RU2277689C1 - Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization - Google Patents
Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277689C1 RU2277689C1 RU2005121285/02A RU2005121285A RU2277689C1 RU 2277689 C1 RU2277689 C1 RU 2277689C1 RU 2005121285/02 A RU2005121285/02 A RU 2005121285/02A RU 2005121285 A RU2005121285 A RU 2005121285A RU 2277689 C1 RU2277689 C1 RU 2277689C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- photodetector
- guided missile
- missile
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ наведения управляемой ракеты и система наведения для его реализации относятся к области разработки систем управления ракетами и могут быть использованы в противотанковых ракетных комплексах (ПТРК).The proposed guided missile guidance method and guidance system for its implementation relate to the development of missile control systems and can be used in anti-tank missile systems (ATGMs).
Наиболее близким к предлагаемому является способ наведения противотанковой ракеты, реализованный в ПТРК 9К111 «Фагот» и взятый в качестве прототипа [1. Пусковая установка 9П135. Техническое описание. Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва - 1975 г., стр.11-13], включающий запуск противотанковой ракеты с бортовым источником излучения, прохождение светового потока от источника излучения через объектив и оптический растр, модуляцию светового потока с помощью оптического растра, прием модулированного светового потока от источника излучения фотоприемником со сплошной фоточувствительной поверхностью, выделение координат бортового источника излучения, определение координат противотанковой ракеты и формирование команд управления противотанковой ракетой.Closest to the proposed is a method of pointing an anti-tank missile, implemented in the ATGM 9K111 "Bassoon" and taken as a prototype [1. Launcher 9P135. Technical description. Order of the Red Banner of Labor Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, Moscow - 1975, pp. 11-13], including the launch of an anti-tank missile with an onboard radiation source, the passage of the light flux from the radiation source through the lens and the optical raster, modulation of the light flux using optical a raster, receiving a modulated light flux from a radiation source by a photodetector with a continuous photosensitive surface, identifying the coordinates of an onboard radiation source, determining the coordinates of an anti-tank missiles and the formation of anti-tank missile command teams.
Наиболее близкой к предлагаемой является система наведения противотанковой ракеты, реализующая известный способ наведения противотанковой ракеты и применяемая в переносном ПТРК 9К111 «Фагот» [1. Пусковая установка 9П135. Техническое описание. Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва - 1975 г., стр.11-13]. Эта система наведения содержит последовательно соединенные объектив, принимающий сигнал от бортового источника излучения, оптический растр, фотоприемник излучения, усилитель фототока, блок выделения координат и блок формирования команд, а также генератор опорных напряжений, подключенный между оптическим растром и блоком выделения координат.Closest to the proposed is an anti-tank missile guidance system that implements the known method of anti-tank missile guidance and used in the 9K111 Fagot portable anti-tank missile system [1. Launcher 9P135. Technical description. Order of the Red Banner of Labor Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, Moscow - 1975, pp. 11-13]. This guidance system contains a series-connected lens that receives a signal from an onboard radiation source, an optical raster, a radiation photodetector, a photocurrent amplifier, a coordinate extraction unit and a command generation unit, as well as a reference voltage generator connected between the optical raster and the coordinate allocation unit.
Функциональная схема системы наведения противотанковой ракеты, реализующей известный способ наведения противотанковой ракеты, приведена на фиг.1.A functional diagram of an anti-tank missile guidance system that implements the known method of anti-tank missile guidance is shown in FIG.
Система наведения противотанковой ракеты работает следующим образом. Входным воздействием для нее является угловое отклонение бортового источника излучения противотанковой ракеты от линии прицеливания. Объектив 1 фокусирует излучение фоноцелевой обстановки (ФЦО) с бортовым источником излучения на оптическом растре 2, который имеет прозрачные и непрозрачные сектора, расположенные радиально, и совершает плоскопараллельное перемещение (сканирование), что обеспечивает частотную модуляцию и пространственную селекцию светового потока бортового источника излучения. Частотно-модулированный световой поток воспринимается фотоприемником излучения 3 и преобразуется в соответствующие электрические сигналы. Частотно-модулированный сигнал с фотоприемника поступает в усилитель фототока 4, где усиливается до необходимого значения. Выходной сигнал с усилителя фототока содержит информацию об угловых отклонениях источника излучения ракеты от линии прицеливания, которая поступает в блок выделения координат 5. После преобразования сигнала усилителя фототока блок выделения координат вырабатывает напряжения, соответствующие уже линейным отклонениям ракеты от линии прицеливания. В качестве опорных напряжений при фазовом детектировании используются сигналы с генератора опорных напряжений 7. Напряжения, пропорциональные отклонения ракеты от линии прицеливания по курсу и тангажу, с выхода блока выделения координат поступают на блок формирования команд 6, где преобразуются в сигналы управления, предназначенные для передачи по ПЛС на ракету.The guidance system of an anti-tank missile works as follows. The input for it is the angular deviation of the onboard radiation source of the anti-tank missile from the line of sight.
Современные условия развития ПТРК поставили задачу преодоления ряда принципиальных технических трудностей, свойственных данным способу наведения противотанковой ракеты и системе наведения для его реализации. В первую очередь это относится к невозможности обеспечения постоянного на всем протяжении полета соотношения сигнал/шум в системы наведения. Это обусловлено наличием постоянного и достаточно высокого уровня как собственных шумов фотоприемника при высоком температурном воздействии, так и составляющей от светового потока фона, в то время как световой поток от бортового источника излучения, падающий на входной зрачок ОС, уменьшается обратно пропорционально квадрату дальности до ракеты. Из-за постоянного уменьшения разницы между полезным сигналом и сигналом фона существенно снижается точность и надежность выделения источника полезного сигнала, особенно в условиях яркого солнечного дня. Как следствие этого, ухудшается процесс выделения координат ракеты, при этом снижается помехозащищенность и уменьшается чувствительность всей системы управления.Modern conditions for the development of anti-tank systems have set the task of overcoming a number of fundamental technical difficulties inherent in this method of guiding an anti-tank missile and guidance system for its implementation. This primarily relates to the impossibility of ensuring a constant signal-to-noise ratio throughout the flight throughout the guidance system. This is due to the presence of a constant and sufficiently high level of the intrinsic noise of the photodetector under high temperature exposure, as well as a component of the background light flux, while the light flux from the onboard radiation source incident on the entrance pupil of the OS decreases inversely with the square of the distance to the rocket. Due to the continuous reduction of the difference between the useful signal and the background signal, the accuracy and reliability of the selection of the source of the useful signal is significantly reduced, especially in bright sunny days. As a result of this, the process of detecting the coordinates of the rocket worsens, while noise immunity decreases and the sensitivity of the entire control system decreases.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка такого способа наведения управляемой ракеты и системы наведения для его реализации, которые позволили бы повысить качество наведения ракеты без изменения конструкции самой ракеты, обеспечить повышение надежности и точности выделения источника полезного сигнала при различных фоноцелевых обстановках на всем протяжении полетного времени управляемой ракеты и хорошую помехозащищенность всей системы управления без ее существенного усложнения.The objective of the invention is to develop such a guidance method for guided missiles and guidance systems for its implementation, which would improve the quality of guidance of the missile without changing the design of the missile itself, to increase the reliability and accuracy of the selection of the source of the useful signal in various phono-target environments throughout the flight time of the guided missile and good noise immunity of the entire control system without its significant complication.
Поставленная задача решается тем, что в способе наведения управляемой ракеты, включающем старт управляемой ракеты с бортовым источником полезного сигнала, прием и фокусировку на фотоприемнике светового потока фоноцелевой обстановки, выделение координат источника полезного сигнала, определение координат управляемой ракеты и формирование команд управления для передачи на ракету, до старта управляемой ракеты устанавливают программное изменение во времени величины допуска UШ на изменение выходного сигнала с фотоприемника излучения в зависимости от освещенности, создаваемой на чувствительной поверхности фотоприемника источником полезного сигнала пропорционально дальности до управляемой ракеты, после старта управляемой ракеты фокусировку излучения фоноцелевой обстановки осуществляют на фотоприемнике с матричной структурой чувствительной поверхности, а в каждый момент времени определения координат управляемой ракеты определяют текущие значения выходного сигнала с каждой ячейки фотоприемника излучения, рассчитывают эталонное значение выходного сигнала с ячейки фотоприемника излучения, пропорциональное падающему излучению источника полезного сигнала на текущей дальности до управляемой ракеты, сравнивают полученные текущие значения выходного сигнала с ячеек с рассчитанным эталонным значением сигнала от источника полезного сигнала и определяют расположение относительно центральной тех ячеек фотоприемника излучения, на выходе которых образовался сигнал, равный эталонному или отличающийся от него на величину, не превышающую установленного допуска UШ.The problem is solved in that in a guided missile guidance method, including launching a guided missile with an on-board source of a useful signal, receiving and focusing on a photodetector a luminous flux of a phono-target environment, extracting coordinates of a source of a useful signal, determining coordinates of a guided missile and generating control commands for transmission to a missile , before the start of the guided missile program set the time variation tolerance value U W of the output signal change from the photodetector radiation depending on the illumination generated by the source of the useful signal on the sensitive surface of the photodetector in proportion to the distance to the guided missile, after the launch of the guided missile, the radiation of the phono-target environment is focused on the photodetector with the matrix structure of the sensitive surface, and at each instant of time determining the coordinates of the guided missile, determine the current values of the output signal from each cell of the radiation photodetector, calculate the reference value of the output signal from the cell ki of the radiation photodetector proportional to the incident radiation of the source of the useful signal at the current range to the guided missile, compare the obtained current values of the output signal from the cells with the calculated reference value of the signal from the source of the useful signal and determine the location relative to the center of those cells of the radiation detector at the output of which the signal was generated, equal to the reference or different from it by an amount not exceeding the established tolerance U W.
Поставленная задача решается также тем, что в систему наведения управляемой ракеты, содержащую последовательно соединенные оптическую систему, фотоприемник излучения, блок выделения координат и блок формирования команд, дополнительно введены последовательно соединенные блок селекции и блок программных коэффициентов, причем блок селекции подключен между приемником излучения и блоком выделения координат, а фотоприемник излучения выполнен на основе фотоприемника матричного типа.The problem is also solved by the fact that in the guided missile guidance system containing a series-connected optical system, a radiation photodetector, a coordinate allocation unit and a command generation unit, a series-connected selection unit and a program coefficient block are additionally introduced, the selection unit being connected between the radiation receiver and the unit coordinate extraction, and the radiation photodetector is based on a matrix type photodetector.
Повышение надежности и точности выделения источника полезного сигнала при различных фоноцелевых обстановках на всем протяжении полетного времени управляемой ракеты обеспечивается за счет расчета порогового уровня полезного сигнала, максимально соответствующего текущей энергетике бортового источника излучении.Improving the reliability and accuracy of the selection of the source of the useful signal under various phono-target situations throughout the flight time of the guided missile is provided by calculating the threshold level of the useful signal that is most appropriate for the current energy of the onboard radiation source.
Функциональная схема системы наведения управляемой ракеты, реализующей предлагаемый способ наведения управляемой ракеты, приведена на фиг.2.A functional diagram of a guided missile guidance system that implements the proposed guided missile guidance method is shown in FIG. 2.
Система наведения управляемой ракеты работает следующим образом. Световой поток ФЦО с бортовым источником излучения оптическая система 1 фокусирует непосредственно на фотоприемнике излучения матричного типа 3, выполненном на основе высокочастотного матричного сенсора с переносом заряда, на чувствительных ячейках которого образуется изображение ФЦО. Блок программных коэффициентов 7 на основе заложенного программного закона изменения сигнала на выходе фотоприемника излучения, пропорционального текущей дальности до управляемой ракеты, осуществляет расчет текущего порогового значения сигнала на выходе фотоприемника и передает данные в блок селекции 8, который на основе полученной информации начинает анализировать выходные сигналы со всех ячеек матричного пространства. Блок селекции определяет ячейки, выходной сигнал с которых отличается от рассчитанного эталонного на величину, не превышающую установленного допуска UШ. Данный допуск UШ определяет возможные ослабления излучения источника полезного сигнала при наличии различных помех и атмосферных явлений, а также предусматривает флюктуации излучения источника полезного сигнала. После этого однозначно определяются ячейки, выходной сигнал с которых удовлетворяет условию селекции, и можно говорить, что на данных ячейках образовалось изображение бортового источника полезного сигнала управляемой ракеты. После этого блок выделения координат 5 осуществляет преобразование данных только с выделенных из всего матричного пространства ячеек, которые несут информацию об угловых отклонениях бортового источника излучения управляемой ракеты от линии прицеливания. Напряжения, пропорциональные отклонению ракеты от линии прицеливания по курсу и тангажу, с выхода блока выделения координат поступают на блок формирования команд 6, где преобразуются в сигналы управления, предназначенные для изменения пространственного положения управляемой ракеты.Guided missile guidance system operates as follows. The luminous flux of the FCO with an onboard radiation source, the
В предлагаемой системе наведения управляемой ракеты оптическая система, блок выделения координат и блок формирования команд могут быть выполнены, как в прототипе. Фотоприемник излучения может быть выполнен на основе высокочастотного матричного сенсора с переносом заряда [2]. Блок селекции и блок программных коэффициентов могут быть выполнены на основе сигнальных микропроцессоров [3] и программируемых логических интегральных схем [4].In the proposed guided missile guidance system, the optical system, the coordinate allocation unit and the command generation unit can be performed, as in the prototype. The radiation photodetector can be made on the basis of a high-frequency matrix sensor with charge transfer [2]. The selection block and the block of program coefficients can be made on the basis of signal microprocessors [3] and programmable logic integrated circuits [4].
Предлагаемый способ наведения управляемой ракеты и система наведения для его реализации по сравнению с прототипами позволяют достичь:The proposed guided missile guidance method and guidance system for its implementation in comparison with prototypes allow to achieve:
- постоянного превышения сигнала от бортового источника полезного сигнала управляемой ракеты над сигналом фона на всем протяжении полетной дальности ракеты;- the constant excess of the signal from the onboard source of the useful signal of the guided missile over the background signal throughout the flight range of the rocket;
- высокой точности выделения координат бортового источника излучения без существенного усложнения аппаратуры управления;- high accuracy of the coordinates of the onboard radiation source without significant complication of the control equipment;
- повышения помехозащищенности системы управления в целом.- increase the noise immunity of the control system as a whole.
Источники информацииInformation sources
1. Пусковая установка 9П135. М: Техническое описание. Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство Министерства обороны СССР, 1975 г., стр.11-13 - прототип.1. Launcher 9P135. M: Technical description. Order of the Red Banner of Labor Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, 1975, pp. 11-13 - prototype.
2. Приборы с зарядовой связью. Под ред. Д.Ф.Барда, Москва, 1982 г.2. Charge coupled devices. Ed. D.F.Barda, Moscow, 1982
3. Руководство пользователя по сигнальным микропроцессорам ADSP-2100 / Пер. с англ. О.В.Луневой; Под ред. А.Д.Викторова; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет. - Санкт-Петербург, 1997. - 520 с.3. User Guide for signal microprocessors ADSP-2100 / Per. from English O.V. Luneva; Ed. A.D. Viktorov; St. Petersburg State Electrotechnical University. - St. Petersburg, 1997 .-- 520 p.
4. В.Б.Стешенко. ПЛИС фирмы «ALTERA»: Проектирование устройств обработки сигналов. / М.: «Додека», 2000 г.4. V. B. Steshenko. FPGA from ALTERA: Designing signal processing devices. / M .: Dodeka, 2000
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005121285/02A RU2277689C1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005121285/02A RU2277689C1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2277689C1 true RU2277689C1 (en) | 2006-06-10 |
Family
ID=36712952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005121285/02A RU2277689C1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277689C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2730277C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-08-21 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Missile controlled target striking method |
-
2005
- 2005-07-08 RU RU2005121285/02A patent/RU2277689C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Пусковая установка 9П135, Техническое описание 9П135 00.000 ТО, М., Военное издательство, 1975, с.11-13. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2730277C1 (en) * | 2019-10-31 | 2020-08-21 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Missile controlled target striking method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6877691B2 (en) | High altitude stripping for threat discrimination | |
CN108693516B (en) | Device and method for rapidly measuring performance of laser ranging system | |
CN103363927B (en) | The arbitrary axis of platform electro-optical equipment is apart from multi-light axis consistency pick-up unit and method | |
CN112612064B (en) | Method for detecting and tracking infrared dynamic flying target by using space-based method | |
RU2635299C1 (en) | Guided weapon control method | |
Lux et al. | Retrieval improvements for the ALADIN Airborne Demonstrator in support of the Aeolus wind product validation | |
RU2277689C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization | |
CN109946705A (en) | One kind spaceborne active-passive integratedization overlength distance space Small object range-measurement system and method | |
RU2406055C2 (en) | Method of guided missile homing and system of homing for its realisation | |
RU127889U1 (en) | PASSIVE DOUBLE SPECTRAL Homing head for anti-aircraft guided missiles | |
RU2277690C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization | |
CN104316046A (en) | Intensity-correlation star sensor | |
RU2282127C2 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization | |
US11287522B2 (en) | Single space optical platform for determining the range and/or velocity of space objects | |
RU2573709C2 (en) | Self-guidance active laser head | |
RU2277688C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization | |
RU2258887C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for realization | |
CN104655129A (en) | Method for determining major parameters of CCD (charge coupled device) star sensor optical system | |
RU2539728C1 (en) | Method for homing of controlled missile and homing system for its realisation | |
RU2290592C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization | |
RU2260161C1 (en) | Method for guiding a guided missile and guiding system for realization of said method | |
RU2290593C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization | |
Lu et al. | A calculation model of infrared detection system with improved detection capability | |
Li | Target infrared radiation calculation model and method based on finite element analysis method in infrared photoelectric detection system | |
RU2241195C1 (en) | Method for guidance of guided missile and guidance system for its realization |