Способ контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов и машина для его реализации Российский патент 2024 года по МПК F41F3/04 F41G7/22 F41J11/00 F41A33/00 G09B9/00 

Изобретение относится к контролю результатов боевой стрельбы зенитных комплексов, и может использоваться при проведении натурных испытаний с боевой стрельбой существующих и перспективных систем и комплексов противовоздушной обороны (ПВО) ближнего действия, малой и средней дальности, в том числе зенитных ракетно-пушечных комплексов и переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК) на испытательных полигонах и на неподготовленных позициях.

Известна система контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов ближнего действия «Конгломерат-1П», индекс изделия - 9Ш320, являющаяся полигонным мобильным комплексом цифровой видеорегистрации и обработки траекторий полёта зенитных управляемых и артиллерийских снарядов зенитных комплексов. Изделие 9Ш320 включает в себя автономные средства видеоконтроля и видеорегистрации, а также пункт управления и обработки информации.

Основные режимы работы указанной системы:

- посты наблюдения на базе неуправляемого модуля патрульной видеорегистрации обеспечивают получение телевизионного изображения для визуального контроля и регистрации изображения в течение всего времени стрельбы;

- оператор поста наблюдения на базе управляемого модуля следящей видеорегистрации вручную удерживает изображение движущейся цели в центре кадра;

- информация с модуля следящей видеорегистрации передаётся на пункт управления и обработки информации.

Основными недостатками системы «Конгломерат-1П» являются:

- значительные массо-габаритные параметры комплекта аппаратуры;

- визуальное обнаружение и сопровождение цели производится оператором только в ручном режиме;

- необходимость постоянного нахождения операторов постов наблюдения в непосредственной близости от зоны опасности для осуществления обнаружения и захвата цели;

- невозможность автоматической регистрации временных интервалов записи, так как начало и остановка записи производятся оператором в ручном режиме;

- срыв сопровождения при потере оптической видимости цели;

- возможность работы только с комплексами ближнего действия;

- возможность ошибочных действий оператора, влияющая на получение достоверных результатов испытаний;

- значительное время, необходимое для обнаружения и сопровождения воздушной мишени (цели).

Общеизвестны элементы полигонного измерительного комплекса (ПИК), включающего в себя оптико-электронные, радиолокационные и вычислительные средства регистрации и контроля, позволяющие обеспечить информационно-измерительное сопровождение испытаний средств ПВО. Элементы ПИК размещены стационарно и подключены в стационарную локальную сеть.

Основным недостатком стационарного ПИК является невозможность информационно-измерительного обеспечения проведения натурных испытаний с боевой стрельбой на неподготовленных позициях в связи со стационарным размещением всей аппаратуры ПИК.

Известно изобретение «Электронный теодолит с блоком дистанционной оперативной обработки измерительной информации для измерения угловых координат и дальности» (патент № 2649419, заявка 28.12.2016, опубл. 03.04.2018), заключающееся введением новых конструктивных элементов: дополнительный канал наблюдения, включающий объектив и цифровое фотоприемное устройство, и блок вычисления дальности, обеспечивающие измерение дальности в реальном масштабе времени. Технический результат изобретения состоит в обеспечении оперативного оценивания параметров промахов при стрельбе артиллерийскими снарядами или ракетами по воздушным целям (мишеням) по измерениям дальности и линейного смещения изображения цели на матрице фоточувствительных детекторов.

Недостатками известного решения являются:

- визуальное обнаружение и сопровождение цели производится оператором только в ручном режиме;

- необходимость постоянного нахождения операторов поста наблюдения в непосредственной близости от зоны опасности для осуществления обнаружения и захвата цели;

- невозможность автоматической регистрации временных интервалов записи, так как начало и остановка записи производятся оператором в ручном режиме;

- срыв сопровождения при потере оптической видимости цели;

- возможность работы только с комплексами ближнего действия;

- возможность ошибочных действий оператора, влияющая на получение достоверных результатов испытаний;

- значительное время, необходимое для обнаружения и сопровождения воздушной мишени (цели);

- невозможность информационно-измерительного обеспечения проведения натурных испытаний с боевой стрельбой на неподготовленных позициях.

Задачей заявляемого изобретения является создание автономного средства контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов, способного осуществлять предварительное планирование порядка проведения испытаний боевых средств ПВО на основе их тактико-технических характеристик, летно-технических характеристик воздушных мишеней и задач, решаемых в ходе испытаний, осуществляющего автоматическое сопровождение воздушных мишеней на основании получаемой от внешнего источника целеуказаний информации о текущем положении цели.

Техническим результатом является получение нового способа контроля результатов боевой стрельбы и машины для его реализации, используемого при проверке и испытаниях современных и перспективных систем и комплексов ПВО ближнего действия, малой и средней дальности, в том числе зенитных ракетно-пушечных комплексов и ПЗРК, на испытательных полигонах и на неподготовленных позициях, повышающего точность наведения и сопровождения цели средствами наблюдения.

Указанный технический результат достигается тем, что способ контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов заключается в том, что устанавливают дистанционно управляемые наземные средства наблюдения с предварительным расчетом мест их развертывания на основе тактико-технических характеристик зенитных комплексов, летно-технических характеристик воздушных мишеней и задач, решаемых в ходе испытаний, объединяют в информационную сеть средства наблюдения, командный пункт и источник целеуказания, обеспечивают получение информации от источника целеуказания на командный пункт о находящейся в воздухе цели (мишени) и ее координатах, наводят по координатам целеуказания средства наблюдения в область воздушного пространства, в которой находится цель, захватывают изображение цели и сопровождают цель с помощью средств наблюдения, при временном пропадании изображения цели осуществляют сопровождение цели средствами наблюдения по информации от источника целеуказания, при появлении изображения цели производят повторный захват цели, определяют момент применения зенитных средств, регистрируют процесс воздействия средств поражения на воздушную мишень с применением высокоскоростной съёмки и готовят отчётный материал для оценки результата этого воздействия.

Машина контроля результатов боевой стрельбы (МКРС) зенитных комплексов включает в себя размещенный на транспортном средстве командный пункт с автоматизированными рабочими местами и системой управления, элементы траекторно-измерительного комплекса, содержащего автономные дистанционно управляемые наземные средства наблюдения, объединенные в информационную сеть и соединённые с командным пунктом, средства записи и обработки угловых координат наведения и средства регистрации, при этом командный пункт соединен с источником целеуказания, для наведения средств наблюдения в точку нахождения воздушной мишени.

МКРС выполнена в виде транспортного средства повышенной проходимости с операторским и грузовым отсеками.

Дистанционно управляемые наземные средства наблюдения могут быть различных типов в зависимости от задач, решаемых в ходе проведения испытаний:

- обзорный (патрульный) — с широким полем зрения;

- следящий — с узким полем зрения;

- следящий с высокоскоростной видеокамерой высокого разрешения.

В качестве средств наблюдения могут применяться приборы, основанные на различных принципах наблюдения и работающие в различных диапазонах электромагнитного спектра – видимый и инфракрасный диапазоны, радиолокационный способ обнаружения и т.п.

Применение способа контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов и МКРС обеспечивают:

- хранение и доставку к месту проведения испытаний элементов траекторно-измерительного комплекса;

- возможность информационно-измерительного обеспечения проведения натурных испытаний с боевой стрельбой на неподготовленных позициях;

- возможность планирования порядка проведения испытаний путем расчёта оптимальных мест развертывания оборудования на местности на основе решаемых в ходе испытаний задач, летно-технических характеристик воздушных мишеней и тактико-технических характеристик боевых средств ПВО, участвующих в испытаниях, и формирования предварительного плана и схемы работ;

- развертывание локальной информационной сети дистанционно управляемых наземных средств наблюдения;

- первичный и периодический контроль функционирования развернутого траекторно-измерительного комплекса в режиме реального времени;

- исключение срыва сопровождения цели при временном пропадании изображения на средствах наблюдения (дым, облако);

- повышение безопасности проведения натурных испытаний с боевой стрельбой;

- повышение точности проведения измерений (контроля);

- возможность работы с любыми средствами ПВО от ПЗРК до ЗРК средней дальности в условиях наблюдения;

- исключение ошибочных действий оператора на всех этапах обнаружения и сопровождения воздушной мишени (цели);

- возможность расположения дистанционно управляемых наземных средств наблюдения в непосредственной близости от предполагаемой области воздействия средств поражения, вне зависимости от границ зоны опасности.

Также МКРС может осуществлять сопряжение с участвующими в работе мишенными комплексами и командными пунктами для информационного обмена.

Транспортное средство повышенной проходимости позволяет обеспечить хранение аппаратуры МКРС, разместить командный пункт траекторно-измерительного комплекса с автоматизированными рабочими местами, системой управления и аппаратурой автономного электропитания, а также доставить и развернуть автономные, дистанционно управляемые наземные средства наблюдения различных типов в запланированных местах на местности под единым управлением.

МКРС способна дистанционно обмениваться данными с мишенным комплексом или внешним источником целеуказания для получения информации о воздушной мишени, планируемой к обстрелу средствами ПВО, отображения местоположения МКРС и всех средств наблюдения на местности и их функционального состояния в режиме реального времени.

Средства связи с мишенными комплексами или другими средствами целеуказания позволяют получать информацию о находящихся в воздухе воздушных мишенях, их текущих координатах и параметрах, позволяют производить обнаружение, наведение средств наблюдения МКРС на воздушные мишени и дальнейшее сопровождение одиночной (групповой) воздушной цели оптическим каналом.

Командный пункт осуществляет управление процессом сопровождения средствами наблюдения воздушных мишеней, корректировку и уточнение хода выполнения испытаний с регистрацией процесса воздействия средств поражения на воздушную мишень и оценкой результатов этого воздействия, а также автоматическую (полуавтоматическую) обработку результатов проведенных испытаний с представлением отчётных материалов и документов внешним абонентам в электронном (бумажном) виде.

Система управления с программными средствами позволяет распознавать момент применения зенитных средств с целью выдачи команды на включение высокоскоростной съёмки, захватить изображения наблюдаемой цели для выработки команд автоматического сопровождения.

Реализация способа и работа МКРС происходят следующим образом.

Определяют район размещения траекторно-измерительного комплекса.

С помощью системы управления планируют измерительный эксперимент для обеспечения необходимой априорной оценки точности и определения оптимальной расстановки средств наблюдения с учетом задач, решаемых в ходе испытаний, летно-технических характеристик воздушных мишеней и тактико-технических характеристик боевых средств ПВО, участвующих в испытаниях.

Формируют предварительный план и схему работ для дальнейшего согласования и утверждения.

По прибытии МКРС на каждую расчётную точку стояния средств наблюдения проводят работы по сборке средств наблюдения, подключению и автономной проверке, топогеодезической привязке к местности и определению внутренних и внешних параметров средств наблюдения.

Разворачивают локальную информационную сеть управления средствами наблюдения.

В месте, исключающем поражение персонала средствами ПВО, размещают командный пункт и организуют канал передачи данных между каждым средством наблюдения и системой управления, а также между системой управления МКРС и средствами целеуказания. В режиме «ОЖИДАНИЕ» (до взлёта мишеней) на пункт управления средствами целеуказания могут передаваться фактические координаты средств наблюдения, расчётная область наблюдения и информация о текущем состоянии функционирования средств наблюдения.

После взлёта мишени МКРС переводят в режим «ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАВЕДЕНИЕ» - по каналу передачи данных со средств целеуказания на систему управления передаётся информация о текущих координатах и параметрах воздушной мишени, планируемой к обстрелу средствами ПВО. Системой управления вырабатывают команды для предварительного наведения средства наблюдения в направлении ожидаемого местоположения мишени. После появления изображения мишени на средствах отображения информации происходит автоматический захват изображения, вывод и удержание изображения мишени в центре области наблюдения и автоматическая выработка корректирующих и управляющих команд опорно-поворотным платформам из состава средств наблюдения с целью сопровождения мишени – режим «СОПРОВОЖДЕНИЕ».

При временной потере оптической видимости воздушной цели средством наблюдения в связи с пропаданием изображения цели из-за дыма или облаков, средство наблюдения автоматически переходит в режим «ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАВЕДЕНИЕ» и сопровождает цель по сигналам внешнего целеуказания до появления изображения цели вновь и перехода аппаратуры средства наблюдения в режим «СОПРОВОЖДЕНИЕ».

В режиме «СОПРОВОЖДЕНИЕ» происходит документирование (запись) процессов, происходящих в области наблюдения, и текущих угловых координат наведения, полученных со считывающих устройств опорно-поворотных платформ. Для текущего контроля функционирования систем МКРС средства наблюдения периодически направляют сообщение в систему управления о своем текущем состоянии (ожидание, предварительное наведение, сопровождение).

При обстреле воздушной мишени средствами ПВО обзорное средство наблюдения, направленное на стартовые позиции, фиксирует изображение момента применения и передаёт сигнал-разрешение подачи команды на включение высокоскоростной видеокамеры высокого разрешения для записи наблюдаемого изображения.

В режиме «ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ» проводится сбор со средств наблюдения записанной информации, рассчитываются траекторные параметры и летно-технические характеристики (параметры движения объектов наблюдений, значения промаха и т.п.), автоматически (полуавтоматически) формируется отчет по проведенным измерениям и выводится на записывающее устройство. По окончании работ система управления формирует и отправляет на вышестоящий командный пункт экспресс-анализ полученных результатов. После проведения работ МКРС объезжает все точки стояния средств наблюдения для перевода аппаратуры средств наблюдения в транспортное положение и их сбора.

Группа изобретений относится к контролю стрельбы зенитных комплексов. Способ контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов заключается в том, что устанавливают дистанционно управляемые наземные средства наблюдения, объединяют в информационную сеть средства наблюдения, командный пункт и источник целеуказания, обеспечивают получение информации от источника целеуказания на командный пункт о находящейся в воздухе цели и ее координатах, наводят по координатам целеуказания средства наблюдения в область воздушного пространства, в которой находится цель, захватывают изображение цели и сопровождают цель, определяют момент применения зенитных средств, регистрируют процесс воздействия средств поражения на воздушную мишень с применением высокоскоростной съёмки и готовят отчётный материал. При временном пропадании изображения цели осуществляют сопровождение цели средствами наблюдения по информации от источника целеуказания. Также заявлена машина контроля результатов боевой стрельбы (МКРС) зенитных комплексов, включающая в себя командный пункт, элементы траекторно-измерительного комплекса, средства записи и обработки угловых координат наведения и средства регистрации. Технический результат заключается в повышении точности наведения и сопровождения цели средствами наблюдения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

1. Способ контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов, заключающийся в том, что устанавливают дистанционно управляемые наземные средства наблюдения с предварительным расчетом мест их развертывания на основе тактико-технических характеристик зенитных комплексов, летно-технических характеристик воздушных мишеней и задач, решаемых в ходе испытаний, объединяют в информационную сеть средства наблюдения, командный пункт и источник целеуказания, обеспечивают получение информации от источника целеуказания на командный пункт о находящейся в воздухе цели (мишени) и ее координатах, наводят по координатам целеуказания средства наблюдения в область воздушного пространства, в которой находится цель, захватывают изображение цели и сопровождают цель с помощью средств наблюдения, при временном пропадании изображения цели осуществляют сопровождение цели средствами наблюдения по информации от источника целеуказания, при появлении изображения цели производят повторный захват цели, определяют момент применения зенитных средств, регистрируют процесс воздействия средств поражения на воздушную мишень с применением высокоскоростной съёмки и готовят отчётный материал для оценки результата этого воздействия.

2. Машина контроля результатов боевой стрельбы зенитных комплексов, включающая в себя размещенный на транспортном средстве командный пункт с автоматизированными рабочими местами и системой управления, элементы траекторно-измерительного комплекса, содержащего автономные дистанционно управляемые наземные средства наблюдения, объединенные в информационную сеть и соединённые с командным пунктом, средства записи и обработки угловых координат наведения и средства регистрации, при этом командный пункт соединен с источником целеуказания, для наведения средств наблюдения в точку нахождения воздушной мишени.

3. Машина контроля по п. 2, отличающаяся тем, что выполнена в виде транспортного средства повышенной проходимости с операторским и грузовым отсеками.

4. Машина контроля по п. 2, отличающаяся тем, что автономные дистанционно управляемые наземные средства наблюдения выполнены обзорного типа с широким полем зрения, следящего типа с узким полем зрения и высокоскоростной видеокамерой высокого разрешения.