RU2483273C1

RU2483273C1 - Complex homing head (versions)

Info

Publication number: RU2483273C1
Application number: RU2011138425/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Евгеньевич Староверов
Original assignee: Николай Евгеньевич Староверов
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-05-27
Also published as: RU2011138425A

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: complex homing head comprises an optical and infrared digital photo cameras, a passive or an active radiolocator, an automatic pilot, a unit of threshold passage of a signal of an optical photo camera, a unit of switching off of infrared pixels, an electronic key, a delay line and a night vision device. The signal from the night vision device or from the infrared camera arrives to a specialised computer of a control system, where with the specified extent of validity it is compared with all-aspect images of all known airplanes available in the computer memory. After identification of the airplane type the computer determines the predetermined resolution or prohibition for target damage. A pre-programmed most vulnerable area is selected on the target, and further homing is carried out to the same area by readings from the night vision device or infrared camera.

EFFECT: improved accuracy.

9 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ракетам «земля-воздух» и «воздух-воздух».The invention relates to ground-to-air and air-to-air missiles.

Известна подвижная головка самонаведения (далее ГСН), содержащая оптическую и инфракрасную цифровые фотокамеры и осуществляющая дискриминацию ложных целей и наводящая ракету по опережающей траектории с переносом точки попадания с сопла на фюзеляж, см. патент RU 2400690. Недостатками этой ГСН является то, что возможно случайное поражение своего или гражданского самолета, и то, что попадание ракеты осуществляется не в самое уязвимое место самолета.A movable homing head (hereinafter referred to as the GOS) is known, which contains optical and infrared digital cameras and discriminates against false targets and guides the missile along the leading path with the transfer of the point of impact from the nozzle to the fuselage, see patent RU 2400690. The disadvantages of this GOS are that randomness is possible the defeat of one’s own or civilian aircraft, and the fact that a missile does not reach the most vulnerable point of the aircraft.

С целью устранения этих недостатков ГСН кроме вышеупомянутых элементов имеет прибор ночного видения, сигнал с которого поступает на специализированный компьютер системы управления, где с заданной степенью достоверности сравнивается с имеющимися в памяти компьютера всеракурсными изображениями всех известных самолетов, и после идентификации типа самолета компьютер определяет заранее заданное разрешение или запрещение поражения цели, причем на цели выбирается заранее запрограммированное наиболее уязвимое место, и дальнейшее наведение осуществляется в это место по показаниям прибора ночного видения.In order to eliminate these drawbacks, the GOS, in addition to the aforementioned elements, has a night vision device, the signal from which is fed to a specialized computer of the control system, where it is compared with a given degree of reliability to all-perspective images of all known aircraft stored in the computer's memory, and after identifying the type of aircraft, the computer determines a predetermined permission or prohibition of hitting the target, and the pre-programmed most vulnerable spot is selected for the target, and further guidance It is carried out to this place according to the testimony of a night vision device.

ГСН также может дополнительно иметь пассивный или активный радиолокатор и/или автопилот, сигналы с которых поступают в компьютер.The GOS may also optionally have a passive or active radar and / or autopilot, the signals from which enter the computer.

Идентификация цели по радиоответчику не производится, так как при современных радиотехнических средствах его сигнал можно имитировать, что сделает вражеский самолет неуязвимьм.The target is not identified by the radio transponder, since with modern radio technology its signal can be simulated, which will make the enemy aircraft invulnerable.

Если на стороне противника воюют некоторые самолеты отечественного производства или если противник использует гражданские самолеты, то извлечение их изображений из памяти компьютера может быть заблокировано.If some domestic-made planes are fighting on the enemy’s side, or if the enemy uses civilian planes, the extraction of their images from the computer’s memory may be blocked.

Под «самолетом» понимаются все летательные аппараты: вертолеты, дирижабли, крылатые ракеты, боеголовки баллистических ракет и т.п.“Aircraft” means all aircraft: helicopters, airships, cruise missiles, ballistic missile warheads, etc.

Прибор ночного видения имеет диапазон автоматической регулировки усиления (АРУ), позволяющий различать цели и днем.The night vision device has a range of automatic gain control (AGC), which allows you to distinguish between goals and day.

Для облегчения идентификации целей на фоне земли, особенно целей, имеющих камуфляжную окраску, компьютер имеет программу сравнения двух или более соседних кадров прибора ночного видения с удалением элементов изображения, не совпадающих на этих кадрах. После такой обработки меняющееся изображение земли полностью или частично самоликвидируется и останется почти не изменившееся изображение самолета.To facilitate identification of targets against the background of the earth, especially targets with camouflage color, the computer has a program for comparing two or more adjacent frames of a night vision device with the removal of image elements that do not coincide on these frames. After such processing, the changing image of the earth completely or partially self-destructs and there remains an almost unchanged image of the aircraft.

Для исключения влияния раскраски самолета идентификация целей осуществляется только по контуру самолета. Возможен и другой способ - идентификация осуществляется по кадрам инфракрасной камеры (раскраска в этом случае почти не имеет значения), но это изображение будет зависеть от скорости самолета, то есть от аэродинамического нагрева. Не говоря уже о погоде.To exclude the effect of aircraft coloring, the identification of targets is carried out only along the contour of the aircraft. Another way is also possible - identification is carried out by infrared camera frames (coloring in this case is almost irrelevant), but this image will depend on the speed of the aircraft, that is, on aerodynamic heating. Not to mention the weather.

Если цель не идентифицирована с заданной достоверностью, допустим, с вероятностью 95%, ни с одним из имеющихся в памяти компьютера самолетов, то она поступает в разряд разрешенных к поражению.If the target is not identified with a given certainty, for example, with a probability of 95%, with none of the aircraft available in the computer’s memory, then it enters the category of those allowed to be destroyed.

Если цель идентифицируется как свой или гражданский самолет, то компьютером подается команда на изменение направления полета (лучше вверх, чтобы не столкнуться с землей на бреющем полете) и осуществляется самостоятельный поиск цели путем отклонения головки (например, движением по спирали) или осуществляется перенацеливание на одну из целей, математические модели которых имеются в памяти компьютера.If the target is identified as its own or a civilian plane, then the computer gives a command to change the direction of flight (better up, so as not to collide with the ground on a low-level flight) and an independent search for the target is carried out by deflecting the head (for example, by moving in a spiral) or redirecting by one of goals whose mathematical models are in the computer’s memory.

Если цель идентифицируется как вражеская и включилось управление по прибору ночного видения или по инфракрасной камере, то компьютер отключает систему переноса точки попадания с сопла на фюзеляж (систему опережения), если таковая имелась в ГСН, так как наведение осуществляется в самую уязвимую точку самолета. Если цель находится в сплошной облачности, то система не отключится.If the target is identified as an enemy and control by night vision device or infrared camera is turned on, the computer disables the system of transferring the point of hit from the nozzle to the fuselage (advance system), if there was one in the GOS, as it is guided to the most vulnerable point of the aircraft. If the target is overcast, the system will not shut down.

На эскизе показана блок-схема ГСН ракеты среднего радиуса действия, где: ОФК - оптическая цифровая фотокамера, ИФК - инфракрасная цифровая фотокамера, имеющая одинаковую и синхронизированную развертку, ППС - блок порогового пропускания сигнала, ВИП - блок выключения пикселей инфракрасной камеры, ЭКУ - электронный ключ управления, ЛЗ - линия задержки, РЛС - радиолокатор, ПНВ - прибор ночного видения, К - компьютер.The sketch shows a block diagram of a GOS medium-range missile, where: OFK - optical digital camera, IFC - infrared digital camera with the same and synchronized scan, PPS - block threshold signal transmission, VIP - block off pixels of an infrared camera, ECU - electronic control key, LZ - delay line, radar - radar, night vision device - night vision device, K - computer.

Ракета дальнего радиуса действия дополнительно будет иметь автопилот, а ракета ближнего радиуса действия может не иметь радиолокатора, но автопилот может иметь.A long-range missile will additionally have an autopilot, and a short-range missile may not have a radar, but an autopilot may have.

Работает ГСН так: на больших дальностях наведение осуществляется по РЛС. При сближении до соответствующей дальности происходит обнаружение цели инфракрасной камерой и наведение осуществляется по двум сигналам, что повышает помехозащищенность.The GPS works like this: at long ranges, guidance is carried out on the radar. When approaching to the appropriate range, the target is detected by an infrared camera and the guidance is carried out by two signals, which increases the noise immunity.

При попадании в поле зрения оптической камеры тепловой ловушки ее яркий сигнал преодолевает блок порогового пропускания и с помощью блока выключения инфракрасных пикселей ВИП «вырезает» на сигнале инфракрасной камеры черное пятно в это месте. В результате чего ГСН не реагирует на тепловые ловушки.When a thermal trap enters the field of view of an optical camera, its bright signal overcomes the threshold transmission unit and, using the infrared pixel shutdown unit, the VIP “cuts out” a black spot on the infrared camera signal at this location. As a result, GOS does not respond to heat traps.

При попытке противника выдать свой самолет за ложную цель, искусственно увеличив его оптическую светимость, пропадает сигнал с ИФК и электронный ключ ЭКУ через линию задержки ЛЗ отключает блок ВИП. Цель опять становится видимой в инфракрасном диапазоне. Процесс пульсирующее повторяется, что не мешает наведению.When an adversary tries to pass off his plane as a false target, artificially increasing its optical luminosity, the signal from the IFC disappears and the electronic key of the ESC through the delay line of the aircraft disables the VIP unit. The target again becomes visible in the infrared. The pulsating process is repeated, which does not interfere with the guidance.

На дистанциях надежного различения контуров цели прибор ночного видения или инфракрасная камера подают изображение цели в компьютер, где контур цели сравнивается с имеющимся в памяти. Компьютер выдает в систему управления рулями (не показана) сигнал о наведении на цель или об изменении курса и поиске другой цели.At distances of reliable distinguishing of the target’s contours, the night vision device or infrared camera delivers the image of the target to a computer, where the target’s contour is compared with the one in memory. The computer issues a signal to the rudder control system (not shown) that it is pointing at a target or that it has changed course and is looking for another target.

При поражении осуществляется наведение в заранее заданную наиболее уязвимую точку данного самолета, например в центроплан. При этом система переноса точки попадания с сопла на фюзеляж (система опережения) отключатся компьютером.In case of a defeat, it is guided to a predetermined most vulnerable point of the aircraft, for example, to the center section. In this case, the system for transferring the point of impact from the nozzle to the fuselage (advance system) will be turned off by the computer.

Claims

1. An integrated homing head containing optical and infrared digital cameras, a threshold transmission unit for the optical camera signal, an infrared pixel cut-off unit, an electronic key and a delay line, characterized in that it has a night vision device, the signal from which is fed to a specialized control system computer, where, with a given degree of reliability, it is compared with all-perspective images of all known aircraft available in the computer's memory, and after identifying the type of aircraft to mpyuter defines a predetermined permission or prohibition of hitting the target, and the target is selected on the pre-programmed most vulnerable spot, and further guidance is carried out in a place on the testimony of a night vision device.

2. The head according to claim 1, characterized in that the night vision device has a range of automatic gain control, allowing to distinguish between goals and day.

3. The head according to claim 1, characterized in that the computer has a program for comparing two or more adjacent frames of the night vision device with the removal of image elements that do not match on these frames.

4. The head according to claim 1, characterized in that the identification of targets is carried out only along the contour of the aircraft.

5. The head according to claim 1, characterized in that if the target is not identified with a given accuracy with any of the aircraft stored in the computer’s memory, then it enters the category of allowed to defeat.

6. The head according to claim 1, characterized in that the computer has the following program: if the target is identified as its own or a civilian plane, then the computer gives a command to change the direction of flight and independently searches for the target by deflecting the head, or redirects to one of the targets , mathematical models of which are available in computer memory.

7. The head according to claim 1, characterized in that the computer has the following program: if the night vision device control is turned on, the computer disables the system of transferring the hit point from the nozzle to the fuselage (advancing system), if there was one on the rocket.

8. An integrated homing head containing optical and infrared digital cameras, a threshold transmission unit for the optical camera signal, an infrared pixel cut-off unit, an electronic key and a delay line, characterized in that the signal from the infrared camera is transmitted to a specialized control system computer, where, with a given degree reliability is compared with all-perspective images of all known aircraft available in computer memory, and after identifying the type of aircraft, the computer determines t is a predetermined permission or prohibition of hitting the target, and the pre-programmed most vulnerable spot is selected for the target, and further guidance is carried out at this spot according to the readings of the infrared camera.

9. The head of claim 8, characterized in that it has a passive or active radar and / or autopilot, the signals from which enter the computer.