СПОСОБ ПОРАЖЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ ЦЕЛИ НАД ОБЪЕКТОМ Российский патент 2025 года по МПК F41H11/02 B64U101/15 

Изобретение относится к области поражения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и может быть использовано в военной технике, а конкретно относится к многоканальным оптико-электронным системам обнаружения и средствам уничтожения БПЛА.

Известны различные технические решения для поражения (захвата БЛА-цели) в воздухе с использованием сети-ловушки, которая компактно уложена в БЛА-перехватчике.

Известен способ, описанный в устройстве для захвата малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (МБЛА) [патент РФ №150610 на полезную модель, МПК F41H 11/02, опубликовано 20.02.2015]. Способ заключается в том, что при обнаружении МБЛА противника многоканальным средством обнаружения (камерами обзора, не входящими в состав устройства захвата) запускают устройство для захвата МБЛА либо приступают к захвату. Используя камеры кругового обзора (без возможности селекции МБЛА по дальности), устройство для захвата МБЛА ориентируют так, чтобы зайти на МБЛА противника с хвоста сверху. Устройство уравнивает скорости полета, свою и противника, выбирая определенную дальность. Подается команда на отстрел одной из шести сеток, находящихся в специальных отсеках, открывающихся внизу фюзеляжа летательного аппарата. Сеть со встроенным крепежным элементом (грузила) и парашютным отделением выстреливается с помощью пиротехнических патронов. Грузила обеспечивают разворачивание сети для захвата МБЛА.

Недостатком данного способа является то, что выполнение маневра по выводу устройства для захвата МБЛА в положение над ним и с выравниванием скорости полета является трудно реализуемой задачей как в ручном, так и в автоматическом режиме, кроме того обнаружение МБЛА камерами кругового обзора, особенно, на фоне земли, является трудно реализуемой задачей, а захват нижелетящего МБЛА представляется возможным только при малых скоростях полета и на близкой дистанции.

Известен также способ, описанный в устройстве борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами (ДПЛА) [патент РФ на полезную модель №72754, МПК F41H 13/00, опубликовано 27.04.2008].

Способ заключается в том, что в контейнере устройства размещают сеть-ловушку, к краям которой на киперных лентах крепят грузила. Ловушку доставляют в район нахождения ДПЛА с помощью устройства доставки (например, ракеты), где наводят на ДПЛА с помощью устройства наведения. Затем сеть-ловушку с грузилами отстреливают в сторону цели. При этом грузила растягивают сеть-ловушку, обеспечивая накрытие ловушкой ДПЛА. Процесс пеленгации ДПЛА осуществляется пассивным двухканальным (звукотепловым), то есть, скрытым способом. Применять устройство по назначению можно снизу и сверху.

Недостатком данного способа является то, что необходимо произвести запуск ракеты в район нахождения ДПЛА при помощи наведения звукотепловым методом, который представляется малоэффективным, учитывая звукотепловые параметры современных БЛА, например, с электромоторным движителем или летящих в планирующем режиме. Кроме того не определен момент сбрасывания сети.

Известен также способ захвата цели, описанный в устройстве уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА) [патент РФ №2495359, МПК F41H 11/02, опубликовано 10.10.2013].

Способ заключается в том, что при подлете к цели ДПЛА оператор по видеокамерам обзора на дистанции ближе 500 метров наводит летательный аппарат ДПЛА на цель - ДПЛА. Оператор уравнивает скорости полета и обгоняет цель ДПЛА. При попадании в зону действия датчика перемещения, расположенного в хвостовой части ДПЛА, автоматически бортовой процессор дает команду на выброс парашюта. Открывается автоматический замок. Откидывается крышка, и пружина выбрасывает парашют. Датчик перемещения настроен на определенную дистанцию, и зона его действия ограничена диафрагмой. В момент наполнения купола парашюта мотор истребителя работает на максимальной мощности, и по окончанию наполнения купола происходит отстрел купола от срабатывания устройства отделения парашюта. Цель ДПЛА попадает в купол парашюта, теряет скорость и способность к полету и управлению, а стропы парашюта надежно удерживают цель ДПЛА внутри купола.

Недостатком данного способа является то, что вывод устройства для захвата ДПЛА в положение перед ним и с выравниванием скорости полета является трудно реализуемой задачей как в ручном, так в автоматическом режиме, кроме того обнаружение ДПЛА оператором по видеокамерам обзора, особенно, на фоне земли, является трудно реализуемой задачей. Также вызывает сомнение эффективность срабатывания неконкретизируемого датчика перемещения на фоне земли и маневрирования цели.

Из области техники известен способ активной защиты объекта со стороны верхней полусферы [патент РФ №2755951, МПК F41H 11/02, F41H 13/00, опуб. 23.09.2021 г]. Данный способ заключается в обнаружении воздушных объектов-нарушителей оптическими стереоскопическими системами обнаружения с селекцией по дальности одновременно во всех направлениях налета в верхней полусфере, анализе степени угрозы охраняемому объекту и выборе средства противодействия каждому объекту-нарушителю, выдаче целеуказания средствам поражения и поражении обнаруженного воздушного объекта-нарушителя при помощи наводимого многоствольного пускового контейнера с запускаемыми средствами поражения.

К недостаткам данного способа можно отнести техническую сложность комплекса и относительно низкую эффективность поражения удаленных целей средствами поражения типа снарядов.

Из области техники известен способ воздушного минирования при помощи мины ПМ-90, которую устанавливают в направлении вверх и которая срабатывает при прохождении над ней на малой высоте вертолета в результате повышения давления воздуха, выбрасывая осколки вверх.

Недостатком данного способа является низкая вероятность срабатывания по БЛА, не создающим воздушного давления, и одноразовость применения.

В качестве прототипа был выбран способ, описанный в устройстве борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) [патент на полезную модель РФ №185949, МПК F41H 13/00, F41H 11/04; B64D 1/00,опубликовано 15.11.2018].

Способ заключается в обнаружении воздушной цели с земли, запуске носителя (ракеты) средства поражения с земли, наведении ракеты на воздушную цель (по командам с земли) и запуске средства поражения (сети-ловушки) на заданном расстоянии до цели.

В прототипе обнаружение воздушной цели с земли осуществляется системой, не входящей в состав носителя средства поражения. В данном способе по командам с земли ориентируют ракету так, чтобы зайти на БПЛА противника с носа сверху. Блоком наведения фиксируют цель - БПЛА и осуществляют ее захват и корректировку движения ракеты. При приближении ракеты на заданное расстояние до БПЛА по сигналу неконтактного датчика цели (не показано) производят команду на отстрел средства поражения - сети-ловушки в сторону БПЛА.

Недостатком прототипа является то, что наведение ракеты на цель по командам с земли, причем с носа сверху, и дальнейшая корректировка движения ракеты на цель являются технически сложными задачами, приводящими к необоснованному маневрированию и не оптимальной траектории наведения. Кроме того, связь носителя с комплексом наведения на земле подвержена воздействию средств радиоэлектронной борьбы противника и в современных условиях является проблематичной.

В прототипе не конкретизирован способ обнаружения воздушной цели, что не проясняет возможность автоматического оперативного обнаружения цели непосредственно в районе расположения объекта. Также отсутствуют предложения по автоматизации и оперативности своевременного запуска носителя средства поражения воздушной цели после ее обнаружения наземными средствами обнаружения. Возникающие временные задержки с обменом информацией и, как следствие, запуском носителя приводят к снижению эффективности и оперативности поражения воздушной цели.

В прототипе блок наведения и неконтактный датчик цели представлены только в виде функциональной задачи, без описания принципа их работы, особенно для обнаружения современных БПЛА, не обладающих явными тепловыми портретами и трудно обнаруживаемых методами радиолокации. Тогда как блок наведения и неконтактный датчик цели в основном и определяют эффективность поражения воздушной цели.

Не менее важным элементом для поражения цели является выбор средства поражения. Указанная в прототипе сеть -ловушка, раскрываемая в направлении полета ракеты, практически прекращает свое движение из-за сопротивления воздуха и торможения грузов. Поэтому захват БПЛА противника может произойти только, если он направляется непосредственно в сетку и не маневрирует. То есть, объем воздушного пространства, в котором может быть произведен захват БПЛА сетью, сводится фактически к проекции сети, что явно недостаточно.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности и оперативности противодействия БПЛА противника в части:

- реализации последовательного совмещения на базе бортовой стереоскопической оптико-электронной системы автоматических операций по обнаружению воздушной цели в районе расположения объекта, запуске и наведения носителя на воздушную цель, запуске средств поражения воздушной цели на заданном расстоянии до нее;

- оптимизации траектории наведения носителя на воздушную цель и исключения необоснованного маневрирования;

снижения влияния средств радиоэлектронной борьбы на функционирование носителя;

- повышения оперативности разворачивания носителя в районе объекта.

Технический результат достигается тем, что в способе поражения воздушной цели над объектом, заключающийся в обнаружении воздушной цели с земли, запуске носителя средства поражения с земли, наведении его на воздушную цель и запуске средства поражения на заданном расстоянии до цели, согласно изобретению используют размещенную на носителе стереоскопическую оптико-электронную систему, при этом обнаружение цели, определение расстояния до цели и траекторию ее полета, а также возможность поражения цели осуществляют стереоскопической оптико-электронной системой в контролируемом секторе воздушного пространства над объектом, а вертикальный взлет носителя, его наведение на воздушную цель, запуск средства поражения на заданном расстоянии до цели осуществляют в автоматическом режиме под управлением стереоскопической оптико-электронной системы.

Использование размещенной на носителе стереоскопической оптико-электронной системы позволяет последовательно оперативно выполнять в полностью автоматическом режиме все операции по обнаружению и поражению воздушной цели над объектом, повышая эффективность и оперативность противодействия БПЛА противника, в части:

- обозревать воздушное пространство над объектом и осуществлять обнаружение воздушной цели в контролируемом секторе воздушного пространства над объектом, определять расстояния до воздушной цели и траекторию ее полета, рассчитывать возможность поражения обнаруженной цели;

- после определения возможности поражения обнаруженной воздушной цели незамедлительно производить вертикальный взлет носителя и его наведение на воздушную цель по ее угловым координатам (относительно носителя), определяемым в ходе полета стереоскопической оптико-электронной системой носителя;

- производить запуск средств поражения воздушной цели по достижении заданного расстояния до воздушной цели, также определяемого стереоскопической оптико-электронной системой носителя.

Вертикальный взлет носителя непосредственно в момент обнаружения над ним воздушной цели позволяет выбрать оптимальную траекторию наведения носителя на воздушную цель снизу вверх с небольшими отклонениями от вертикали, тем самым исключая необходимость дополнительного необоснованного маневрирования и сокращая путь до цели.

Работа размещенной на носителе стереоскопической оптико-электронной системы как в ходе контроля воздушного пространства, так и при наведении носителя на цель не требует какого либо обмена данными с внешними устройствами и не использует данные геолокации GPS или Глонасс, тем самым фактически исключает влияния средств радиоэлектронной борьбы на функционирование носителя.

Использование размещенной на носителе стереоскопической оптико-электронной системы и полностью автономный автоматический режим ее работы позволяет оперативно разворачивать носитель в районе объекта, не привязываясь к внешним системам.

Таким образом, совокупность всех изложенных выше признаков создает условия, обеспечивающие повышение эффективности и оперативности противодействия БПЛА противника.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Способ осуществляется следующим образом.

На носителе средства поражения, например, квадрокоптере, исходно находящемся на или вблизи защищаемого объекта, размещают и фиксируют стереоскопическую оптико-электронную систему, обозревающую воздушное пространство над объектом. Обнаружение с земли воздушной цели в контролируемом секторе воздушного пространства над объектом, определение расстояния до цели и траекторию ее полета, а также возможность поражения цели осуществляют стереоскопической оптико-электронной системой, тем самым повышая эффективность и оперативность противодействия БПЛА противника. Под управлением стереоскопической оптико-электронной системы в автоматическом режиме производят вертикальный взлет носителя средства поражения и его наведение на воздушную цель по восходящей траектории под управлением стереоскопической оптико-электронной системы. По мере достижения исходно заданного расстояния до воздушной цели с носителя средства поражения в направлении цели в автоматическом режиме стереоскопическая оптико-электронная система осуществляет запуск средства поражения, например, с осколочной боевой частью или снаряда с режущими элементами, после чего система выдает команду носителю средства поражения на его посадку на землю.

Запуск возможен в движении пускового ствола запуска носителя средства поражения, т.е. например, при его размещении на транспортном средстве, находящемся в движении.

С целью поражения нескольких воздушных целей на носителе средства поражения размещают несколько средств поражения и последовательно запускают их по ближайшим воздушным целям.

В силу компактности и автономности носитель средства поражения может быть легко перемещен на другую позицию. В результате чего запуск производят без обмена данными с другими наземными устройствами, уязвимого для внешней разведки и воздействия, для радиоэлектронного подавления, отсутствует навигация носителя средства поражения по GPS и Глонасс, обеспечивая защиту от воздействия средств радиоэлектронной борьбы. Наведение на цель снизу вверх в наибольшую аэродинамическую проекцию повышает эффективность поражения цели.

Возможно использование изобретения в системах борьбы с БПЛА как гражданскими, так и военными объектами. В целом, рассмотренный вариант выполнения изобретения был реализован на предприятии на существующем в настоящее время оборудовании с использованием имеющихся материалов. Это подтверждает его работоспособность и промышленную применимость.

Таким образом, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявляемый способ при его осуществлении относится к области поражения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и может быть использовано в военной технике, а конкретно - к многоканальным оптико-электронным системам обнаружения и средствам уничтожения БПЛА;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для повышения эффективности и оперативности противодействия БПЛА противника;

- для заявляемого способа в том виде, в котором он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к области поражения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и может быть использовано в военной технике, а конкретно относится к многоканальным оптико-электронным системам обнаружения и средствам уничтожения БПЛА. Способ поражения воздушной цели над объектом заключается в обнаружении воздушной цели с земли, запуске носителя средства поражения с земли, наведении его на воздушную цель и запуске средства поражения на заданном расстоянии до цели. Используют размещенную на носителе стереоскопическую оптико-электронную систему, при этом обнаружение цели, определение расстояния до цели и траекторию ее полета, а также возможность поражения цели осуществляют под управлением стереоскопической оптико-электронной системы в контролируемом секторе воздушного пространства над объектом, вертикальный взлет носителя, его наведение на воздушную цель, запуск средства поражения на заданном расстоянии до цели осуществляют в автоматическом режиме под управлением стереоскопической оптико-электронной системы. Технический результат - повышение эффективности и оперативности противодействия БПЛА противника.

Способ поражения воздушной цели над объектом, заключающийся в обнаружении воздушной цели с земли, запуске носителя средства поражения с земли, наведении его на воздушную цель и запуске средства поражения на заданном расстоянии до цели, отличающийся тем, что используют размещенную на носителе стереоскопическую оптико-электронную систему, при этом обнаружение цели, определение расстояния до цели и траекторию ее полета, а также возможность поражения цели осуществляют под управлением стереоскопической оптико-электронной системы в контролируемом секторе воздушного пространства над объектом, а вертикальный взлет носителя, его наведение на воздушную цель, запуск средства поражения на заданном расстоянии до цели осуществляют в автоматическом режиме под управлением стереоскопической оптико-электронной системы.