RU12608U1 - Комплексная система управления вооружением самолета - Google Patents

Abstract

1. Комплексная система управления вооружением самолета, содержащая взаимосоединенные входами-выходами индикатор на лобовом стекле, оптическую прицельную систему, активную радиолокационную прицельную станцию, пилотажно-навигационную систему, систему управления оружием и комплект вооружения, первый вход-выход которого взаимосоединен со вторым входом-выходом системы управления оружием, третий вход-выход которой взаимосоединен со вторым входом-выходом комплекта вооружения, отличающаяся тем, что в нее введены взаимосоединенные входами-выходами блок репрограммируемой памяти и бортовая цифровая вычислительная машина, взаимосоединенная вторым выходом-входом с входами-выходами индикатора на лобовом стекле, оптической прицельной системы, активной радиолокационной прицельной станции, пилотажно-навигационной системы, системы управления оружием.2. Комплексная система по п.1, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены взаимосоединенные по первым выходам-входам дисплейный процессор и блок преобразования телевизионных сигналов, а также первый, ... , k-тый многофункциональные цветные индикаторы, причем второй вход-выход дисплейного процессора взаимосоединен со вторым выходом-входом бортовой цифровой вычислительной машины, третий вход-выход дисплейного процессора взаимосоединен с первыми входами-выходами первого, ... , k-го многофункциональных цветных индикаторов, на вторые входы которых подключен второй выход блока преобразования телевизионных сигналов, на второй вход которого подключен второй выход активной радиолокационной прицельной станции.3. Комплексная система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в

Description

ЮМПЛЕЖЖЯ СИСТША УПРАВЛЕНИЯ ВООРУХЕНИЕМ

Полезная модеоо огшсигся к области авиационных систем, обеспечивашщх решение самолётом задач диддудщщ, управления, навигации, прицеливания, наведения и применения оружия.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является комплексная система, представленная в книге Мубаракшина Р.В., Балуева В.М., Воронова Б.В. Прицельные системы стрельбы, часть I, г. Москва, ВША им. Н.Е Чуковского, 1973, стр. 65-97, содержащая взаимосвязанные оптическую прицельную систеилу (ОПС), активную радиолокационную прицельную станцию (АШС), пилотахно-навигационную систему индикатор на лобовом стекле, систему управления оружием (СУО) и комЕяект вооружения (KB),

Недостатками такой системы являются:

-необходимость подготовки нескольких носителей полётных заданий и большое время ввода исходных со специализированных пультов управления;

-наличие ложных и неоднозначных восприятий, существенной рабочей нагрузки и быстрой утомляемости экипажа при работе со специализированными, естественно разнесенными по информационно-уцравляющему полю кабины, пультами и

САМОЛЁТА

МЖ О- OIC 23/00

индикаторами;

-практически невозыожная адаптация оборудоваякя при изменении номенклатуры средств прицеливания и, соответственно оружия в составе КВ.

Предлагаемая комплексная система позволяет обеспечить:

-функциональное интегхяарование бортового оборудования и, как следствие этого, уменьшение количества связей и облегчение работы экипажа в многоальтернативннх ситуациях;

-создание оптимального информационно-управляющего поля кабины посредством расположения средств отображения в зоне нормального визуального воспр1ятия представленной отображаемой инфорнаации в однозначновоспринимаемом виде для кадцой конкретной ситуации;

-расширение функциональных возможностей системы за счёт адаптации оборудования и реконфигурации применяемых средств в зависимости от текущих боевых ситуаций, и как следствие этого, повышение живучести, безопасности и эффективности боевого применения самолёта.

Технический результат в части функционального интегрирования бортового оборудования достигается:

-введением в состав комплексной системы высоконадёжного быстродействущего вычислителя (бортовой цифровой вычислительной машины - БЦШ), позволяоцего решать навигационные , прицельные задачи и задачи верхнего уровня диспетчированис информационных потоков и работы всего оборудования самолёта в едином,практически реальном

времени и значительно снизить психофизиологическую и свшсловую загрузку экипажа;

-введением в состав комплексной системы единого носителя полётных заданий и исходных данных для экипажа и всего бортового оборудования - блока репрограммируемой памяти БРП, запись базы данных на который осуществляется на наземном комплексе подготовки.

Технический результат в части создания единого информационно-управляпцего поля достигается:

-введением в состав комплексной системы блока преобразования телевизионных сигналов ЫГГС обеспечиващего прием от обзорно-прицельных систем и головок наведения ракет телевизионной информации, преобразование ее к виду полного телевизионного сигнала для ввдачи на иддикаторы;

-введением в состав комплексной системы многофункциональных цветных индикаторов ШУ1 для отображения в телевизионном , графическом и смешанном режимах всей представляемой видеоинформации, в том числе карты местности;

-введением в состав комплексной системы дисплейного процессора ДП, обеспечиващего фораирование вшемокадров на МФИ, обработку сигналов кнопочного обрамления МФИ и управления режимами работы БПТС,

Технический результат в части расширения функциональных возможностей достигается:

-введением в состав комплексной системы спутниковой системы навигации ССН, обеспечивающей высокоточное определение параметров движения для коррекции навигационных параметров, особенно в режимах автономного (без активного контакта с целями) применения оружия из состава комплекта вооружения KB;

-введением в состав комплексной системы пассивной радиолокационной прицельной станции ПРПС, обеспечиващей обнаружение, захват, слежение за заданными и обнаруженными радиолокационными целями и выдачу команд целеуказания применяемому по этим целям оружию с пассивными головками самонаведения из состава KB;

-введением в состав комплексной системы лазерной оптикоприцельной станции ЛОПС, обеспечивающей лазерное дадьнометрирование обнаруженных оптически видимых целей, а также лазерный подсвет этих целей для автоматического слежения за ними и применения оружия с пассивными лазерными головками самонаведения ив состава KB;

-введением в состав комплексной системы телекомандной системы наведения TKGH для обеспечения выведения на заданные цели и применения по ним оружия с телекомандной системой наведения из состава КБ;

-реализацией режима контроля, ди-агностики состояния и реконфигурации обзорно-прицельных средств при отказах, сбоях и активном противодействии;

-реализацией виртуального многофункционального пульта управления режимами работы самолета и оборудования МФПУ на основе М®1 и его кнопочного обрамления;

-реализацией режима оптимального выбора обзорноприцельных средств, комплексного целеуказания, целераспределения, одновременного и последовательного применения

оружия по одиночным и групповым наземным, надводным и воздушным целям;

- реализацией режима оптимального выбора и применения оружия из имеющегося в текущий момент в составе KB по различным типам целей в различных боевых ситуациях;

что обеспечивает повышение показателей точности, надежности, безопасности, живучести и боевой эффективности самолета.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого оборудования, содержащего:

1- индикатор на лобовом стекле ИДС;

2- оптикоприцельную систему ОПС;

3- активную радиолокационную прицельную станцию АРПС;

4- пилотажно-навигационную систему ПНС;

5- систему управления оружием СУО;

6- комплект вооружения KB;

7- бортовую цифровую вычислительную машину БЦШ;

8- блок репрограммируемой памяти БРП;

9- первый многофункциональный цветной индикатор МШ1;

10- К-ый многофункциональный цветной индикатор МФЖ;

11- дисплейный процессор ДП;

12- блок преобразования телевизионных сигналов БИТС;

13- пассивную радиолокационную прицельную станцию

ПШС;

14- спутниковую систему навигации ССН;

Связи на чертеже обозначены:

-сплопшой линией - информационнне связи,

-двойной оплошной линией - электромеханическая связь,

-штриховой линией - связи по телевизионным сизтна лам,

-штрихцуюстирной линией - связь по комавдной радиолинии КРЛ.

Комплексная система работает следущкм образом.

1ШС4 содержит радиотехнические, инерциальные, аэрометрические приборы, формирущие параметры состояния самолёта (координаты, составлящие путевой и воздушник скорости движения, углы эволюции самолёта), выдаваемые во взаимодействующие системы; обеспечивает автоматическое и директорное управление самолётом на всех режимах его движения от взлёта до посадки.

AHIC3 обеспечивает локацию воздушной среды и земной поверхности, захват и сопровождение видимых в радиолокационном диапазоне целей, формирует и выдает во взаимодейству пще системы параметры движения цели относительно самолёта и формирует команды целеуказания в СУ05 и на И1С1.

ОПС2 по наведению оптического визира на видимые цель, формирует и выдает во взаимодействующие системы параметры движения этих целей относительно самолёта, На ИЛС1 обеспечивается воспроизведение и цроецирование на бесконечность на полупрозрачном экране прицельной.

пилотажно-навигационный и командной информации, которая совместно с прицельной сеткой накладывается на картину внекабинного пространства, видимого экипажем через лобовое стекло и полупрозрачный экран.

БРП8 является блоком долговременной памяти, подготовленным на наземном комплексе планирования и подготовки полетных заданий, и затем устанавливаемым на борт самолета; занесенная в БРП8 база данных содержит информацию для всех бортовых систем - параметры аэродромов, промежуточных пунктов марирута,баллистические характеристики и номенклатура оружия, характеристики и координаты целей и точек предварительного целеуказания, юстировочные параметры навигационных и обзорно-прицельных средств, характеристики ограничений параметров движения и режимов самолета эти данные с выхода ЕРП8 через первый вход-выход ЕЦВМ7 распределяются ш назначению в бортовые системы со второго входа-выхода БЦН;Г7,

ДПИ по данным, полученным со второго входа-выхода БЦВМ7 обеспечивает управление БПТС12 по первому входувыходу, формирует и передает мнемокадры со своего третьего входа-выхода на первые входы-выходы ЫШ (9 ),..., (10 ). По этой же связи осуществляется обработка кнопочного обрамления МФК1 (9 ),..., МШС (10).

ШТС12 получает телевизионное изображение по второму входу со второго выхода АРПСЗ, по третьему входу с третьего выхода TKCHI6, по четвертому входу с четвертого выхода КВ6 от оружия с телевизионным самонаведением,

телевизионного изображения со второго выхода на вторые входы МФИ1(9),..., МФЖСЮ), при этом кошдутаодя телевизионных изображений осуществляется по сигналам с первого входа-выхода ДТП на первый вход-выход БИТС 12.

МФИК9),..., МФИКСЮ) являются многофункциональными цветными индикаторами, принимащими по вторым входам телевизионную информацию со второго выхода EI1TCI2 и по первым входам - выходам графическую информацию с третьего входавыхода ДИН, изображение осуществляется в телевизионном, графическом и смешанном режимах в реальном времени, при этом кадры с хорошим качеством изображения, высокой разрешащей способностью, а их информационная насыщенность позволяет изображать навигационное состояние и тактическую обстановку на фоне телевизионного изображения или цифровой карты местности.

В обрамлении МШ1(9),..., МФЖ(10) имеется кнопкиклавиши, назначащие режимы работы:

-Ш1С дублирующий индикацию с ИЛС1,

-ТО - тактическая обстановка;

-ОПС - информация от обзорно-прицельных систем,

-ПИЛ - пилотажный индикатор лётчика,

-МФПУ - многофункциональный пульт управления;

и кнопкичкдавиши приоритетно вызывающие в заданных режимах конкретные мнемокадры, например, в режиме ОПС, вызывается мнемокадр АРПСЗ или ПН1С13, ЖПС15, TKCHI6.

CCHI4 предназначена для определения координат местоположения и составляющих путевых скоростей самолёта на основе радиосигналов от системы навигационных сщгтников с

использоваяием первичной навигационной информации.

Данные с входа-выхода GCHI4 поступают на третий входвыход БЦВМ7. Как наиболее точный датчик местоположения самолёта относительно координат целей, заданных относительно фигуры геоида,в данной комплексной системе CCHI4 обеспечивает возможность автономного (без использования обзорноприцельных средств) наведения и применения оружия из состава КВ6 по запрограммированным или оперативно-заданным экипажем целей.

ПН1С13 предназначена для обнаружения радиолокационных целей с использованием навигационной информации, получаемой на вход-выход со второго входв-выхода ЩВМ7, после захвата целей формируются команды целеуказания, подаваемые на второй вход-выхода БЦВМ7, и выдаются команды на четвертый вход-выход СУ05 для подготовки и пуска оружия из состава КВ6 с пассивным радиолокационным самонаведением на отслеживаемые цели.

ЛОПС15 предназначена для определения относительных полярных координат видимых наземных, надводных, неподвижных и подвижных целей, при этом работает лазерный дальномерный канал и осуществляется лазерный подсвет цели, параметры целеуказания с входа-выхода ЛОПС15 поступают на второй вход-выход ЩШ 7, откуда поступают навигационные параметры; сфорш1рованные команды на подготовку и пуск оружия с наведением по лазерному подсвету цели из состава КВ6 со входа-выхода ЛОПС 15 поступают на четвертый вход СУ04.

TKCHI6 предназначена для наведения оружия с телекомандной системой наведения на заданные цели. Первый вход-выход ТКСН подключён ко второму входу ВДВМ7, откуда поступает навигационная информация, и к четвертому входу-выходу СУ05, куда поступают команды на подготовку и пуск орузсия с телекомандным наведением. Инфор 1ационный обмен С705 и КВ6 осуществляется по третьему входу-выходу СУ05 и второму входу-выходу КВ6, соответственно по готовности оружия по электромеханической связи, осуществляемой через второй вход-выход СУ05 и первый вход-выход КВб проводится сброс данного оружия с телекомандной системой наведения, телевизионное изображение местности воспринимаемое с антенн оружия (связь через третий выход КВб на второй вход TKCHI6) поступает в TKCHI6, с третьего выхода которого телевизионный сигнал поступает на третий вход БПТС12, со второго выхода которого этот сигнал поступает на один из МФИ1(9),...,МФИ(10), работаиций в режиме приёма мнемокадров TKCHI6; оператор (член экипажа) в соответствии с изображением подает заданные команды, которые со второго входа выхода БЦВМ7 поступают на первый вход-выход TKCHI6, где формируется командный радиосигнал, который по командной радиолинии (второй выход TKCHI6 - третий вход КВ6) поступает на отработку в телекоыандную систему оружия, которое таким образом выводится в район захвата, и далее осуществляется применение данного оружия по цели с автоматическим телевизионным наведением на цель на конечном участке с возможностью подачи дополнительных команд по командной радиолинии.

БЦШ7 выполнена на конструктивно-функциональных модулях, обеспечивающих требуемые характеристики вычислительных процессов и интерфейсных каналов-модули процессора, модули памяти, модули обмена; при этом прием-передача осуществляется практически в едином, реальном времени.

БЦВМ7 по взаимосвязи с бортовым оборудованием обеспечивает решение задач централизованного управления оборудованием в соответствии с логикой работы, определящей вид информационно-у правлящего поля кабины, решение боевых, прицельных, навигационно-пилоталшых задач, а такхе комплексных задач верхнего уровня, реализуемых в условных вычислительных и логическо-вычислительных модулях.

СУ05 по первому и четвертому входам-выходам от ОПС2, АШЗ, БЦБМ7, nracia, Д)ПС15, TKCHI6 принимает информационные сигналы и команды на подготовку и применение оружия, осуществляет передачу информационных сигналов и команд на подготовку и применение оружия с соответствущих точек подвески оружия из состава КВ6, со второго входа-выхода которого ответные сигналы поступают на третий вход-выход СУ05, со второго входа-выхода которого по электромеханической связи с первым входом-выходом КВ6 осуществляется сброс оружия, индикационные мнемокадры с первого и четвертого выходов СУ05 через второй вход-выход ДПП поступают на один из МФИКЭ),..., МФЖ(10), отображающем мнемокадры СУ05 о подвесках оружия из состава КВ6. Применение оружия с телевизионным самонаведением из состава КВ6 осуществляется следутацим образом - по обнаружению целей обзорноприцельными средствами по вышеописанным каналам связи

производится подготовка, и предварительное целеуказания по линии связи с четвертого выхода КВ6 на четвертый вход БПТС12 с соответствущим отображением на одном из МФ1 (9 ...,М®1К(10), затем после сброса осуществляется автоматическое наведение по телевизионному изображению на заданную в предварительном целеуказании точку,

В БШ7 дополнительно введен вычислительной модуль диагностики состояния обзорно-прицельных средств, включающий контроль каналов связи и устройств ввода-вывода подачей эхо-сигналов во взаимодействующие обзорно-прицельные средства и анализ ответных сигналов, выбор средотв имеющих в текущий момент сбой или отказ, проводится реконфигурация структур комплексной обработки информации, полное или информационное отключение средств, имещих сбой (особенно при активном противодействии) или отказ. Особенно эффективно применение реализуемого метода (при работе нескольких обзорно-прицельных средств по подной цели) как дополнение к контрож) по отказам, так как полнота встроенного контроля меньше единицы и возможны ложные исправности, приводящие к значительному искажению информации и возникновению опасных и критических ситуаций.

В БЦШ7 дополнительно введен логико-вычислительный модуль оптимизации боевого применения, реализующий приоритетное назначение обзорно-прицельных средств, В боевой ситуации, например, по обнаруженной посредством АРПСЗ цели осуществляется передача целеуказания на ОПС2 или Л011С15, проводится анализ типа цели, анализ загрузки данных обзорно-прицельных средств (например, ЛОПС15 уже

сопровоадает другую цель), выбирается ведущее средство сопровоадащее вновь обнаруженную цель иди по приоритету типа цели эти обзорно-прицельные средства переходят на сопровождение вновь обнаруженной цели. Upa сопровоадении нескольких целей одним или различными обзорно-прицельными средствами проводится параллельный расчёт целеуказаний, параллельная подготовка оружия из состава КВб и формируются условия одновременного или последовательного применения оружия по одиночным или группе целей. Особенно эффективно пршенение реализуемого метода в напряженных боевых ситуациях, например оборона посредством АИ1СЗ от атакующего истребителя и подготовка к атаке наземной цели; оборона от ракеты,пущенной истребителем и подготовка оружия к атаке данного истребителя; атака двух наземных целей, близких по степени необходимости их поражения.

В БЦВМ7 дополнительно реализован логико-вычислительный модуль оптимального поражения цели. В боевой ситуации, например при сопровождении цели по АРПСЗ, определяются характеристики цели, по данным из СУ05 в части состава оружия КВб, степени его готовности к пуску, или осуществляется цуск наиболее подготовленного оружия или решается выбор наиболее эффективного поражения данной цели различным оружием. Особенно эффективно применение реализуемого метода в боевых ситуациях с полным КВб для безусловного поражения цели и в ситуациях с неполным КВб при работе по нескольким целям.

Таким образом, на примерах реализации показано достижение технических результатов по функциональному интегрированию бортового оборудования, созданию единого информационно-управлящего поля, расширению функциональных возможностей и, как следствие этого, повышение точности, надёжности, живучести и эффективности боевого применения самолёта,fWtJ- Pworo данной комплексной системой управления вооружением.

Claims (7)

1. Комплексная система управления вооружением самолета, содержащая взаимосоединенные входами-выходами индикатор на лобовом стекле, оптическую прицельную систему, активную радиолокационную прицельную станцию, пилотажно-навигационную систему, систему управления оружием и комплект вооружения, первый вход-выход которого взаимосоединен со вторым входом-выходом системы управления оружием, третий вход-выход которой взаимосоединен со вторым входом-выходом комплекта вооружения, отличающаяся тем, что в нее введены взаимосоединенные входами-выходами блок репрограммируемой памяти и бортовая цифровая вычислительная машина, взаимосоединенная вторым выходом-входом с входами-выходами индикатора на лобовом стекле, оптической прицельной системы, активной радиолокационной прицельной станции, пилотажно-навигационной системы, системы управления оружием.

2. Комплексная система по п.1, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены взаимосоединенные по первым выходам-входам дисплейный процессор и блок преобразования телевизионных сигналов, а также первый, ... , k-тый многофункциональные цветные индикаторы, причем второй вход-выход дисплейного процессора взаимосоединен со вторым выходом-входом бортовой цифровой вычислительной машины, третий вход-выход дисплейного процессора взаимосоединен с первыми входами-выходами первого, ... , k-го многофункциональных цветных индикаторов, на вторые входы которых подключен второй выход блока преобразования телевизионных сигналов, на второй вход которого подключен второй выход активной радиолокационной прицельной станции.

3. Комплексная система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены взаимосоединенная выходом-входом с третьим входом-выходом бортовой цифровой вычислительной машины спутниковая система навигации и взаимосоединенные входами-выходами с четвертым входом-выходом системы управления оружия и вторым входом-выходом бортовой цифровой вычислительной машины пассивная радиолокационная прицельная станция, лазерная оптикоприцельная станция и телекомандная система наведения, второй выход которой подключен к третьему входу комплекта вооружения, третий выход которого подключен ко второму входу телекомандной системы наведения, третий выход которой подключен к третьему входу блока преобразования телевизионных сигналов, на четвертый вход которого подключен четвертый выход комплекта вооружения.

4. Комплексная система по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что взаимосвязь оптической прицельной системы, активной радиолокационной прицельной станции, пассивной радиолокационной прицельной станции, лазерной оптикоприцельной станции, телекомандной системы наведения, спутниковой системы навигации с бортовой цифровой вычислительной машиной, включающей вычислительный модуль диагностики состояния обзорно-прицельных средств, выполнена с возможностью диагностического контроля и реконфигурации при отказах, сбоях и активном противодействии.

5. Комплексная система по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что взаимосвязь первого, . . . , k-го многофункциональных цветных индикаторов, дисплейного процессора и бортовой цифровой вычислительной машины, включающий логико-вычислительный модуль виртуального управления, выполнена с возможностью назначения одного из многофункциональных цветных индикаторов в качестве многофункционального пульта управления самолетом и оборудованием.

6. Комплексная система по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что взаимосвязь оптической прицельной системы, активной радиолокационной прицельной станции, пассивной радиолокационной прицельной станции, лазерной оптикоприцельной станции, телекомандной системы наведения, спутниковой системы навигации и бортовой цифровой вычислительной машины, включающей логико-вычислительный модуль оптимизации боевого применения, выполнена с возможностью обеспечения режима оптимального выбора обзорно-прицельных средств, комплексного целераспределения, целеуказания, одновременного и последовательного применения оружия из состава комплекта вооружения по одиночным и групповым наземным, надводным и воздушным целям.

7. Комплексная система по п.1, отличающаяся тем, что взаимосвязь комплекта вооружения, системы управления оружием, блока репрограммируемой памяти и бортовой вычислительной машины, включающей логико-вычислительный модуль оптимального поражения цели, выполнена с возможностью обеспечения режима оптимального выбора и применения оружия из имеющегося в текущий момент в составе комплекта вооружения по различным типам целей в сложившейся боевой ситуации.