Способ обеспечения автоматизации стрельбы группы переносных зенитно-ракетных комплексов и устройство для его осуществления Российский патент 2018 года по МПК F41F3/45 

Заявляемое техническое решение относится к оружию, а именно к средствам, предназначенным для обеспечения стрельбы в ночных и дневных условиях переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК).

Известна система целеуказания для группы переносных зенитных ракетных комплексов по патенту [1]. Система содержит переносной электронный планшет, включающий подключенный к радиостанции микроэлектронный терминал для преобразования принимаемой от пунктов управления телекодовой информации и отображения на индикаторе местоположения целей с признаками госпринадлежности и состава цели, индивидуальные средства целеуказания, приемник телекодовой информации.

Недостатками вышеописанной системы являются:

- низкая информативность, наглядность и разрешающая способность отображаемой воздушной обстановки;

- громоздкий интерфейс пользователя, неоптимальное размещение составных частей и, как следствие, большие затраты времени на перемещение, развертывание (свертывание) системы;

- отсутствие автоматизированного целераспределения;

- отсутствие автоматизированной топопривязки;

- малая дальность и вероятность визуального обнаружения воздушных объектов;

- отсутствие режима тренажа;

- отсутствие учета времени наработки, а также помехозащищенности используемых линий связи.

В настоящее время приняты на вооружение и находятся в эксплуатации в МО РФ комплексы автоматизированного управления 9С520 [2] и 9С933 (9С935) [3] для подразделений в войсках противовоздушной обороны сухопутных войск, воздушно-десантных войск и морской пехоты.

Указанные автоматизированные системы управления (АСУ) имеют ряд недостатков:

- значительная масса изделий (с учетом основного вооружения стрелка-зенитчика составляет более 50 кг);

- использование преимущественно проводных каналов связи внутри подразделений, что приводит к существенному усложнению процесса подготовки к работе, снижению мобильности и увеличению времени приведения в боевое положение;

- невозможность использования внешних источников питания, что приводит к временному ограничению работоспособности элементов изделий;

- ограничения по дальности связи между стрелком-зенитчиком и командиром отделения, между командиром отделения и командиром взвода;

- большая зависимость дальности и качества связи от рельефа местности;

- громоздкость и малая информативность устройства приема и отображения информации;

- невозможность применения комплекса в интересах других военных специалистов;

- ограниченные возможности автономной работы подразделений стрелков-зенитчиков;

- использование в качестве огневого средства управления только ПЗРК, управление зенитной артиллерией ограничено;

- ограниченный перечень объектов взаимодействия (командных пунктов и РЛС (радиоэлектронных станций)).

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является способ и устройство по патенту [4].

Данное техническое решение позволяет обеспечивать автоматизированное управление стрельбой группой ПЗРК и поражать воздушные объекты в дневное и ночное время.

Недостатками известного технического решения являются:

- отсутствие оптического канала связи между устройствами;

- низкая живучесть устройства;

- большие габариты и сложная схема устройства.

Представленный анализ существующих на данный момент средств автоматизации показал наличие ряда ограничений, не позволяющих вести полноценное для современных условий управление подразделениями стрелков-зенитчиков, что требует создания принципиально новых комплексов автоматизации, учитывающих новые функционально-технические требования к таким системам.

Заявляемое изобретение позволяет достичь следующих технических результатов:

- обеспечить работу в автономном режиме в составе отделения до 4 стрелков либо в составе взвода по оптоволоконным линиям связи с возможностью обнаружить и уничтожить цель;

- обеспечить разведку воздушного противника и автоматизированное оповещение вышестоящих командных пунктов (ВКП) о сопровождении воздушных объектов (ВО);

- обеспечить голосовое сопровождение действий стрелка-зенитчика по обнаружению, сопровождению и уничтожению целей;

- обеспечить голосовое управление ЭВМ и управление всеми функциональными элементами автоматизированной системы управления переносного зенитно-ракетного комплекса (АСУ ПЗРК);

- реализовать совмещение стрелка-зенитчика и командира отделения на одной технической платформе для обеспечения живучести подразделения;

- осуществить объективный контроль действий стрелка-зенитчика и регистрацию информации, приходящей по каналам связи;

- осуществить документирование для последующего анализа и предоставления отчетов о боевых действиях.

Предлагаемый способ обеспечения стрельбы группы ПЗРК реализуется устройством, которое включает в себя индивидуальное средство целеуказания (ИСЦ), аппаратуру космической топопривязки, нарукавную информационную вычислительную систему (НИВС), устройство визуализации с защитными очками (УВСЗО), аккумуляторный блок (АБ).

В предлагаемом способе ЭВМ подключают к радиостанции, принимают и обрабатывают от пунктов управления телекодовой информации в виде кодограмм, отображают на индикаторе местоположение целей с признаками государственной принадлежности "свой-чужой".

ЭВМ расположена в нарукавной информационно-вычислительной системе (НИВС) индивидуального средства целеуказания (ИСЦ) и обеспечивает работу в автономном режиме в составе отделения до 4 стрелков либо в составе взвода по оптоволоконным линиям связи. Также осуществляется обнаружение и уничтожение цели, ведение разведки воздушного противника, автоматизированного оповещения ВКП о сопровождении воздушных объектов, реализацию голосового сопровождения действий стрелка-зенитчика по обнаружению, сопровождению и уничтожению целей, голосовое управление ЭВМ, управление всеми функциональными элементами АСУ ПЗРК.

Реализуется совмещение стрелка-зенитчика и командира отделения на одной технической платформе. Осуществляется объективный контроль действий стрелка-зенитчика, регистрация информации, приходящей по каналам связи, документирование для последующего анализа и представление отчетов о боевых действиях.

Осуществляется повышение эффективности боевого управления отделения стрелков-зенитчиков за счет автоматизированного назначения секторов стрельбы, сосредоточение огня по особо опасным целям и координации боевых действий.

На фиг.1 приведена структурная схема индивидуального средства целеуказания командира отделения/стрелка-зенитчика.

Для получения данного технического результата в индивидуальное средство целеуказания (ИСЦ) командира отделения и стрелка-зенитчика дополнительно включено устройство визуализации с защитными очками (УВ-СЗО) 1, которое соединено с нарукавной информационно-вычислительной системой (НИВС) 2, которая, в свою очередь, соединена с аккумуляторным блоком (АБ) 3. АБ 3 предназначен для формирования питающего напряжения и выполнен с возможностью обеспечения горячей замены батарей.

УВСЗО 1 совмещает в себе функции отображения, определения угла крена, тангажа и азимутального направления взгляда стрелка.

НИВС 2 обеспечивает прием информации от прибора ночного видения и трансляцию совмещенного изображения от него графической картины, синтезированной центральным процессором. В состав НИВС 2 входит вычислительный блок на базе ЭВМ, навигационный приемник.

НИВС 2 обеспечивает подключение пульта командира отделения/пульта стрелка-зенитчика 4, гарнитуры 5, УВСЗО 1.

В состав устройства для осуществления способа включены ПЗРК 6, модуль связи 7, блок питания 8, блок зарядки и питания от альтернативных источников питания (БЗПАИП) 9, коробка коммутации (КК2) 10, коробка коммутации (КК1) 11, альтернативные источники питания 12, который включает в себя: бортовую сеть 13, аккумуляторную батарею 14, генератор 15, солнечную батарею 16.

Индивидуальное средство целеуказания командира отделения (ИСЦ) предназначено для автоматизации процесса боевого управления подразделений, оснащенных ПЗРК 6 и введения визуальной разведки воздушного пространства.

Устройство визуализации с защитными очками (УВСЗО) 1 предназначено для отображения графической информации, сформированной на НИВС 2, и определения текущего пространственного положения стрелка-зенитчика по встроенному магнитному компасу, а также выполняет роль защитных очков при проведении стрельбы из ПЗРК 6.

УВСЗО 1 расположено на голове стрелка-зенитчика, подключено к НИВС 2 и состоит из защитных очков, магнитно-инерциального компаса и индикатора с оптической монокулярной системой.

Индикатор с оптической монокулярной системой имеет регулировку яркости и обеспечивает отображение информации стрелку-зенитчику. Система ориентирования в составе УВСЗО 1 предназначена для решения задачи пространственного ориентирования:

- углы ориентирования линии взгляда по азимуту;

- углы ориентирования линии взгляда по углу места.

Нарукавная информационно-вычислительная система (НИВС) 2 представляет собой специализированную ЭВМ с установленным программным обеспечением и состоит из вычислительного блока, навигационного приемника, гальванически развязанного интерфейса для подключения средств связи, УВСЗО 1, пульта командира отделения/пульта стрелка-зенитчика 4, гарнитуры 5, ПЗРК 6 и двух интерфейсов USB для подключения FLASH памяти.

Нарукавная информационно-вычислительная система (НИВС) 2 обеспечивает:

- запуск и функционирование программного обеспечения, выполняющего все основные задачи ИСЦ;

- преобразование голосовой информации из аналогового сигнала в цифровой и обратно;

- формирование и выдачу графической информации на УВСЗО 1;

- регистрацию и дальнейшее документирование всей голосовой и телекодовой информации;

- подключение к ПЗРК 6 для получения информации о сходе ракеты;

- определение текущих координат средствами встроенной спутниковой навигационной системы ГЛОНАС/GPS.

Пульт стрелка-зенитчика 4 предназначен для управления режимами работы ИСЦ, оперативной выдачи донесений и фаз боевых действий, выхода в связь, ввода настроек, переключения режимов отображения графической информации в УВСЗО 1.

Аккумуляторный блок (АБ) 3 предназначен для формирования питающих напряжений для ИСЦ, подключения транзитом в НИВС 2 флэш-накопителя, модуля связи 7 или коробки коммутации 10 (КК2).

Гарнитура 5 подключается к НИВС 2 и предназначена для обеспечения двухсторонней радиотелефонной связи в полевых условиях.

Модуль связи 7 выполнен на базе радиостанции Р-187П1 и предназначен для обмена информацией с ИСЦ командира отделения по радиоканалу и приема текущих координат средствами встроенной навигационной системы ГЛОНАС/GPS.

Коробка коммутации (КК2) 10 предназначена для обеспечения физического подключения полевого кабеля для обмена цифровой информацией с ИСЦ командира отделения.

Блок питания (БП) 8 предназначен для подключения к сети переменного напряжения ~220 В и формирования постоянного напряжения 27 В для питания аккумуляторного блока (АБ) 3. ИСЦ может работать как от встроенных АБ 3, так от БП 8 и альтернативных источников электропитания 12.

К альтернативным источникам электропитания 12 относятся:

- бортовая сеть автомобиля 13;

- аккумуляторная батарея 14;

- генератор 15;

- солнечная батарея 16.

Для подключения альтернативных источников электропитания в составе ИСЦ присутствует блок зарядки и питания от альтернативных источников питания (БЗПАИП) 9, который состоит из разъемов для подключения 27 В, 12 В, генератора и солнечной батареи.

БЗПАИП 9, кроме питания ИСЦ от альтернативных источников питания может одновременно заряжать до 4-х аккумуляторов, каждый из которых заряжается отдельно. Каждая аккумуляторная батарея имеет индикацию заряда.

Индивидуальное средство целеуказания командира отделения отличается от индивидуального средства целеуказания стрелка-зенитчика тем, что оно снабжено коробкой коммутации (КК1) 11.

Коробка коммутации (КК1) 11 обеспечивает преобразование информационного потока данных, поступающих от НИВС 2, и обеспечивает обмен телекодовой информацией с ВКП / РЛС по проводным линиям связи.

Пульт командира отделения 4 предназначен для установки режимов работы ИСЦ командира отделения, оперативного управления подчиненными стрелками-зенитчиками, обеспечения связи, ввода настроек, переключения режимов отображения графической информации в УВСЗО 1 и на экране пульта.

Пульт командира отделения/стрелка-зенитчика 4 крепится ремнями к запястью военнослужащего и подключается к НИВС 2.

На экране пульта командира отделения 4 отображается воздушная и наземная обстановка, команды и донесения.

Устройство для осуществления способа обеспечения автоматизации стрельбы переносных зенитно-ракетных комплексов работает следующим образом. После включения ИСЦ стрелка-зенитчика и командира отделения (Фиг.1) производится начальный функциональный контроль всех технических средств ИСЦ, который заключается в опросе технических средств о состоянии и работоспособности. Определяется связь со спутниками, уровень зарядки аккумуляторного блока 3. Результаты выводятся на пульт стрелка-зенитчика и командира отделения 4.

После прохождения функционального контроля ИСЦ стрелок-зенитчик и командир отделения с помощью спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС или GPS принимает свою точку стояния в любой точке земного шара, в любой момент времени. В случае отсутствия сигнала координаты могут быть введены оператором в системе общегеографических координат.

В зависимости от используемой схемы связи (проводная или радиосвязь) производится настройка каналов связи, определение номера ИСЦ стрелка-зенитчика и выход в связь с командиром отделения.

После установления связи с командиром отделения ИСЦ командира отделения выдает реперную точку на ИСЦ стрелка-зенитчика, в ответ ИСЦ стрелка-зенитчика выдает координаты местоположения, свое состояние и боеготовность.

В случае необходимости производится юстировка ИСЦ стрелка-зенитчика и выдача с ИСЦ командира отделения поправки.

После проведения всех вышеперечисленных работ ИСЦ готово к боевой работе и ожидает получение команд боевого управления.

Информация о воздушной обстановке на ИСЦ командира отделения поступает от ВКП / РЛС и обобщается с уже имеющейся на ИСЦ командира отделения.

ИСЦ командира отделения может принимать информацию до 40 воздушных объектов. Командир отделения может выбрать количество опасных целей, отображаемых на экране пульта, при необходимости на экран могут быть выведены все 40 пришедших по каналам связи целей.

При приеме команды боевого управления от ВКП она отображается на пульте командира отделения 4 и после решения соответствующей задачи боевого управления на пульт стрелка-зенитчика 4 выдается необходимая команда для выполнения боевой задачи.

После приема команды ИСЦ стрелка-зенитчика выдает донесение о приеме команды и начинает отрабатывать полученную команду. По мере выполнения команды на ИСЦ командира отделения выдаются донесения об этапах выполнения. В случае невозможности выполнения команды на ИСЦ командира отделения выдается донесение отказа.

Все донесения, получаемые от ИСЦ стрелка-зенитчика на ИСЦ командира отделения, передаются на ВКП.

При приеме на ИСЦ стрелка-зенитчика команды «Цель уничтожить» на экране появляется метка цели с характеристиками (высота, скорость, дальность, курсовой параметр, положение в пространстве), производятся расчеты для отображения, как работать по цели (НАВСТРЕЧУ, ВДОГОН), и информация для произведения наведения и пуска ракеты. В дальнейшем стрелку-зенитчику необходимо поворачиваясь по азимуту в сторону метки цели и, поднимая уровень взгляда по углу места, совместить метку прицела и метку цели. Таким образом, ИСЦ стрелка-зенитчика выводится на цель. Действия стрелка-зенитчика по наведению на цель и произведенному пуску ракеты передаются на ИСЦ командира отделения в автоматическом режиме. Результаты боевой работы по цели (цель уничтожена, цель пропущена) выдаются стрелком-зенитчиком в ручном режиме.

При приеме на ИСЦ стрелка-зенитчика команды по цели «Запрет стрельбы» все боевые действия по цели прекращаются.

В режиме тренажа ИСЦ стрелка-зенитчика и ИСЦ командира отделения могут отработать весь цикл боевого управления как в автономном режиме тренажа, так и в комплексном. Цели будут имитироваться в соответствии с траекторией движения и характеристиками.

Программное обеспечение (ПО) автоматизации стрельбы переносных зенитно-ракетных комплексов обеспечивает его работу в боевом режиме и режиме тренажа.

Источники информации

1. Свидетельство на полезную модель №21653, 7 F41G 1/42, приоритет 12.07.2001 «Система целеуказания для группы переносных зенитных ракетных комплексов».

2. http://zhurnalko.net/=nauka-i-tehnika/tehnika-molodezhi/2002-01.

3. http://www.aims-expo.ru/news/archive/pvo-rossii-priobretaet-komplekt-sredstv-avtomatizacii-barnaul-t-10-10-2011-18-00-00/.

4. Патент на изобретение №2289083, F41F 3/045, приоритет 17.05.2004 «Способ обеспечения стрельбы группы переносных зенитно-ракетных комплексов и устройство для его осуществления».

Группа изобретений относится к военной технике. В способе обеспечения автоматизации стрельбы группы переносных ПЗРК ЭВМ располагают в нарукавной информационной вычислительной системе, подключают к радиостанции и обеспечивают работу по оптоволоконным линиям связи в автономном режиме в составе взвода или отделения до четырех стрелков. Принимают и обрабатывают телекодовую информацию от пунктов управления в виде кодограмм и отображают на индикаторе информацию о целях. Осуществляют разведку воздушного противника, реализацию голосового сопровождения действий стрелка зенитчика и голосовое управление ЭВМ. Реализуют совмещение средств индивидуального целеуказания (ИСЦ) стрелка-зенитчика и командира отделения на одной технической платформе. Устройство для осуществления способа содержит индивидуальные средства целеуказания, в каждое из которых дополнительно включено устройство визуализации с защитными очками (УВСЗО). УВСЗО совмещает в себе функции отображения, определения угла крена, тангажа и азимутального направления взгляда стрелка. Техническим результатом группы изобретений является повышение эффективности поражения воздушных целей и обеспечение автоматизированного управления стрельбой группой ПЗРК. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обеспечения автоматизации стрельбы группы переносных зенитно-ракетных комплексов, включающий подключение ЭВМ к радиостанции, прием и обработку от пунктов управления телекодовой информации в виде кодограмм, отображение на индикаторе местоположения целей с признаками государственной принадлежности "свой - чужой", отличающийся тем, что ЭВМ расположена в нарукавной информационной вычислительной системе (НИВС) индивидуального средства целеуказания (ИСЦ) и обеспечивает работу в автономном режиме в составе отделения до четырех стрелков по оптоволоконным линиям связи, с возможностью ведения разведки воздушного противника, обнаружения, автоматизированного оповещения вышестоящих командных пунктов (ВКП) о сопровождении воздушных объектов (ВО) и уничтожения цели, реализацию голосового сопровождения действий стрелка зенитчика по обнаружению, сопровождению и уничтожению целей, голосовое управление ЭВМ и управление всеми функциональными элементами автоматизированной системы управления переносного зенитно-ракетного комплекса (АСУ ПЗРК), реализацию совмещения ИСЦ стрелка-зенитчика и командира отделения на одной технической платформе, осуществляют объективный контроль действий стрелка-зенитчика и регистрацию информации, приходящей по каналам связи, документирование для последующего анализа и предоставления отчетов о боевых действиях.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реализуют повышение эффективности боевого управления отделения стрелков-зенитчиков за счет автоматизированного назначения секторов стрельбы, сосредоточение огня по особо опасным целям и координацию боевых действий.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ЭВМ обеспечивает работу в автономном режиме в составе взвода.

4. Устройство для обеспечения стрельбы группы переносных зенитно-ракетных комплексов, содержащее индивидуальные средства целеуказания (ИСЦ), аппаратуру космической топопривязки, отличающееся тем, что в ИСЦ дополнительно включено устройство визуализации с защитными очками (УВСЗО), которое соединено с нарукавной информационной вычислительной системой (НИВС), которая, в свою очередь, соединена с аккумуляторным блоком (АБ), предназначенным для формирования питающего напряжения и выполненным с возможностью обеспечения горячей замены батарей.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что устройство визуализации с защитными очками (УВСЗО) выполнено с возможностью совмещения в себе функции отображения, определения угла крена, тангажа и азимутального направления взгляда стрелка.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что нарукавная информационная вычислительная система (НИВС) обеспечивает подключение гарнитуры, УВСЗО, аккумуляторного блока (АБ), пульта командира отделения/пульта стрелка-зенитчика.

7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что нарукавная информационная вычислительная система (НИВС) выполнена с возможностью приема информации от прибора ночного видения, трансляции совмещенного изображения графической картины, синтезированной центральным процессором, и содержит в своем составе вычислительный блок на базе ЭВМ и навигационный приемник.