RU118045U1

RU118045U1 - ON-BOARD ACTIVE INTERFERENCE STATION FOR INDIVIDUAL PROTECTION OF AIRCRAFT AGAINST CONTROLLED ROCKETS WITH INFRARED Homing Heads

Info

Publication number: RU118045U1
Application number: RU2011126640/11U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Гавриш; Александр Иванович Кобзарь; Дмитрий Николаевич Кугушев; Светлана Викторовна Пучнина; Дмитрий Владимирович Шерстнев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро "ЗЕНИТ"
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2012-07-10

Abstract

Бортовая станция активных помех для индивидуальной защиты летательных аппаратов от управляемых ракет с инфракрасными головками самонаведения, содержащая блок формирования в направлении на атакующую ракету имитирующей активной помехи и блок формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей ракеты, отличающаяся тем, что исполнительный орган блока формирования излучения имитирующей активной помехи выполнен в виде группы установленных неподвижно относительно носителя идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов направленного действия, каждый из которых сопряжен с соответствующим выходом блока формирования управляющего воздействия, причем их совокупная индикатриса излучения перекрывает по азимуту и углу места зону защиты летательного аппарата. An on-board active jamming station for individual protection of aircraft from guided missiles with infrared homing heads, containing a formation unit in the direction of an attacking missile simulating active jamming and a control action formation unit, the master of which is made in the form of a device for detecting and tracking an attacking missile, characterized by the fact that that the actuator of the unit for generating radiation of a simulating active interference is made in the form of a group of directional emitting elements, which are fixedly mounted relative to the carrier, with identical lighting characteristics, each of which is coupled with the corresponding output of the unit for generating the control action, and their total radiation indicatrix overlaps the zone aircraft protection.

Description

Полезная модель относится к вооружению, в частности к устройствам индивидуальной защиты летательных аппаратов (ЛА) от управляемых ракет (УР) с инфракрасными (ПК) головками самонаведения (ГСН) мобильных зенитно-ракетных комплексов наземного базирования путем формирования в атакоопасной зоне окружающего ЛА пространства активных имитирующих помех непосредственно с борта защитного ЛА.The utility model relates to armament, in particular to devices for individual protection of aircraft (LA) from guided missiles (UR) with infrared (PC) homing heads (GOS) of mobile ground-based anti-aircraft missile systems by forming in the attack zone of the surrounding LA space active mimicking interference directly from the protective aircraft.

ИК ГСН УР является по существу оптико-электронным прибором пассивного типа с ИК каналом связи "УР-ЛА" [1], который предназначен для дискретного во времени получения информации об угловых координатах цели (атакуемого ЛА) посредством регистрации, обработки излучаемого атакуемым ЛА непрерывного во времени собственного теплового (ИК) излучения и выработки соответствующих сигналов в тракте управления полетом атакующей УР.IR GSN UR is essentially a passive-type optical-electronic device with an IR communication channel "UR-LA" [1], which is designed to obtain time-discrete information on the angular coordinates of the target (attacked aircraft) by recording, processing emitted by the attacked aircraft continuously time of its own thermal (IR) radiation and the generation of corresponding signals in the flight control path of the attacking SD.

Станция активных помех (САП), соответственно, является устройством оптико-электронного противодействия (ОЭП) ИК ГСН УР. Под ОЭП принято понимать комплекс мероприятий, направленных на снижение эффективности наведения УР на атакуемый ЛА. Одним из наиболее эффективных методов ОЭП является дезинформирующее воздействие на ГСН УР непосредственно с борта атакуемого ЛА [2]. В соответствии с общепринятой классификацией такие методы воздействия на ГСН УР относятся к категории активных методов ОЭП, а соответствующие устройства - к средствам формирования излучения имитирующей активной помехи [3]. Принцип функционирования таких устройств основан на формировании в пространстве, окружающем цель (атакуемый ЛА) помехового излучения ИК диапазона оптического спектра с определенной пространственно-временной структурой, которое при поступлении во входной тракт ГСН и его дальнейшем преобразовании становится источником ложной информации о местонахождении цели [4]. Известно, что эффективность ОЭП существенно зависит от величины пиковой силы излучения имитирующей активной помехи и формы индикатрисы помехового излучения.The station of active interference (SAP), respectively, is a device of optoelectronic counteraction (OEP) IR GSN SD. By EIA it is customary to understand a set of measures aimed at reducing the effectiveness of guiding SDs to an attacked aircraft. One of the most effective EIA methods is the misinforming effect on SDS of SD directly from the side of an attacked aircraft [2]. In accordance with the generally accepted classification, such methods of influencing SDS SD belong to the category of active EIA methods, and the corresponding devices belong to the means of generating radiation simulating active interference [3]. The principle of operation of such devices is based on the formation in the space surrounding the target (attacked by the aircraft) of the interference radiation of the infrared range of the optical spectrum with a certain spatio-temporal structure, which, when it enters the input path of the GOS and further converts it, becomes a source of false information about the location of the target [4] . It is known that the efficiency of the EIA significantly depends on the magnitude of the peak radiation power simulating active interference and the shape of the indicatrix of the interference radiation.

По типу формирования имитирующей активной помехи в окружающем атакуемый ЛА пространстве бортовые САП подразделяются на - всеракурсные и направленного действия. У САП первого типа индикатриса помехового излучения перекрывает окружающее ЛА пространство в зоне 360° по азимуту, имеет, соответственно, неизменную пространственную ориентацию отностительно носителя (ЛА) и перекрывает атакоопасную зону в течение всего времени функционирования САП в боевом режиме. Основное достоинство САП такого типа - конструктивная простота и, соответственно, надежность в эксплуатации. Недостаток состоит в том, что функционирование такой САП является весьма энергозатратным.According to the type of formation of an imitating active interference in the space surrounding the attacked aircraft, airborne EPS are divided into - all-aspect and directional actions. For SAPs of the first type, the jamming radiation indicatrix overlaps the space surrounding the aircraft in the 360 ° zone in azimuth, has, accordingly, the same spatial orientation with respect to the carrier (LA), and covers the attack-hazardous area during the entire operation of the SAP in combat mode. The main advantage of SAP of this type is constructive simplicity and, consequently, reliability in operation. The disadvantage is that the operation of such an SAP is very energy-intensive.

САП второго типа характеризуется пространственной локальностью функционирования в пределах зоны защиты ЛА. Такие САП лишены недостатка, свойственного САП первого типа, но имеют более сложное конструктивное выполнение, поскольку требуют сопряжения с информационными средствами разведки ракетной атаки. Так известна разработанная американской фирмой Нортроп-Ггумман САП типа "Немезис" [5], которая выполнена с возможностью сканирования излучения имитирующей активной помехи в пределах зоны защиты ЛА. САП работает по принципу следящей системы [6], причем заданной входной величиной является направление на атакующую УР, а рассогласованием служит угловая ошибка между пространственной ориентацией единичного излучателя направленного действия и истинным направлением на атакующую УР. Указанная САП, выбранная в качестве прототипа, содержит блок формирования излучения имитирующей активной помехи в направлении на атакующую УР и блок формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей УР. Исполнительный орган блока формирования излучения имитирующей активной помехи в САП, выбранной в качестве прототипа, выполнен в виде единичного излучения направленного действия, снабженного сопряженным с блоком формирования управляющего воздействия следящим приводом, осуществляющим пространственную ориентацию излучателя в пределах зоны защиты ЛА.SAP of the second type is characterized by the spatial locality of functioning within the protection zone of the aircraft. Such SAPs are devoid of the drawback inherent in the first type of SAP, but have a more complex constructive implementation, since they require interfacing with missile attack intelligence. So known is the Nemezis type of SAP developed by the American company Northrop-Ggumman [5], which is configured to scan radiation simulating active interference within the aircraft protection zone. SAP works according to the principle of a tracking system [6], and the given input value is the direction to the attacking SD, and the mismatch is the angular error between the spatial orientation of a single emitter of directional action and the true direction to the attacking SD. The specified SAP, selected as a prototype, contains a radiation generating unit simulating active interference in the direction of the attacking SD and a control action generating block, the master of which is made in the form of an attacking SD detection and tracking device. The executive body of the radiation generation unit simulating active interference in the SAP selected as a prototype is made in the form of a single directional radiation equipped with a follow-up drive coupled to the control action generation unit, which provides spatial orientation of the emitter within the aircraft protection zone.

Указанная САП обеспечивает эффективную защиту ЛА от УР с ИК ГСН, но только при одиночном пуске УР.The specified SAP provides effective protection of the aircraft from the SD with IR GOS, but only with a single launch of the SD.

Таким образом, недостаток бортовой САП, выбранной в качестве прототипа, заключается в практической невозможности осуществлять ОЭП одновременно нескольким атакующим с разных направлений УР с ИК ГСН.Thus, the disadvantage of the on-board SAP, selected as a prototype, is the practical impossibility of conducting EIAs simultaneously for several attackers from different directions of SD with infrared seeker.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в обеспечении эффективной защиты ЛА в условиях одновременной разнонаправленной атаки УР с ИК ГСН, а технический результат, соответственно, заключается в повышении живучести защищаемого ЛА.The problem the utility model aims to solve is to provide effective protection of the aircraft under conditions of a simultaneous multidirectional attack of the UR with an IR seeker, and the technical result, respectively, is to increase the survivability of the protected aircraft.

Бортовая САП для индивидуальной защиты ЛА от УР с ИК ГСН, как и САП, выбранная в качестве прототипа, содержит блок формирования в направлении на атакующую УР излучения имитирующей активной помехи и блок формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей ракеты.The on-board SAP for individual protection of an aircraft from a missile defense with an infrared seeker, as well as an SAP selected as a prototype, contains a unit for generating radiation emulating active interference in the direction of the attacking SD and a control action generating unit, the driver of which is designed as an attack detection and tracking device rockets.

Отличие заявляемой бортовой САП от прототипа состоит в том, что исполнительный орган блока формирования излучения имитирующей активной помехи выполнен в виде группы установленных неподвижно относительно носителя (ЛА) идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов направленного действия, каждый из которых сопряжен с соответствующим выходом блока формирования управляющего воздействия, причем их совокупная индикатриса излучения перекрывает по азимуту и углу места зону защиты ЛА.The difference between the claimed on-board SAP and the prototype is that the executive body of the emitting active jamming radiation generation unit is made in the form of a group of emitting directional elements that are stationary with respect to the media (LA), each of which is associated with the corresponding output of the control action generating unit moreover, their total radiation indicatrix overlaps the azimuth and elevation angle of the aircraft protection zone.

На фиг.1 приведена блок-схема варианта конкретного исполнения заявляемой САП. Бортовая САП для индивидуальной защиты ЛА от УР с ИК ГСН содержит блок формирования имитирующей активной помехи, исполнительный орган 1 которого выполнен в виде группы идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов направленного действия, и блок формирования управляющего воздействия 2. В данном конкретном случае в состав группы излучающих элементов входят четыре элемента - 3, 4, 5, 6, установленные неподвижно относительно носителя (ЛА). Блок формирования управляющего воздействия 2 содержит задающий орган 7, выполненный в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей УР, а исполнительный орган 8 сопряжен с излучающими элементами 3…6 через индивидуальные для каждого излучающего элемента линии передачи команд управления. В заявляемой САП использован секторный принцип построения зоны защиты ЛА. В данном конкретном случае пространственная ориентация излучающих элементов 3…6 такова, что обеспечивает, в совокупности, перекрытие зоны защиты ЛА по азимуту и углу места. Следует отметить, что в реальных условиях количество излучающих элементов в составе исполнительного органа 1 может быть значительно больше, а указанное в данном конкретном случае количество излучающих элементов выбрано для упрощения восприятия общего принципа, заложенного в конструкцию заявляемой САП. Взаимная пространственная ориентация излучающих элементов 3…6 может быть осуществлена одним из известных в светотехнической практике способов и подробного пояснения не требует. В данном конкретном случае каждый из излучающих элементов 3…6 содержит источник некогерентного ПК излучения в виде газоразрядной лампы с цезиевым наполнением, светопреобразующую оптическую систему, формирующую индикатрису излучения единичного излучателя, и устройство модуляции разрядного тока газоразрядной лампы, выполненных по обычной для газоразрядных ламп схеме (на фиг.1 не показаны).Figure 1 shows a block diagram of a specific embodiment of the claimed SAP. The on-board SAP for individual protection of the aircraft from the UR with an infrared seeker contains an imitation active interference generating unit, the actuator 1 of which is made in the form of a group of directional radiating elements identical in terms of their lighting characteristics, and a control action generating unit 2. In this particular case, the group of radiating Elements include four elements - 3, 4, 5, 6, mounted motionless relative to the carrier (LA). The control action generation unit 2 contains a master body 7 made in the form of an attacking SD detection and tracking device, and the executive body 8 is coupled to radiating elements 3 ... 6 through control command transmission lines that are individual for each radiating element. In the claimed SAP used sector principle for the construction of an aircraft protection zone. In this particular case, the spatial orientation of the radiating elements 3 ... 6 is such that it provides, in aggregate, overlapping the protection zone of the aircraft in azimuth and elevation. It should be noted that in real conditions the number of radiating elements in the executive body 1 can be much larger, and the number of radiating elements indicated in this particular case is chosen to simplify the perception of the general principle incorporated in the design of the claimed SAP. Mutual spatial orientation of the radiating elements 3 ... 6 can be carried out by one of the methods known in lighting engineering and does not require a detailed explanation. In this particular case, each of the emitting elements 3 ... 6 contains a source of incoherent PC radiation in the form of a cesium-filled gas discharge lamp, a light-converting optical system that forms the radiation indicatrix of a single emitter, and a discharge current modulation device for a gas discharge lamp made according to the usual scheme for gas-discharge lamps ( not shown in FIG. 1).

Задающий орган 7 блока формирования управляющего воздействия 2 выполнен в виде комбинации работающих в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне оптического спектра пассивных оптико-электронных датчиков мгновенного обзора. Такие датчики обладают высокой разрешающей способностью, быстродействием и точностью определения направления на атакующую УР. Так, приведенное в работе [7] устройство обеспечивает регистрацию пуска ракеты в зоне обзора 360° по азимуту и 100° по углу места и сопровождает атакующую УР с точностью до десятой доли углового градуса при использовании комплекта из четырех УФ датчиков мгновенного обзора размером 25×256 чувствительных элементов каждый.The master body 7 of the control action generating unit 2 is made in the form of a combination of passive optical-electronic sensors of instant viewing operating in the ultraviolet (UV) range of the optical spectrum. Such sensors have high resolution, speed and accuracy in determining the direction of the attacking SD. So, the device described in [7] provides registration of a missile launch in the 360 ° viewing area in azimuth and 100 ° in elevation and accompanies the attacking SD with an accuracy of a tenth of an angular degree when using a set of four 25 × 256 instantaneous UV sensors sensitive elements each.

Заявляемая бортовая САП работает следующим образом. Первоначально, при отсутствии факта ракетной атаки, а только при ее угрозе, исполнительный орган 1 блока формирования имитирующей активной помехи находится в дежурном режиме и генерация помехового излучения отсутствует. Задающий орган 7 блока 2 осуществляет "мгновенный" обзор пространства в зоне защиты ЛА. При входе в зону защиты ЛА атакующей УР задающий орган 7 блока 2 осуществляет регистрацию факта ракетной атаки по фиксации УФ излучения факела реактивной двигательной установки атакующей УР, а исполнительный орган 8 блока 2 формирует управляющий сигнал, который через соответствующую линию передачи команд управления поступает на исполнительный орган 1 и осуществляет запуск соответствующего излучающего элемента. Излучающий элемент, на вход которого поступила команда, переходит в боевой режим и осуществляет генерацию излучения имитирующей активной помехи в направлении на атакующую УР, препятствуя тем самым наведению УР на защищаемый ЛА. Остальные излучающие элементы, входящие в состав исполнительного органа 1, при этом остаются в дежурном режиме. При выходе атакующей УР из зоны чувствительности задающего органа 7, соответствующего зоне формирования помехового излучения от находящегося в боевом режиме излучающего элемента, указанный излучающий элемент переходит в дежурный режим функционирования. Одновременно по команде с блока 2 осуществляется запуск другого излучающего элемента исполнительного органа 1 блока формирования имитирующей активной помехи, который переходит в боевой режим и осуществляет генерацию помехового излучения в направлении на атакующую УР. Таким образом, при перемещении атакующей УР в зоне защиты ЛА на нее непрерывно осуществляется воздействие помехового излучения до момента срыва самонаведения.The inventive airborne SAP works as follows. Initially, in the absence of the fact of a missile attack, but only if it is threatened, the executive body 1 of the imitating active jamming unit is in standby mode and there is no generation of interfering radiation. The master body 7 of block 2 provides an “instant” overview of the space in the aircraft protection zone. When entering the protection zone of the aircraft of the attacking SD, the master body 7 of block 2 registers the fact of a missile attack by detecting the UV radiation of the torch of the jet propulsion system of the attacking SD, and the executive body 8 of block 2 generates a control signal that is transmitted to the executive body through the corresponding transmission line of control commands 1 and launches the corresponding radiating element. The emitting element, at the input of which the team received, goes into combat mode and generates radiation simulating active interference in the direction of the attacking SD, thereby preventing the targeting of the SD from the protected aircraft. The remaining radiating elements that make up the executive body 1, while remaining in standby mode. When the attacking SD from the sensitivity zone of the master body 7, corresponding to the zone of formation of interfering radiation from the radiating element in the combat mode, the radiating element goes into standby mode of operation. At the same time, on command from block 2, another emitting element of the actuator 1 of the imitating active jamming unit is launched, which goes into combat mode and generates interfering radiation in the direction of the attacking SD. Thus, when the attacking SD moves in the aircraft protection zone, it is continuously exposed to interfering radiation until the homing occurs.

При осуществлении противником одновременного пуска УР с различных направлений блок формирования управляющего воздействия 2 формирует комбинацию управляющих сигналов, которые одновременно поступают на соответствующие излучающие элементы исполнительного органа 1 блока формирования излучения имитирующей активной помехи, пространственное распределение которой определяется совместным действием излучающих элементов, индикатрисы излучения которых ориентированы на одновременно атакующие ЛА УР. Таким образом, заявляемая бортовая САП способна защитить ЛА при осуществлении противником одновременного пуска УР с различных направлений.When the enemy simultaneously launches SD from different directions, the control action generating unit 2 generates a combination of control signals that simultaneously arrive at the corresponding emitting elements of the executive body 1 of the radiation generating unit simulating active interference, the spatial distribution of which is determined by the combined action of the emitting elements, the emission indicatrix of which is oriented to simultaneously attacking LA Thus, the claimed airborne SAP is able to protect the aircraft when the enemy simultaneously launches SD from various directions.

Следует отметить, что УФ датчики мгновенного обзора, входящие в состав задающего органа 7 блока 2, обеспечивают сопровождение атакующей УР с точностью до десятой доли углового градуса, что позволяет увеличить пространственную селекцию функционирования единичных излучателей исполнительного органа 1 блока формирования активной помехи за счет сужения индикатрисы излучения каждого из них и при этом увеличении количества излучающих элементов.It should be noted that the UV sensors of instant review, which are part of the master unit 7 of block 2, provide tracking of the attacking SD with an accuracy of a tenth of an angular degree, which allows to increase the spatial selection of the functioning of individual emitters of the executive body 1 of the active interference generation unit due to the narrowing of the radiation indicatrix each of them and with this increase in the number of radiating elements.

Также следует отметить, что заявляемая САП обладает повышенной боевой устойчивостью, поскольку при уничтожении (или выход из строя) одного из излучающих элементов исполнительного органа 1 блока формирования активной помехи станция сохраняет свою дееспособность.It should also be noted that the claimed SAP has enhanced combat stability, since when the destruction (or failure) of one of the radiating elements of the executive body 1 of the active jamming unit, the station retains its legal capacity.

Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе производства. Заявляемая САП разработана для серийного изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.The industrial applicability of the proposed solution is confirmed by the possibility of its multiple reproduction in the production process. The inventive SAP is designed for serial production using standard equipment, modern technology and configuration.

Литература:Literature:

1. Лазарев Л.П. Оптико-электронные приборы наведения летательных аппаратов, М.: Машиностроение, 1984.1. Lazarev L.P. Optoelectronic devices for aircraft guidance, M.: Mechanical Engineering, 1984.

2. ЗВО, №9, 2002, с.35.2. ZVO, No. 9, 2002, p.35.

3. Самодергин В.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, НИИ "ЗЕНИТ", МЭП, 1988.3. Samodergin V.A. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences, SRI "ZENIT", MEP, 1988.

4. Мищук М.Н. Защита самолетов от ракет с тепловыми головками самонаведения, М.: Воениздат, 1982.4. Mishchuk M.N. Protection of aircraft from missiles with thermal homing heads, M.: Military Publishing, 1982.

5. Изделие AN-AAQ-24 (NEMESIS). Проспект фирмы Northrop Grumman (US), 2001.5. Product AN-AAQ-24 (NEMESIS). Prospectus of the company Northrop Grumman (US), 2001.

6. Большая советская энциклопедия, М.: Советская энциклопедия, 1976.6. The Great Soviet Encyclopedia, Moscow: Soviet Encyclopedia, 1976.

7. ЗВО, №5, 2003, с.40.7. ZVO, No. 5, 2003, p.40.

Claims

Onboard active jamming station for individual protection of aircraft from guided missiles with infrared homing heads, comprising a unit for generating an active jamming in the direction of the attacking missile and an actuation control unit, the driver of which is made in the form of an attack missile detection and tracking device, characterized in that the executive body of the unit for generating radiation simulating active interference is made in the form of a group installed motionlessly relate no medium of identical lighting characteristics directional radiating elements, each of which is associated with a corresponding output of the unit generating the control exposure, and their combined emission indicatrix overlaps in azimuth and elevation protection zone of the aircraft.