Способ управления зенитными управляемыми ракетами Российский патент 2022 года по МПК F41G7/30 F42B15/01 G05D3/12 B64C19/02 

Изобретение относится к оборонной технике и может использоваться в зенитных ракетных комплексах (ЗРК) с командной системой наведения управляемых ракет в пределах ближней тактической зоны.

За прототип, как наиболее близкое к заявляемому решению, выбран способ управления зенитными управляемыми ракетами (ЗУР) ближнего действия, описанный в патенте на изобретение РФ №2394202. Данный способ управления ЗУР включает запуск ЗУР в залпе, далее следует цикличное взаимодействие командного пункта с каждой ЗУР с учетом ее приоритета по решаемой боевой задаче, затем осуществляется последовательное одноразовое обслуживание, которое состоит из следующих трех фаз: первая - передача команд согласования радиоприемной аппаратуры ЗУР с ожидаемым уровнем сигнала, вторая - передача информационных команд и команд управления ЗУР, третья - передача запросных импульсов, формируемых аппаратурой формирования команд управления на командном пункте и прием ответных импульсов, формируемых аппаратурой управления ЗУР, определяющих дальность и угловые координаты ЗУР, а также содержащих информацию активации боевой части ЗУР.

Реализацию данного способа осуществляет система наведения, которая содержит блок коммутации команд управления, позволяющий устранить ситуацию, которая может привести к сбою информационного обмена с ракетой, ввиду возможного совпадения во времени ответных и запросных импульсов на командном пункте, обусловленного высокой частотой повторения запросных импульсов, за счет установки задержки излучения запросных импульсов относительно предыдущего момента излучения этих импульсов.

Основными недостатками данного способа являются:

- сниженная помехозащищенность канала связи командный пункт -ЗУР, в связи с необходимостью установки длительного времени работы приемного канала ЗУР в момент ожидания запросного импульса,

- увеличенная длительность одноразового обслуживания ракеты ввиду задержки запросного импульса, обеспечивающая устранение ситуации совпадения во времени ответных и запросных импульсов на командном пункте.

Задачей решаемой заявленным изобретением является повышение помехозащищенности канала связи командный пункт - ЗУР, возможность увеличения количества обслуживаемых ЗУР в залпе, повышения точности сопровождения ЗУР и корректировки их полета за счет сокращения длительности одноразового обслуживания ЗУР.

Поставленная задача достигается способом управления ЗУР, включающим запуск ЗУР в залпе, цикличное взаимодействие командного пункта с каждой ЗУР с учетом ее приоритета по решаемой боевой задаче, последовательным одноразовым обслуживанием, которое состоит из следующих трех фаз: первая - передача команд согласования радиоприемной аппаратуры ЗУР с ожидаемым уровнем сигнала, вторая - передача информационных команд и команд управления ЗУР, третья - передача запросных импульсов, формируемых аппаратурой формирования команд управления на командном пункте и прием ответных импульсов, формируемых аппаратурой управления ЗУР, определяющих дальность и угловые координаты ЗУР, а также содержащих информацию активации боевой части ЗУР, при этом новым является то, что до момента достижения ЗУР дальности D_совп.N от командного пункта, при которой в третьей фазе происходит наложение во времени на командном пункте ответного и запросного импульса, аппаратура формирования команд управления на командном пункте устанавливает в первой фазе признак смещения запросных импульсов Д_n, при дешифрации которого аппаратура управления ЗУР получает информацию о изменении аппаратурой формирования команд управления на командном пункте в третьей фазе периода повторения запросных импульсов Т_з (с) на величину t_смещ. (с), которое выбирается из условия:

где τ_з - длительность запросного импульса, с;

τ_{отв.рак.} - длительность ответного импульса излучаемого ракетой, с;

D_p - расстояние от командного пункта до ЗУР, м;

с - скорость света, м/с;

при этом, D_совп.N вычисляется по формуле:

где t_{отв.рак.} - время задержки излучения ответного импульса после получения запросного импульса, с;

N - номер запросного импульса на который накладывается во времени на командном пункте ответный импульс, при этом первичная дальность вычисляется при наложении во времени на командном пункте первого ответного импульса на второй запросный, соответственно N=2.

При выборе t_смещ. следующая дальность на которой произойдет наложение во времени на командном пункте ответного импульса на запросный вычисляется с учетом выполнения равенства:

где N целое число больше 2 вычисляемое методом подбора.

При этом, дальность ЗУР от командного пункта на которой в первой фазе аппаратурой формирования команд управления на командном пункте устанавливается признак смещения запросных импульсов «Д_n», выбирается таким образом, чтобы исключить возможное наложение во времени на командном пункте ответного и запросного импульса.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, является следующая совокупность действий:

1) вычисление дальности D_совп.N относительно командного пункта при которой в третьей фазе происходит наложение во времени на командном пункте запросного и ответного импульса,

2) установка в первой фазе признака смещения запросных импульсов «Д_n», при дешифрации которого аппаратура управления ЗУР получает информацию о временном положении запросных импульсов в третьей фазе,

3) изменение периода повторения запросных импульсов Т_з на величину t_смещ. до момента достижения дальности ЗУР D_совп.N.

Описанный способ управления ЗУР поясняется с помощью графических материалов - фиг. 1-2, где на фиг. 1 представлена циклограмма одноразового обслуживания ЗУР, а на фигуре 2 - расшифровка временных интервалов фазы 3 при обслуживании ЗУР на дальностях D_p< D_совп.N, D_p ≈ D_совп.N, D_p≥ D_совп.N.

На фигуре 1 обозначены:

- фаза 1 - передача команд согласования радиоприемной аппаратуры ЗУР с ожидаемым уровнем сигнала, а также признака смещения запросных импульсов «Д_n»,

- фаза 2 - передача информационных команд и команд управления ЗУР,

- фаза 3 - передача запросных и прием ответных импульсов, определяющих дальность и угловые координаты ЗУР, а также информацию активации боевой части ЗУР.

На фигуре 2 непрерывной линией изображена циклограмма, формируемая на командном пункте, а прерывистой линией - циклограмма, формируемая ЗУР:

τ_з - длительность запросного импульса, с;

τ_{отв.рак.} - длительность ответного импульса, излучаемого ракетой, с;

D_p - дальность положения ЗУР относительно командного пункта, м;

t_{дал.запр.} - время прохождения запросного импульса расстояния D_p, с;

t_{дал.отв.} - время прохождения ответного импульса расстояния D_p, с;

t_{отв.рак.} - время задержки излучения ответного импульса ракетой, после получения импульса запроса, с;

Т_з - период повторения запросных импульсов, с.

Заявленный способ реализован следующим образом.

После запуска ЗУР в залпе осуществляется цикличное взаимодействие командного пункта с каждой ЗУР, с учетом ее приоритета по решаемой боевой задаче, последовательным одноразовым обслуживанием, которое состоит из следующих трех фаз:

фаза 1 - передача команд согласования радиоприемной аппаратуры ЗУР с ожидаемым уровнем сигнала;

фаза 2 - передача информационных команд и команд управления ЗУР;

фаза 3 - передача Запросных импульсов, формируемых аппаратурой формирования команд управления на командном пункте и прием ответных импульсов, формируемых аппаратурой управления ЗУР, определяющих дальность и угловые координаты ЗУР, а также содержащих информацию активации боевой части ЗУР.

Центральная вычислительная система на командном пункте вычисляет дальность ЗУР D_совп.N относительно командного пункта при которой в третьей фазе происходит наложение во времени на командном пункте ответного и запросного импульса в третьей фазе одноразового обслуживания ЗУР по формуле:

где t_{дал.совп.N}- время прохождения сигнала расстояния D_p, с;

N - номер запросного импульса на который накладывается во времени на командном пункте ответный импульс.

Примем, что расстояние от командного пункта до ракеты за время одноразового обслуживания ракеты изменится незначительно, соответственно t_{дал.запр.}=t_{дал.отв.}, тогда

Подставив полученную t_{дал.сов.N} в уравнение (4), получим (2), при этом первичная дальность вычисляется при наложении во времени на командном пункте первого ответного импульса на второй запросный, соответственно N=2, и D_совп.2 будет равно:

До момента достижения ЗУР дальности D_совп.2 относительно командного пункта аппаратура формирования команд управления на командном пункте устанавливает в первой фазе признак смещения запросных импульсов «Д₂», при дешифрации которого аппаратура управления ЗУР получает информацию о изменении аппаратурой формирования команд управления на командном пункте в третьей фазе периода повторения запросных импульсов Т_з на величину t_смещ., которое выбирается из условия (1).

При этом после выбора t_смещ. центральная вычислительная система на командном пункте вычисляет следующую дальность D_совп.N при которой произойдет наложение во времени на командном пункте ответного импульса на N-ый запросный по формуле (2), причем номер N запросного импульса вычисляется с учетом выполнения равенства (3).

Далее алгоритм изменения периода запросных импульсов Т_з на величину t_cмещ., выбираемую в соответствии с условием (1), при достижении дальности D_совп.N, вычисляемую по формуле (2) с учетом выполнения равенства (3), повторится до момента поражения цели ЗУР, либо отсутствия условия наложения ответного и запросного импульса и как следствие необходимости изменения Т_з.

Использование совокупности всех предложенных и известных признаков позволяет решить задачи повышения помехозащищенности канала связи командный пункт - ЗУР, возможность увеличения количества обслуживаемых ЗУР в залпе, повышения точности сопровождения ЗУР и корректировки их полета, за счет сокращения длительности одноразового обслуживания ЗУР путем уменьшения периода повторения запросных импульсов Т_з на величину t_смещ. и установки аппаратурой формирования команд управления на командном пункте в первой фазе признака смещения запросных импульсов «Д_n», при дешифрации которого аппаратура управления ЗУР получает информацию о изменении периода повторения запросных импульсов Т_з на величину t_смещ. и настраивает работу приемного канала ЗУР в однозначно определенные моменты времени.

Техническим результатом изобретения является получение информации аппаратурой управления ЗУР о изменении аппаратурой формирования команд управления на командном пункте периода повторения запросных импульсов в третьей фазе при дешифрации признака смещения запросных импульсов «Д_n», установленного в первой фазе аппаратурой формирования команд управления на командном пункте, что позволяет обеспечить помехозащищенность ввиду работы приемного канала ЗУР в однозначно определенные моменты времени, а также уменьшить длительность одноразового обслуживания ракеты за счет сокращения длительности третьей фазы.

Изобретение относится к оборонной технике и может использоваться в зенитных ракетных комплексах (ЗРК) ближней тактической зоны с командной системой наведения зенитных управляемых ракет (ЗУР). Сущность заявленного технического решения состоит в следующем. Одноразовое обслуживание ЗУР состоит из трех фаз. Первая - передача команд согласования радиоприемной аппаратуры ЗУР с ожидаемым уровнем сигнала с установкой на дальности ЗУР ≤ D_совп.N признака смещения запросных импульсов Д_n с целью исключения возможного наложения во времени на командном пункте ответного и запросного импульсов. Вторая - передача информационных команд и команд управления ЗУР. Третья - передача запросных импульсов, формируемых аппаратурой формирования команд управления на командном пункте и прием ответных импульсов, формируемых аппаратурой управления ЗУР, определяющих дальность и угловые координаты ЗУР, а также содержащих информацию активации боевой части ЗУР. При этом первичная дальность вычисляется при наложении во времени на командном пункте первого ответного импульса на второй запросный. Техническим результатом изобретения является обеспечение помехозащищенности приемного канала ЗУР и уменьшение длительности одноразового обслуживания ЗУР. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ управления зенитными управляемыми ракетами (ЗУР), включающий запуск ЗУР в залпе, цикличное взаимодействие командного пункта с каждой ЗУР с учетом ее приоритета по решаемой боевой задаче, последовательным одноразовым обслуживанием, которое состоит из следующих трех фаз: первая - передача команд согласования радиоприемной аппаратуры ЗУР с ожидаемым уровнем сигнала, вторая - передача информационных команд и команд управления ЗУР, третья - передача запросных импульсов, формируемых аппаратурой формирования команд управления на командном пункте и прием ответных импульсов, формируемых аппаратурой управления ЗУР, определяющих дальность и угловые координаты ЗУР, а также содержащих информацию активации боевой части ЗУР, отличающийся тем, что до момента достижения ЗУР дальности D_совп.N от командного пункта, при которой в третьей фазе происходит наложение во времени на командном пункте ответного и запросного импульсов, аппаратура формирования команд управления на командном пункте устанавливает в первой фазе признак смещения запросных импульсов Д_n, при дешифрации которого аппаратура управления ЗУР получает информацию о изменении аппаратурой формирования команд управления на командном пункте в третьей фазе периода повторения запросных импульсов Т_з на величину t_смещ., которое выбирается из условия:

где τ_з - длительность запросного импульса, с;

τ_{отв.рак.} - длительность ответного импульса, излучаемого ракетой, с;

D_p - расстояние от командного пункта до ЗУР, м;

с - скорость света, м/с,

при этом D_совп.N вычисляется по формуле:

где t_{отв.рак.} - время задержки излучения ответного импульса после получения запросного импульса, с;

N - номер запросного импульса, на который накладывается во времени на командном пункте ответный импульс, при этом первичная дальность вычисляется при наложении во времени на командном пункте первого ответного импульса на второй запросный, соответственно N=2.

2. Способ управления ЗУР, выполненный по п. 1, отличающийся тем, что при выборе t_смещ. следующая дальность на которой произойдет наложение во времени на командном пункте ответного импульса на запросный вычисляется с учетом выполнения равенства:

где N целое число больше 2 вычисляемое методом подбора.

3. Способ управления ЗУР, выполненный по пп. 1, 2, отличающийся тем, что дальность ЗУР от командного пункта, на которой в первой фазе аппаратурой формирования команд управления на командном пункте устанавливается признак смещения запросных импульсов Д_n, выбирается таким образом, чтобы исключить возможное наложение во времени на командном пункте ответного и запросного импульсов.