 22 элементы ИЛИ поступают одновременно на остановку первого 17 и второго 18 измерительного прибора 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 взаимодействия неконтактных двухмерных измерительных сеток датчиков 4 со снарядами, при этом в момент пролета снарядов происходит срабатывания линеек фотоприемников 11, в двух плоскостях, комбинация сработавших линеек, определяет пространственное положение снаряда относительно n 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 24, сигналы с выхода которой соответствуют координатам пролета снаряда относительно первого из n датчиков (фиг 4).

Аналогично определяются координаты пролета снарядов относительно других 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 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 (фиг. 9).

При пролете снарядов относительно каждого из n неконтактных датчиков 4, сигналы с выходов их измерительных полей 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.

В процессе стрельбы с индукционного датчика 8, который размешен на канале ствола оружия, поступают сигналы на первый вход блока 9 определения режимов стрельбы и соответственно на первый вход первого 36 элемента И, на второй вход, которого поступает сигнал с выхода первого 40 триггера, при этом количество импульсов поступающих на вход сдвигового регистра 44 через элемент И 36 от индукционного датчика 8 зависит от длительности нажатия на кнопку 7«Пуск».

Длительность нажатия на кнопку 7 «Пуск», определяется сигналом с выхода первого 40 триггера, на первый вход которого поступает сигнал в момент нажатия на кнопку через вторую дифференцирующую цепь 43.

Сигнал с первого выхода сдвигового регистра 36 поступает на один из входов второго 37 блока n₂-1 элементов И, на второй и третий входы которого поступают сигналы соответственно с выходов одного из блоков 46 n₂-1 элементов НЕ и генератора 45 импульсов импульсы. В момент поступления сигнала со второго выхода сдвигового регистра 40 на вход одного из элементов блока НЕ 46, происходит блокировка данного элемента И второго блока 37. При этом до момента блокировки происходит выдача импульсов с выхода генератора 45 через один из элементов И, второго 37 блока n₂-1 элементов И, ИЛИ 47 на первый вход второго счетчика 49.

В дальнейшем если нажата кнопка 7 «Пуск», происходит следующий цикл измерение количества выстрелов в очереди за счет выдачи сигналов с третьего а затем четвертого выходов сдвигового регистра 44 на соответствующие элементы И второго 37 блока n₂-1 элементов И и элемент НЕ блока 46 n₂-1 элементов НЕ, обеспечивая тем самым выдачу импульсов с выхода генератора 45 импульсов через элемент И второго 37 блока n₂-1 элементов И, элемента ИЛИ 47 на первый вход второго счетчика 49. При этом при нажатой кнопки 7 «Пуск», происходит следующий цикл измерения количества выстрелов в очереди, за счет выдачи сигналов с очередных выходов сдвигового регистра 44 на соответствующий элемент И второго 37 блока n₂-1 элементов И и соответствующий элемент НЕ блока 46 элементов n₂-1 НЕ, обеспечивая тем самым выдачу импульсов с генератора 45 через один из элементов И второго 37 блока n₂-1 И, элемент ИЛИ 47 на первый вход второго 49 счетчика. Окончания цикла измерения длительности очереди, завершится в момент отпускания кнопки 7 «Пуск».

При повторном нажатии на кнопку 7 «Пуск» будет аналогично определяться длительность второй очереди. В зависимости от последовательности нажатия на кнопку 7 «Пуск» определяется номер очереди. При этом последовательность нажатия на кнопку 7 «Пуск», определяется, очередностью поступления сигнала на первый вход первого 48 счетчика и соответственно выдачей сигналов с соответствующего его выхода на один из вторых входов элемента И третьих 38 n₂-1 элементов И, на первый вход которого поступает сигнал с выхода одного из триггеров второго 41 блока n₂-1 триггеров.

Число n₂-1 логических элементов И, НЕ, триггеров в блоке 9 выбирается из условия определения максимального количества очередей.

Сигналы с выхода счетчика 49 импульсов, который является выходом блока 9 определения режимов стрельбы поступают на вторые входы блока 6 обработки сигналов, на первые вход которого поступают сигналы с выходов каждого из n-блоков 13 измерения параметров движения снарядов, соответствующие информация о времени, скоростях и координатах движения снарядов, а также информация о видах пробоин.

Данная информация через согласующее устройство 34 поступает на блок памяти 35 с выхода, которого поступает на вход вычислителя 36 (фиг. 9).

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. 9) и отмечается проекция I этой плоской модели на перпендикуляр к горизонтали.

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

S=F₁(x)

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

Вычислитель 36 обеспечивает построения зависимостей углов нутации от расстояний и длительностей очередей:

δ=F₁(x),

где x - расстояние от некоторого начала отсчета до соответствующего датчика, зависимость угла нутации от времени и длительностей очередей:

δ=ƒ₁(t),

и характер изменений угловых скоростей нутационного движения.

Примерный вид графика δ=F₁(x) изображен на фиг. 10.

Результаты испытаний высвечиваются на экране индикатора 37.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить информативность за счет определения скорости, координат движения снарядов, а также определения зависимостей углов нутации от длительностей очередей. Кроме того, данные о времени стрельбы, количестве выстрелов и режимах стрельбы используются для своевременной замены стволов оружия.

Источники информации

1. Патент 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. Патент 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 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 режимов стрельбы, заключающийся в формировании в пространстве вдоль предполагаемой траектории движения снарядов n неконтактных 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 n 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 для определения углов нутации предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины 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, определении 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 вдоль траектории движения снарядов, при выполнении стрельбы определяют режим стрельбы (номер и длительность очереди), определяют зависимость углов нутации от режимов стрельбы, учитывают время стрельбы, количество выстрелов и режимы стрельбы авиационного артиллерийского оружия в процессе эксплуатации. Техническим результатом при реализации заявленного технического решения является повышение информативности. 3 н.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ определения зависимости баллистических характеристик снарядов от режимов стрельбы, заключающийся в формировании в пространстве вдоль предполагаемой траектории движения снарядов n неконтактных 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 n 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 для определения углов нутации предварительно определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени при каждом угловом положении снарядов, определяют угол нутации в соответствии с видом пробоины 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, определении 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 вдоль траектории движения снарядов, отличающийся тем, что дополнительно при выполнении стрельбы определяют режим стрельбы (номер и длительность очереди), определяют зависимость углов нутации от режимов стрельбы, учитывают время стрельбы, количество выстрелов и режимы стрельбы авиационного артиллерийского оружия в процессе эксплуатации.

2. Информационно-вычислительная система для определения зависимости баллистических характеристик от условий стрельбы, содержашая 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, дифференцирующую цепь, 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 n неконтактных датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, выходы горизонтально и вертикально расположенных линеек фотоприемников нечетных и четных неконтактных датчиков являются соответственно первыми и вторыми группами выходов n неконтактных датчиков, при этом группа первых и вторых выходов нечетных и четных n-неконтактных датчиков, выход кнопки «Пуск» являются соответственно первыми, вторыми, 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, 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, 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, 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 введен индукционный датчик и блок определения режимов стрельбы, при этом выходы индукционного датчика, источника питания, кнопки «Пуск» соединены с первым, вторым и третьим входами блока определения режимов стрельбы, группа выходов которого соединена со вторыми входами блока обработки сигналов.

3. Информационно-вычислительная система для определения зависимости баллистических характеристик от условий стрельбы, отличающаяся тем что блок определения режимов стрельбы содержит первый элемент И, второй, третий и четвертый блоки n₂-1 элементов И, первый триггер, второй блок n₂-1 триггеров, первую и вторую дифференцирующую цепь, сдвиговый регистр, генератор импульсов, блок n₂-1 элементов НЕ, элемент ИЛИ, первый и второй счетчики импульсов, при этом первым, вторым и третьими входами блока определения режимов стрельбы являются соответственно первый вход элемента И, входы первой и второй дифференцирующей цепи, выходы которых соединены соответственно со вторым входом первого триггера и одновременно со вторыми входами второго триггера и первого счетчика, первым входом первого триггера и одновременно вторым входом сдвигового регистра, первым входом первого счетчика и вторым входом второго счетчика, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со входом сдвигового регистра, нечетные и четные выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго блока n₂-1 элементов И и входами блока n₂-1 элементов НЕ, второй и третий входы второго блока n₂-1 элементов И соединены соответственно с выходами блока n₂-1 элементов НЕ и выходом генератора импульсов, выходы второго блока n₂-1 элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, кроме того, нечетные выходы сдвигового регистра соединены с первыми входами второго блока n₂-1 триггеров, выходы которых соединены с первыми входами третьего блока n₂-1 элементов И, вторые входы которых соединены с выходами первого счетчика, а выходы соединены с первыми входами четвертого блока n₂-1 элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второго счетчика, число логических элементов (n₂-1) выбирается из необходимости определения максимального количества очередей стрельбы, выходы четвертого блока n₂-1 элементов И, являются выходами блока определения режимов стрельбы.