СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ЗОНЫ РАЗРЕШЕНИЯ ВЫСТРЕЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2022 года по МПК F41G3/22 

Изобретение относится к вооружению и военной технике (ВВТ), а именно к электронным устройствам подготовки исходных данных для стрельбы с использованием стабилизатора вооружения с независимой стабилизацией линии прицеливания.

В существующих на сегодняшний день системах управления огнем (СУО) с независимой стабилизацией поля зрения прицелов в силу различной точности и диапазона углов стабилизации оружия и поля зрения, наличия периодов нестабилизированного состояния оружия, могут иметь место существенные рассогласования между направлением линии прицеливания (расчетной линии выстрела) и направлением оси канала ствола орудия. При этом оператор, контролирующий только направление прицельной линии, принимает решение на производство выстрела независимо от фактического направления орудия. Для исключения выстрела в случае больших рассогласований между заданным и фактическим направлением орудия танка в состав СУО с независимой стабилизацией поля зрения прицела вводят устройства (системы) разрешения выстрела (СРВ), которое осуществляет замыкания цепей стрельбы в случае, когда орудие находится в пределах угловой зоны, называемой зоной разрешения выстрела (ЗРВ), построенной относительно расчетной линии выстрела.

Общим недостатком таких СУО является неизменная величина зоны разрешения выстрела, при которой, с увеличением дальности стрельбы, происходит уменьшение вероятности попадания снаряда в цель в связи с тем, что происходит угловое уменьшение размеров цели.

Частично данная проблема решена в способе формирования команды на разрешения выстрела по величине зоны разрешения выстрела и устройстве для его осуществления по патенту РФ № 2162587 (МПК F41 G 5/16, опубл. 27.01.2001, выдан по заявке № 99125258/02 от 30.11.1999 г., патентообладатель - Общевойсковая академия Вооруженных Сил РФ), предложенном в качестве наиболее близкого аналога заявленной группы изобретений.

Известный способ реализует возможность изменения величины зоны разрешения выстрела в зависимости от типа снаряда и дальности до цели непосредственно в процессе подготовки выстрела путем формирования команды на производство выстрела с изменяемой зоной разрешения выстрела, которая является функцией дальности до цели и типа боеприпаса согласно следующему алгоритму:

^,

где Uоп - величина опорного напряжения;

Dц - дальность до цели;

Pt - тип боеприпаса.

Известное устройство работает следующим образом - входной сигнал (ошибка стабилизации) с гироскопического датчика угла или с интегратора гироскопического датчика скорости поступает в блок разрешения выстрела, куда приходит переменный сигнал с блока управления величиной зоны разрешения выстрела. Сигналы сравниваются, и, если величина ошибки стабилизации не превышает величины сигнала с блока управления величиной зоны разрешения выстрела, происходит выработка команды на разрешение выстрела, которую выполняет блок коммутации, подключающий исполнительные механизмы.

Наиболее близкий аналог значительно повышает вероятность попадания при различных дальностях и применяемых типов боеприпасов, однако, он не учитывает реальные угловые размеры целей, которые могут находится на различных дальностях и иметь различные геометрические параметры, такие, например, как высота и ширина.

Таким образом, задача, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, состоит в повышении вероятности попадания снаряда в цель с увеличением дальности стрельбы, при этом, технический результат, достигнутый при решении такой задачи, состоит в повышении огневых возможностей систем управления огнем (СУО) за счет повышения точности попадания снаряда в цель.

Для достижения поставленного результата предлагается способ формирования динамической зоны разрешения выстрела, включающий подачу входного сигнала, зависящего от величины ошибки стабилизации, в виде переменного напряжения, его согласование, подачу согласованного входного сигнала и опорного напряжения в блок разрешения, сравнение напряжений и, при условии, что абсолютная величина согласованного напряжения входного сигнала меньше или равна абсолютной величине опорного - выдачу команды на разрешение выстрела с подключением исполнительных устройств и механизмов цепей стрельбы, при этом, в качестве опорного напряжения в блок разрешения подают переменное напряжение, являющееся функцией дальности до цели, типа боеприпаса и геометрических параметров цели.

Для достижения поставленного результата предлагается также устройство формирования динамической зоны разрешения выстрела, содержащее блок питания, блок комбинированный, блок разрешения, блок коммутации, блок управления величиной зоны разрешения выстрела, блок вычисления геометрических параметров цели, причем выходы блока питания соединены с блоками комбинированным, разрешения и коммутации, соответственно, вход комбинированного блока соединен с датчиком ошибки стабилизации, а его выход - со вторым входом блока разрешения, третий вход блока разрешения соединен с выходом блока управления величиной зоны разрешения выстрела, один вход которого соединен с устройствами, несущими информацию о типе снаряда и дальности до цели, второй - с выходом блока вычисления геометрических параметров цели, вход которого, в свою очередь, соединен с видеокамерами прицелов боевой машины, а выход блока разрешения соединен с входом блока коммутации, выход которого соединен с исполнительным механизмом цепей стрельбы.

Возможность достижения поставленного результата в рамках заявленной группы изобретений обусловлена дополнительным вычислением геометрических параметров - размеров поражаемого статичного и/или подвижного объекта (цели).

Блок-схема устройства для осуществления заявленного способа формирования динамической зоны разрешения выстрела представлена на фиг 1.

Со ссылкой на фиг.1 заявленный способ формирования динамической зоны разрешения выстрела включает:

1) подачу входного сигнала U_вх в виде переменного напряжения, зависящего от величины ошибки стабилизации, в блок комбинированный (2);

2) согласование переменного напряжения в виде U_ср = k*U_вх и подачу его в блок разрешения (3), где k - масштабный коэффициент, приводящий входной сигнал к единому уровню.

3) формирование опорного напряжения - напряжения сравнения, являющегося функцией дальности до цели, типа боеприпаса и геометрических параметров цели:

где: U_ОПВН - величина опорного напряжения в вертикальной плоскости;

U_ОПГН - величина опорного напряжения в горизонтальной плоскости;

Dц - дальность до цели;

Pt - тип боеприпаса;

Нх - горизонтальные размеры цели;

Ну - вертикальные размеры цели.

4) подачу опорного напряжения в блок разрешения (3);

5) сравнение напряжений 2) и 3), и, если абсолютная величина U_ср меньше или равна абсолютной величине U_оп - выдачу команды на разрешение выстрела:

();

6) при наличии команды на разрешение выстрела - подключение исполнительных устройств и механизмов цепей стрельбы.

Со ссылкой на фиг. 1 заявленное устройство содержит следующие конструктивные элементы:

блок питания 1 - предназначен для питания электрических цепей устройства током требуемых характеристик;

блок комбинированный 2 - предназначен для согласования уровней напряжения сигналов, поступающих в прибор разрешения выстрела;

блок разрешения 3 - предназначен для сравнения ошибки стабилизации с допустимым уровнем рассогласования линии выстрела и линии прицеливания;

блок коммутации 4 - предназначен для замыкания цепей стрельбы по сигналу блока разрешения выстрела;

блок управления величиной зоны разрешения выстрела 5 - предназначен для выработки опорного напряжения U_оп (напряжения сравнения), изменяющегося в зависимости от дальности до цели, типа снаряда и геометрических параметров цели;

блок вычисления геометрических параметров цели 6 - получает видеосигнал - серию изображений из скомплексированного видеосигнала камер прицелов (например, боевой машины), предназначен для определения геометрических параметров цели, таких, как горизонтальные размеры цели Нх и вертикальные размеры цели Ну.

Работает устройство следующим образом: серия изображений, получаемых из видеосигнала камер прицелов боевой машины поступает в блок вычисления геометрических параметров цели (6), где происходит определение геометрических параметров цели, таких, как горизонтальные размеры Нх и вертикальные размеры Ну; далее сигнал поступает во второй вход блока управления величиной зоны разрешения выстрела (5), а в первый вход блока (5) поступает сигнал с устройств, несущих информацию о типе снаряда и дальности до цели; полученный таким образом переменный сигнал напряжения сравнения U_оп поступает в блок разрешения (3), в который, в свою очередь, приходит также сигнал U_ср из блока комбинированного (2); сигнал U_ср является согласованным по уровню напряжения сигналом, получаемым из входного сигнала U_вх (ошибка стабилизации) с гироскопического датчика угла или с интегратора гироскопического датчика скорости.

В блоке (3) сигналы сравниваются, и, если величина ошибки стабилизации не превышает величины сигнала с блока управления (5) , то, на блок коммутации (4), подключающий исполнительные механизмы, происходит выработка команды на разрешение выстрела.

Предлагаемое устройство позволяет получить динамическую величину зоны разрешения выстрела, зависящую от дальности до цели, типа выстрела и геометрических параметров цели.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство содержит функциональный блок вычисления геометрических параметров цели, задающий изменение опорной величины напряжения (в блоке управления величиной зоны разрешения выстрела), с которой сравнивается входной сигнал системы стабилизации вооружения. Результатом сравнения будет команда на разрешение или запрет выстрела. Изменение опорной величины напряжения происходит для каждого типа снаряда в зависимости от определенной дальности до цели и ее геометрических параметров.

Способ формирования динамической зоны разрешения выстрела отличается от существующего возможностью изменения величины зоны разрешения выстрела в зависимости от типа снаряда, дальности до цели и ее геометрических параметров непосредственно в процессе подготовки выстрела, что позволяет повысить огневые возможности СУО, прежде всего за счет повышения вероятности попадания по цели.

Вышеперечисленные признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию “новизна”, при этом в конструкцию не вносятся существенные изменения, что удешевляет ее производство.

Источники информации

1. Танк Т-80Б. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга первая. - М.: Воениздат, 1984 (открытое издание).

2. Изделие ТПД-К1. Инструкция по эксплуатации. БЛ1.335.040 ИЭ, М.: Воениздат, 1987 (открытое издание).

3. Изделие ТПД-К1. Техническое описание. БЛ1.335.040 ТО, М.: Воениздат, 1985 (открытое издание).

4. Объект 434. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая .- М.: Воениздат, 1986 (открытое издание).

5. Система 1А42. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. АЛ1.335.005 ТО, с. 154 (открытое издание).

6. Патент РФ №2381521 от 10/02/2010 на изобретение «Способ измерения дальности и линейных размеров объектов по их телевизионным изображениям».

7. Патент РФ №2162587 от 27/01/2001 на изобретение «Способ формирования команды на разрешения выстрела по величине зоны разрешения выстрела и устройство для его осуществления».

Изобретение относится к вооружению и военной технике (ВВТ), а именно к электронным устройствам подготовки исходных данных для стрельбы с использованием стабилизатора вооружения с независимой стабилизацией линии прицеливания. Решение включает подачу входного сигнала, зависящего от величины ошибки стабилизации, в виде переменного напряжения, согласование его с входом устройства сравнения, подачу согласованного входного сигнала и опорного напряжения на устройство сравнения, сравнение напряжений и при условии, что абсолютная величина согласованного напряжения входного сигнала меньше или равна абсолютной величине опорного, выдачу команды на разрешение выстрела. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ формирования динамической зоны разрешения выстрела, включающий подачу входного сигнала, зависящего от величины ошибки стабилизации, в виде переменного напряжения, его согласование, подачу согласованного входного сигнала и опорного напряжения в блок разрешения, сравнение напряжений и при условии, что абсолютная величина согласованного напряжения входного сигнала меньше или равна абсолютной величине опорного, - выдачу команды на разрешение выстрела с подключением исполнительных устройств и механизмов цепей стрельбы, отличающийся тем, что в качестве опорного напряжения в блок разрешения подают переменное напряжение, являющееся функцией дальности до цели, типа боеприпаса и геометрических параметров цели.

2. Устройство формирования динамической зоны разрешения выстрела, содержащее блок питания, блок комбинированный, блок разрешения, блок коммутации, блок управления величиной зоны разрешения выстрела, блок вычисления геометрических параметров цели, причем выходы блока питания соединены с блоками комбинированным, разрешения и коммутации, соответственно, вход комбинированного блока соединен с датчиком ошибки стабилизации, а его выход - со вторым входом блока разрешения, третий вход блока разрешения соединен с выходом блока управления величиной зоны разрешения выстрела, один вход которого соединен с устройствами, несущими информацию о типе снаряда и дальности до цели, второй - с выходом блока вычисления геометрических параметров цели, вход которого, в свою очередь, соединен с видеокамерами прицелов боевой машины, а выход блока разрешения соединен с входом блока коммутации, выход которого соединен с исполнительным механизмом цепей стрельбы.