PL228118B1 - System and method for compensation of time delay in the firearm systems - Google Patents
System and method for compensation of time delay in the firearm systemsInfo
- Publication number
- PL228118B1 PL228118B1 PL416701A PL41670113A PL228118B1 PL 228118 B1 PL228118 B1 PL 228118B1 PL 416701 A PL416701 A PL 416701A PL 41670113 A PL41670113 A PL 41670113A PL 228118 B1 PL228118 B1 PL 228118B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- platform
- target
- line
- distance
- tdelay
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/22—Aiming or laying means for vehicle-borne armament, e.g. on aircraft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
- F41G5/16—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns gyroscopically influenced
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
- F41G5/18—Tracking systems for guns on aircraft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/26—Apparatus for testing or checking
Description
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej, w których kompensuje się nieznane opóźnienia czasowe w łączu przesyłowym linii celowania pomiędzy jednostką (TSU) celowania w obiekt a systemem broni palnej.The present invention relates to a method for compensating for time delays in firearm systems that compensate for unknown time delays in an aiming transmission link between an target targeting unit (TSU) and the firearm system.
Na polu walki sprawą zasadniczej wagi jest dysponowanie środkami do wykrywania celów oraz dysponowanie siłą ognia konieczną do atakowania celów i odpowiadania na ataki ze strony zagrażającego nieprzyjaciela. Zasadnicze znaczenie ma także szybkość i mobilność na polu walki. W tym celu bronie palne instaluje się na pojazdach silnikowych, takich jak samochody, pojazdy użytkowe, śmigłowce, samoloty i tym podobne. Pomimo, że pojazdy silnikowe zapewniają potrzebną szybkość i mobilność, to równocześnie wprowadzają problemy związane z dokładnością.On the battlefield, it is essential to have the means to detect targets and to have the firepower necessary to attack targets and respond to attacks from a threatening enemy. Speed and mobility on the battlefield are also essential. For this purpose, firearms are installed on motor vehicles such as cars, commercial vehicles, helicopters, airplanes and the like. Although motor vehicles provide the necessary speed and mobility, they also present problems with accuracy.
Wymienione problemy związane z dokładnością mają szereg przyczyn. Po pierwsze, strzelanie z ruchomej platformy wymaga kompensowania ruchu wymienionej platformy. W przypadku łagodnych ruchów stosunkowo łatwo jest kompensować ruch platformy, jednakże platforma prawie nigdy nie porusza się łagodnie. Na płynność ruchu platformy wpływa przyspieszenie, opóźnienie, nierówności drogi, turbulencje w powietrzu i tym podobne. Oprócz problemów wymienionych powyżej, problemy z dokładnością mogą być powodowane opóźnieniami czasowymi pomiędzy systemami na platformie. Przykładowo, statek powietrzny ma zwykle jednostkę celowania w obiekt, która śledzi cele, oraz system broni palnej, który zapewnia siłę ognia kierowanego na cel. Systemy te są zwykle połączone ze sobą magistralą platformy. Wskutek opóźnień czasowych na magistrali, dane generowane przez jednostkę celowania w obiekt nie mogą być równocześnie odbierane przez system broni palnej. Ponieważ opóźnienie czasowe jest bardzo małe (rzędu milisekund) wydaje się, że można je pominąć. Kiedy jednak strzela się z dużych odległości (przykładowo ze statku powietrznego) te niewielkie opóźnienia czasowe mogą powodować duże odchylenia od celu. Inny problem związany z opóźnieniami czasowymi pomiędzy systemami polega na tym, że opóźnienie czasowe jest najczęściej nieznane. Dlatego też jest prawie niemożliwe, aby wprowadzić ogólną kompensację opóźnień czasowych.The listed accuracy problems have a number of causes. First, shooting from a movable platform requires compensating the movement of said platform. For smooth movements it is relatively easy to compensate for platform movement, however, the platform hardly ever moves smoothly. The platform's smoothness is influenced by acceleration, deceleration, road unevenness, turbulence in the air and the like. In addition to the issues mentioned above, accuracy issues can be caused by time delays between systems on the platform. For example, an aircraft typically has an object targeting unit that tracks targets and a firearm system that provides firepower to the target. These systems are usually interconnected by a platform bus. Due to the time delays on the bus, the data generated by the target aiming unit cannot be simultaneously received by the firearm system. Since the time delay is very small (on the order of milliseconds), it seems that it can be ignored. However, when shot at long distances (from an aircraft, for example) these small time delays can cause large deviations from the target. Another problem with time delays between systems is that the time delay is mostly unknown. Therefore, it is almost impossible to introduce general compensation for time delays.
Amerykański dokument patentowy nr US2012246992 ujawnia dalmierze i sposoby celowania wykorzystujące grupowanie pocisków.US Patent No. US2012246992 discloses rangefinders and targeting methods using bullet grouping.
Japoński dokument patentowy nr JP2011220625 ujawnia urządzenie naprowadzające pociski dostarczające metodę sterowania naprowadzaniem, która może naprowadzać pocisk w krótkim czasie powodując, że pocisk precyzyjnie osiągnie cel, nawet w krótkim końcowym czasie naprowadzania w pocisku wycelowanym w statek powietrzny albo podobny obiekt.Japanese Patent Document JP2011220625 discloses a missile guidance device providing a guidance control method that can guide a missile in a short time causing the missile to precisely hit the target, even with a short final guidance time in a missile aimed at an aircraft or the like.
Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej, w którym kompensuje się nieznane opóźnienia czasowe w łączu przesyłowym linii celowania pomiędzy jednostką (TSU) celowania w obiekt i systemem broni palnej.An object of the invention is to provide a method for compensating for time delays in firearm systems which compensates for unknown time delays in the transmission link of the aiming line between the target targeting unit (TSU) and the firearm system.
Sposób kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej, aby osiągnąć cele niniejszego wynalazku, przedstawiono na załączonych figurach, na których:A method of compensating for time delays in firearm systems to achieve the objectives of the present invention is illustrated in the accompanying figures, in which:
Figura 1 przedstawia schematycznie system kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej.Figure 1 is a schematic representation of a time delay compensation system in firearm systems.
Figura 2 przedstawia sieć działań sposobu kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej.Figure 2 shows a flowchart of a method for compensating time delays in firearm systems.
Elementy pokazane na figurach oznaczono następującymi odnośnikami liczbowymi:The elements shown in the figures are designated by the following reference numerals:
1. System kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej1. Time delay compensation system in firearms systems
2. Platforma2. Platform
21. System broni palnej21. Firearms system
3. Jednostka celowania w obiekt3. Object targeting unit
4. Jednostka wskazująca4. Indicating unit
5. Jednostka nawigacji5. Navigation unit
6. Dalmierz6. Rangefinder
7. Jednostka sterująca7. Control unit
Nowatorski system kompensowania opóźnień czasowych w systemach (1) broni palnej zasadniczo obejmuje co najmniej jedną platformę (2), która przenosi system (21) broni palnej zapewniający konieczną siłę ognia na polu walki. W korzystnej postaci wynalazku, platforma (2) jest statkiem powietrznym, takim jak śmigłowiec. Aby śledzić cele i móc je uchwycić, na platformie (2) mieści się co najmniej jedna jednostka (3) celowania w obiekt. System (21) broni palnej usytuowany na platformie celuje w obiekt wykorzystując informacje dostarczane przez jednostkę (3) celowania w obiekt.The novel time delay compensation system for firearms systems (1) generally comprises at least one platform (2) that carries the firearm system (21) providing the necessary firepower on the battlefield. In a preferred embodiment of the invention, the platform (2) is an aircraft, such as a helicopter. In order to track and capture targets, the platform (2) houses at least one target targeting unit (3). The firearm system (21) located on the platform targets the target using the information provided by the target targeting unit (3).
PL 228 118 B1PL 228 118 B1
Aby określić, gdzie jest wycelowany system (21) broni palnej, na platformie (2) mieści się co najmniej jedna jednostka wskazująca (4). W korzystnej postaci wykonania wynalazku, jednostka wskazująca (4) jest zamocowana na lufie co najmniej jednej z broni palnych systemu (21) broni palnej. W tej postaci wykonania, jednostka wskazująca (4) jest wskaźnikiem laserowym. Na platformie (2) mieści się co najmniej jedna jednostka (5) nawigacji, która dostarcza wartości prędkości kątowej i liniowej platformy (2). Nowatorski system kompensowania opóźnień czasowych w systemach (1) broni palnej obejmuje ponadto co najmniej jeden dalmierz (6), który dostarcza wartości odległości platformy (2) od celu. Nowatorski system kompensowania opóźnień czasowych w systemach (1) broni palnej obejmuje ponadto co najmniej jedną jednostkę sterującą (7), która pozyskuje dane dostarczane przez jednostkę (3) celowania w obiekt, jednostkę (5) nawigacji i dalmierz (6) oraz wykonuje działania na pozyskanych danych. Działania wykonywane na pozyskanych danych mogą obejmować działania matematyczne, logiczne i tym podobne, nie ograniczając się jednak do wymienionych.In order to determine where the firearm system (21) is aimed, at least one indicator unit (4) is provided on the platform (2). In a preferred embodiment of the invention, the indicating unit (4) is mounted on the barrel of at least one of the firearms of the firearm system (21). In this embodiment, the pointing unit (4) is a laser pointer. The platform (2) houses at least one navigation unit (5) which provides angular and linear velocity values for the platform (2). The inventive time delay compensation system in the firearm systems (1) further includes at least one rangefinder (6) that provides values for the distance of the platform (2) from the target. The inventive time delay compensation system for firearms systems (1) further comprises at least one control unit (7) that acquires data provided by the target targeting unit (3), navigation unit (5) and rangefinder (6) and performs operations on the target. obtained data. Operations performed on the acquired data may include but not be limited to mathematical, logical, and the like.
W korzystnej postaci wykonania wynalazku, jednostka (5) nawigacji jest jednostką nawigacji bezwładnościowej.In a preferred embodiment of the invention, the navigation unit (5) is an inertial navigation unit.
W korzystnej postaci wykonania wynalazku, dalmierz (6) jest dalmierzem laserowym.In a preferred embodiment of the invention, the rangefinder (6) is a laser rangefinder.
Sposób (100) kompensowania opóźnień w systemach broni palnej obejmuje następujące etapy:The method (100) for compensating for delays in firearms systems includes the following steps:
- wyznaczenie (101) linii celowania w przeliczeniu na azymut, kąt wzniesienia i odległość bezpośrednią,- determination (101) of the aiming line in terms of azimuth, elevation angle and direct distance,
- przekształcanie (102) danych azymutu, kąta wzniesienia i odległości bezpośredniej wyznaczonych w etapie 101 na współrzędne kartezjańskie,- converting (102) the azimuth, elevation and direct distance data determined in step 101 into Cartesian coordinates,
- uzyskanie (103) od jednostki (5) nawigacji szybkości odchylania, przechylania się wokół osi poprzecznej i przechylania się wokół osi wzdłużnej platformy (2),- obtaining (103) from the navigation unit (5) the rate of yaw, roll about the transverse axis and roll about the longitudinal axis of the platform (2),
- mnożenie (104) szybkości pozyskanych w etapie 103 przez czas (TDelay) opóźnienia,- multiplying (104) the rates obtained in step 103 by the delay time (TDelay),
- zastosowanie (105) przekształcenia Eulera 3-2-1 do danych uzyskanych w etapie 102 i 104,- applying (105) the 3-2-1 Euler transform to the data obtained in steps 102 and 104,
- uzyskanie (106) prędkości platformy (2) od jednostki (5) nawigacji,- obtaining (106) the speed of the platform (2) from the navigation unit (5),
- mnożenie (107) wartości prędkości platformy (2) przez czas (TDelay) opóźnienia,- multiplication (107) of the platform speed (2) by the delay time (TDelay),
- odejmowanie (108) danych uzyskanych w etapie 107 od danych uzyskanych w etapie 105,- subtracting (108) the data obtained in step 107 from the data obtained in step 105,
- przekształcenie (109) wyniku etapu 108 na współrzędne sferyczne,- converting (109) the result of step 108 into spherical coordinates,
- aktualizowanie (110) linii celowania i odległości od celu.- updating (110) the aiming line and the distance from the target.
W korzystnej postaci wykonania według wynalazku, jednostka (3) celowania w obiekt zawiera co najmniej dwa enkodery, które dostarczają dane o położeniu jednostki (3) celowania w obiekt w przeliczeniu na azymut i kąt wzniesienia, względem platformy (2). W tej postaci wykonania, zmianę Unii celowania wskutek ruchu platformy (2) kompensuje się wykorzystując dane otrzymywane od jednostki (5) nawigacji.In a preferred embodiment of the invention, the target targeting unit (3) comprises at least two encoders which provide data on the position of the target targeting unit (3) in terms of azimuth and elevation angle with respect to the platform (2). In this embodiment, a change in the targeting union due to platform movement (2) is compensated by using data received from the navigation unit (5).
W sposobie (100) kompensowania opóźnień czasowych w systemach broni palnej, linię celowania w obiekt uzyskuje się (101) w przeliczeniu na azymut, kąt wzniesienia i odległość bezpośrednią. W korzystnej postaci wykonania według wynalazku, linię celowania w obiekt uzyskuje się w przeliczeniu na azymut, kąt wzniesienia i odległość, a dane te pozyskuje się w okresie równym czasowi opóźnienia. Gdy uzyska się już linię celowania, wartości przekształca się (102) na współrzędne kartezjańskie. Następnie w etapie (103) uzyskuje się szybkości odchylania, przechylania się wokół osi poprzecznej i przechylania się wokół osi wzdłużnej platformy (2). Uzyskane szybkości odchylania, przechylania się wokół osi poprzecznej i przechylania się wokół osi wzdłużnej mnoży się (104) następnie przez czas (TDelay) opóźnienia. Następnie oblicza się kąty eulerowskie w przeliczeniu na szybkości odchylania, przechylania się wokół osi poprzecznej i przechylania się wokół osi wzdłużnej. Oprócz tego, położenie celu uzyskuje się we współrzędnych kartezjańskich, a następnie te współrzędne kartezjańskie przekształca się (105) używając co najmniej jednego przekształcenia. Po przekształceniu danych, w etapie uzyskuje się prędkość platformy (2). Wartość prędkości platformy (2) otrzymuje się we współrzędnych kartezjańskich. Wartość prędkości mnoży się (107) następnie przez czas (TDelay) opóźnienia. Wartość prędkości pomnożoną przez czas (TDelay) opóźnienia przekształca się następnie na współrzędne sferyczne i odejmuje (108) od współrzędnych uzyskanych w etapie 105. Potem wynik przekształca się (109) na współrzędne sferyczne. Linię celowania i odległość od celu aktualizuje się (110) w odniesieniu do tych współrzędnych.In the time delay compensation method (100) in firearm systems, an aiming line at the object is obtained (101) in terms of azimuth, elevation angle and direct distance. In a preferred embodiment of the invention, the target line is obtained in terms of azimuth, elevation angle and distance, and these data are acquired over a lag time period. Once the target line is obtained, the values are converted (102) to Cartesian coordinates. Then, in step (103), the rates of pivoting, tilting about a transverse axis and tilting about a longitudinal axis of the platform (2) are obtained. The resulting rates of tilting, tilting about a transverse axis and tilting about a longitudinal axis are multiplied (104) then by the delay time (TDelay). The Eulerian angles for the rates of yawing, tilting about the transverse axis and tilting about the longitudinal axis are then calculated. In addition, the position of the target is obtained in Cartesian coordinates, and then these Cartesian coordinates are transformed (105) using at least one transformation. After transforming the data, the speed of the platform (2) is obtained in a step. The value of the platform speed (2) is obtained in Cartesian coordinates. The speed value is multiplied (107) then by the delay time (TDelay). The velocity value multiplied by the delay time (TDelay) is then converted to spherical coordinates and subtracted (108) from the coordinates obtained in step 105. Then the result is converted (109) to spherical coordinates. The aiming line and the distance to the target are updated (110) with respect to these coordinates.
W korzystnej postaci wynalazku, czas (TDelay) opóźnienia najpierw aproksymuje się, a następnie kalibruje się doświadczalnie. Proces kalibracji przeprowadza się jak następuje: gdy platforma (2) znajduje się w zawisie, chwyta się cel jednostką (3) celowania w obiekt, platformą (2) manewruje się w osi odchylania, podczas gdy załoga naziemna obserwuje jednostkę wskazującą (4).In a preferred embodiment of the invention, the delay time (TDelay) is first approximated and then experimentally calibrated. The calibration process is performed as follows: when the platform (2) is hovering, grasps the target with the target targeting unit (3), the platform (2) is maneuvered in the yaw axis, while the ground crew observes the indicating unit (4).
PL 228 118 B1PL 228 118 B1
Jeżeli sygnał wskazujący (który jest sygnałem laserowym w korzystnej postaci wykonania) porusza się w kierunku platformy (2), TDelay zwiększa się. Jeżeli sygnał wskazujący porusza się w kierunku przeciwnym do platformy (2), TDelay zmniejsza się. TDelay ustala się dla minimalnego ruchu sygnału wskazującego.If the indicating signal (which is a laser signal in the preferred embodiment) moves towards the platform (2), the TDelay increases. If the indicating signal moves in the direction opposite to platform (2), TDelay decreases. TDelay is set for the minimum movement of the pointing signal.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL416701A PL228118B1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | System and method for compensation of time delay in the firearm systems |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL416701A PL228118B1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | System and method for compensation of time delay in the firearm systems |
PCT/IB2013/052841 WO2014167382A1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | A system and method for compensating time delays in gun systems |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL416701A1 PL416701A1 (en) | 2016-08-01 |
PL228118B1 true PL228118B1 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=50071651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL416701A PL228118B1 (en) | 2013-04-10 | 2013-04-10 | System and method for compensation of time delay in the firearm systems |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL228118B1 (en) |
RU (1) | RU2618756C1 (en) |
TR (1) | TR201512442T1 (en) |
WO (1) | WO2014167382A1 (en) |
ZA (1) | ZA201507491B (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4855932A (en) * | 1987-07-08 | 1989-08-08 | Lockheed Electronics Company | Three-dimensional electro-optical tracker |
US5166689A (en) * | 1991-11-25 | 1992-11-24 | United Technologies Corporation | Azimuth correction for radar antenna roll and pitch |
TWI464361B (en) | 2005-11-01 | 2014-12-11 | Leupold & Stevens Inc | Ballistic ranging methods and systems for inclined shooting |
US7870816B1 (en) * | 2006-02-15 | 2011-01-18 | Lockheed Martin Corporation | Continuous alignment system for fire control |
US8006427B2 (en) * | 2008-07-29 | 2011-08-30 | Honeywell International Inc. | Boresighting and pointing accuracy determination of gun systems |
JP5577807B2 (en) | 2010-04-12 | 2014-08-27 | 三菱電機株式会社 | Flying object guidance device |
RU2468399C2 (en) * | 2010-09-22 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ГОУВПО ПГУТИ) | Method of compensating for differential modal delay in multimode fibre-optic line in low-mode signal transmission |
CN102230758A (en) * | 2011-06-16 | 2011-11-02 | 北京理工大学 | Method and device for testing tracking stability precision during travel of self-propelled gun |
-
2013
- 2013-04-10 RU RU2015147865A patent/RU2618756C1/en active
- 2013-04-10 PL PL416701A patent/PL228118B1/en unknown
- 2013-04-10 WO PCT/IB2013/052841 patent/WO2014167382A1/en active Application Filing
- 2013-04-10 TR TR2015/12442T patent/TR201512442T1/en unknown
-
2015
- 2015-10-08 ZA ZA2015/07491A patent/ZA201507491B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA201507491B (en) | 2017-01-25 |
RU2015147865A (en) | 2017-05-16 |
TR201512442T1 (en) | 2016-06-21 |
PL416701A1 (en) | 2016-08-01 |
WO2014167382A1 (en) | 2014-10-16 |
RU2618756C1 (en) | 2017-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102140097B1 (en) | Method of fire control for gun-based anti-aircraft defence | |
US8245623B2 (en) | Weapons system and targeting method | |
RU179821U1 (en) | AUTOMATED GUIDANCE AND FIRE CONTROL SYSTEM OF RUNNING INSTALLATION OF REACTIVE SYSTEM OF VOLUME FIRE (OPTIONS) | |
US8237095B2 (en) | Spot leading target laser guidance for engaging moving targets | |
RU2498342C1 (en) | Method of intercepting aerial targets with aircraft | |
US20230392899A1 (en) | Determination of a fire guidance solution of an artillery weapon | |
CN113776388B (en) | Method for pressing weapon moving target to follow shooting | |
PL228118B1 (en) | System and method for compensation of time delay in the firearm systems | |
KR102069327B1 (en) | Fire control system using unmanned aerial vehicle and its method | |
CN104236402B (en) | Play arrow emission test method and system | |
US8513580B1 (en) | Targeting augmentation for short-range munitions | |
CN112818546A (en) | Method for calculating hit probability of direct-aiming ammunition on moving target | |
CN112432557A (en) | Tank shooting precision test system under laboratory condition | |
EP3205973B1 (en) | A missile for use in a laser beam riding missile guidance system | |
Sun et al. | Guidance simulation and experimental verification of trajectory correction mortar projectile | |
RU2365852C1 (en) | Missile guidance method | |
RU2618811C1 (en) | Method for determining conditions of possible unmanned aircraft launch | |
US11940249B2 (en) | Method, computer program and weapons system for calculating a bursting point of a projectile | |
RU2715499C1 (en) | Continuous optical communication method with low-altitude target | |
CN114608391B (en) | Cannonball guidance method and system with stealth effect | |
RU2294512C1 (en) | Method for guidance of guided missile | |
RU2254542C1 (en) | Method for guidance of flight vehicle on intensively maneuvering target | |
RU2489668C1 (en) | Method of control over aircraft flight | |
RU2301392C1 (en) | Method for guidance of guided missile | |
RU2334936C1 (en) | Method for guiding guided missile |