RU2498192C2 - Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier - Google Patents
Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498192C2 RU2498192C2 RU2011154532/28A RU2011154532A RU2498192C2 RU 2498192 C2 RU2498192 C2 RU 2498192C2 RU 2011154532/28 A RU2011154532/28 A RU 2011154532/28A RU 2011154532 A RU2011154532 A RU 2011154532A RU 2498192 C2 RU2498192 C2 RU 2498192C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- information field
- target
- missile
- rocket
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области разработки систем наведения с телеориентированием ракеты в лазерном луче и может быть использовано в противотанковых ракетных комплексах (ПТРК), установленных на сухопутных и воздушных носителях.The present invention relates to the field of development of guidance systems with teleorientation of a rocket in a laser beam and can be used in anti-tank missile systems (ATGMs) mounted on land and air carriers.
В настоящее время известен способ наведения управляемой ракеты, реализованный, например, в противотанковых комплексах "Кастет", "Бастион", "Штурм", "Кобра" (Р.Д. Ангельский, Отечественные противотанковые комплексы, Москва, ACT, Астрель, 2002 г., стр.74-75, 84, 100, 111-114, [1]), включающий ориентирование пускового устройства с ракетой в направлении информационного поля управления, создаваемого лучом лазера, перемещение ракеты в поле управления посредством выстреливания из пускового устройства, последующие открытие приемника излучения, раскрытие рулей, формирование команд управления, пропорциональных координатам ракеты в поле управления, и отклонение рулей под действием команд управления. Основной особенностью телеориентирования в информационном поле управления луча лазера является то, что полет ракеты происходит в два этапа. На первом этапе ракета встреливается в информационное поле луча, а после ее входа в поле управления луча открывается бортовой приемник излучения и начинается второй этап, на котором ракета летит и управляется в поле управления.Currently, there is a known guided missile guidance method implemented, for example, in the Kastet, Bastion, Sturm, and Cobra anti-tank systems (RD Angelsky, Russian anti-tank systems, Moscow, ACT, Astrel, 2002 ., p. 74-75, 84, 100, 111-114, [1]), including orienting the launching device with the rocket in the direction of the control information field created by the laser beam, moving the rocket into the control field by firing from the starting device, subsequent opening radiation receiver, steering wheel opening, ation control commands which are proportional to the coordinates of the missile in the control field, and the deflection under the action of control commands. The main feature of tele-orientation in the information field of the laser beam control is that the flight of the rocket occurs in two stages. At the first stage, the rocket is shot into the information field of the beam, and after it enters the beam control field, the on-board radiation receiver opens and the second stage begins, at which the rocket flies and is controlled in the control field.
Под полем управления здесь и далее понимается область определения координат ракеты относительно линии прицеливания и это может быть, например, поле зрения пеленгатора ракеты в командной системе управления, реализованной в комплексах "Штурм", "Кобра" или же информационное поле луча (радиолуча или луча лазера), формируемого прибором наведения в лучевой системе управления ракетой, реализованной в комплексах "Кастет", "Бастион", "Вихрь".Hereinafter, the control field is understood as the region of determining the coordinates of the rocket relative to the line of sight and this can be, for example, the field of view of the direction finder of the rocket in the command control system implemented in the Sturm, Cobra complexes or the information field of the beam (radio beam or laser beam) ), formed by the guidance device in the beam missile control system, implemented in the Kastet, Bastion, and Vortex complexes.
Выполнение операций известного способа наведения ракет осуществляется следующим образом.The operation of the known method of guiding missiles is as follows.
Оператор, обнаружив цель, совмещает линию прицеливания (оптическую ось прицела) и совпадающую с ней нулевую ось аппаратуры определения координат (оптическую ось источника лазерного излучения) с точкой прицеливания и производит пуск ракеты. Перемещение ракеты в поле управления осуществляется посредством выстреливания из пускового устройства, ориентированного в направлении поля управления под заданными углами в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Пусковым устройством может быть транспортно-пусковой контейнер, установленный на наземном или воздушном носителе или орудие танка.The operator, having detected the target, combines the aiming line (optical axis of the sight) and the zero axis of the coordinate determination equipment (optical axis of the laser radiation source) coinciding with it with the aiming point and launches the rocket. The rocket is moved into the control field by firing from a launching device oriented in the direction of the control field at given angles in the horizontal and vertical planes. The launching device may be a transport and launch container mounted on a ground or air carrier or a tank gun.
После входа ракеты в поле управления начинает работать приемник излучения, установленный на ракете, и аппаратура определения координат воспринимает частотно-модулированное излучение лазера и, расшифровывая его, определяет координаты ракеты относительно оси информационного поля лазерного излучателя (т.е. относительно линии визирования цели).After the rocket enters the control field, the radiation receiver mounted on the rocket starts to work, and the coordinate determination equipment senses the frequency-modulated laser radiation and, deciphering it, determines the coordinates of the rocket relative to the axis of the information field of the laser emitter (i.e., relative to the line of sight of the target).
Начало функционирования приемника излучения ракеты совпадает по времени с моментом раскрытия защитной крышки приемника излучения (роль защитной крышки может играть поддон ракеты (В.И. Бабичев, В.В. Ветров, А.В. Игнатов, А.Р. Орлов, Основы устройства и функционирования артиллерийских управляемых снарядов, изд. ТулГУ, Тула, 2003 г., с.71, [2]), сброс которого происходит после выхода ракеты из канала ствола орудия). После сброса поддона начинает функционировать приемник излучения и замыкаются контактные группы, одна из которых подает напряжение на электровоспламенитель механизма раскрытия рулей (механизм раскрытия рулей имеет пиротехнические приводы одноразового действия, работа которых основана на срабатывании электровоспламенителей с последующим преобразованием энергии расширяющихся газов в механическое перемещение ([2], с.61), и происходит раскрытие рулей.The beginning of the operation of the rocket radiation receiver coincides in time with the moment the protective cover of the radiation receiver opens (the rocket tray may play the role of a protective cover (V.I. Babichev, V.V. Vetrov, A.V. Ignatov, A.R. Orlov, Fundamentals of the device and the functioning of artillery guided shells, ed. TulSU, Tula, 2003, p. 71, [2]), the discharge of which occurs after the rocket leaves the channel of the gun’s barrel). After dumping the pallet, the radiation receiver starts functioning and contact groups are closed, one of which supplies voltage to the electric igniter of the rudder opening mechanism (the rudder opening mechanism has single-acting pyrotechnic drives, the operation of which is based on the operation of electric igniters with the subsequent conversion of the energy of expanding gases into mechanical movement ([2 ], p.61), and the steering wheels open.
Управляющие команды, пропорциональные координатам ракеты относительно оси луча, поступают на вход блока рулевых приводов. Рули блока рулевых приводов, отклоняясь относительно своего среднего положения, создают действующий на ракету управляющий момент, что приводит к возникновению сил, которые удерживают ракету около центра поля управления в течение всего времени полета ракеты до цели.Control commands proportional to the coordinates of the rocket relative to the axis of the beam are received at the input of the steering gear unit. The rudders of the steering drive unit, deviating from their middle position, create a control moment acting on the rocket, which leads to the emergence of forces that keep the rocket near the center of the control field for the entire duration of the flight of the rocket to the target.
Описанный способ управления реализован, например, в управляемой в прямом луче лазера вращающейся по крену ракете "Рефлекс", которая выстреливается метательным устройством из канала ствола орудия, имеющей замыкатель, электрически связанный с механизмом раскрытия рулей рулевого привода (с.72-74, [2]).The described control method is implemented, for example, in a Reflex rocket controlled in a direct laser beam, which is fired by a throwing device from the gun’s bore, having a switch electrically connected to the steering wheel opening mechanism (p. 72-74, [2 ]).
Недостатком известного способа наведения являются значительное время подготовки к пуску, связанное с необходимостью разворота пускового устройства с помощью поворотного и подъемного механизмов наведения для установки строго определенных углов между направлением выстрела и линией визирования цели (ЛВЦ).The disadvantage of this guidance method is the significant preparation time for launch, associated with the need to turn the launch device using the rotary and lifting guidance mechanisms to set strictly defined angles between the direction of the shot and the line of sight of the target (LCV).
В качестве прототипа заявляемому способу выбран наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому изобретению способ наведения, реализованный в ПТРК MAPATS (Высокоточное оружие зарубежных стран, том 1, противотанковые ракетные комплексы, обзорно-аналитический справочник, ГУП КБП, Тула, 2008 г., с.316-321), заключающийся в формировании лазерного луча с информационным полем управления, наведении оптического прицела и съюстированного с прицелом луча на цель, встреливании ракеты в луч, открытии приемника излучения, определении координат ракеты относительно оси информационного поля луча, формировании команд управления, пропорциональных координатам ракеты от оси информационного поля, раскрытии рулей и преобразовании команд управления в отклонения рулей.As a prototype of the claimed method, the guidance method closest in technical essence to the proposed invention was implemented in the MAPATS anti-tank missile system (High-precision weapons of foreign countries,
Данная система наведения, устанавливаемая на подвижных носителях, например, на вертолетах, обладает следующими недостатками: значительным временем проведения операций, связанных с установками требуемых углов между направляющими пускового устройства и ЛВЦ; требованием мастерства летчика для установки требуемых углов посредством пилотирования вертолета; сравнительно низкой точностью установки требуемых углов; необходимостью перевода носителя в режим пикирования на цель при подготовке к стрельбе и осуществления запуска ракеты; значительным размером луча, который обусловлен значительным рассеиванием ракет при их запуске с низкими начальными скоростями.This guidance system, installed on mobile carriers, for example, on helicopters, has the following disadvantages: significant time for operations related to setting the required angles between the guides of the starting device and the LCF; the requirement of pilot skill to set the required angles by piloting a helicopter; relatively low accuracy of installation of the required angles; the need to transfer the carrier to the dive mode at the target in preparation for firing and launching the rocket; a significant beam size, which is due to the significant dispersion of the missiles when they are launched at low initial speeds.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение диапазона условий применения ПТРК при стрельбе с воздушного носителя при повышенных ошибках прицеливания летчика без организации точного прицеливания пускового устройства относительно ЛВЦ маневрированием воздушным носителем, а также снижение требований к рассеиванию ракет на начальном участке наведения и уменьшение задымленности ЛВЦ.The objective of the invention is to expand the range of conditions for the use of anti-tank systems when firing from an air carrier with increased pilot aiming errors without organizing precise aiming of the launching device relative to the LCA with air carrier maneuvering, as well as reducing the requirements for missile dispersal at the initial guidance site and reducing the smoke of the LCV.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе наведения по оптическому лучу ракеты, стартующей с подвижного носителя, включающем формирование на носителе лазерного луча с информационным полем управления, наведение на цель оптического прицела, ось которого съюстирована с осью информационного поля лазерного луча, ориентирование оси пускового устройства в направлении оси информационного поля лазерного луча, пуск ракеты со сложенными аэродинамическими рулями и ввод ракеты в информационное поле лазерного луча, открытие на ракете приемника излучения и формирование сигналов, пропорциональных координатам ракеты относительно оси информационного поля лазерного луча, и преобразование их в команды управления, раскрытие аэродинамических рулей и преобразование команд управления в отклонения рулей, дополнительно в момент схода ракеты на носителе измеряют и запоминают угловое положение оси пускового устройства относительно связанной с носителем системы координат, а также угловое положение носителя относительно земной системы координат, раскрытие аэродинамических рулей осуществляют с временной задержкой относительно открытия приемника излучения, в момент открытия приемника излучения совмещают ось информационного поля лазерного луча с запомненным в момент схода ракеты положением оси пускового устройства, а в момент времени tнв, соответствующий моменту раскрытия рулей, начинают совмещение оси информационного поля лазерного луча с линией визирования цели по закону:The problem is solved due to the fact that in the method of guiding the optical beam of a rocket starting from a movable carrier, which includes forming a laser beam with a control information field on the carrier, pointing an optical sight at the target whose axis is aligned with the axis of the information field of the laser beam, orienting the axis a launching device in the direction of the axis of the information field of the laser beam, launching a rocket with folded aerodynamic rudders and entering the rocket into the information field of the laser beam, opening on the cancer e of the radiation receiver and generating signals proportional to the coordinates of the rocket relative to the axis of the information field of the laser beam, and converting them into control commands, opening the aerodynamic rudders and converting control commands into steering deflections, additionally, at the moment the rocket leaves the carrier, the angular position of the axis of the launching device is measured and stored relative to the coordinate system associated with the carrier, as well as the angular position of the carrier relative to the earth coordinate system, the disclosure is aerodynamically rudders carried out with a time delay on the opening of the radiation detector in the opening of the radiation receiver aligned axis of the information field of the laser beam stored in a time of de missile axis position of the starting device, and at time t HB, corresponding to the rudders disclosure, begin combining information field axis of the laser a beam with a target line of sight according to the law:
Δφву,z=0,5·Δφ°ву,z·[1+cos(ωву,z·(t-tнв))], при tнв<t≤tкву,z,Δφ woo, z = 0.5 · Δφ ° wu, z · [1 + cos (ω wu, z · (tt nv ))], for t nv <t≤t kvu, z ,
Δφву,z=0, при t>tкву,z,Δφ wu, z = 0, for t> t kwu, z ,
где Δφву,z - текущие углы между осью информационного поля и линией визирования цели,where Δφ wu, z are the current angles between the axis of the information field and the line of sight of the target,
Δφ°ву,z - углы отворота оси информационного поля от линии визирования цели в момент открытия на ракете приемника излучения,Δφ ° wu, z are the flap angles of the axis of the information field from the line of sight of the target at the moment the radiation receiver was opened on the rocket,
Δφвmу,z - максимальные угловые скорости вращения оси информационного поля в процессе совмещения;Δφ vmu, z - maximum angular velocity of rotation of the axis of the information field in the process of combining;
tкву,z - время окончания совмещения,t kvu, z is the end time of the combination,
tквy,z=tнв+Δtву,z,t qy, z = t HB + Δt woo, z ,
где Δtву,z=π/ωву,z.where Δt wu, z = π / ω wu, z .
Предлагаемый способ наведения ракеты реализован в противотанковом комплексе "Вихрь", размещенном на вертолете. При работе противотанковым управляемым вооружением "Вихрь" с вертолета пилот при визуальном обнаружении цели с помощью нашлемной системы целеуказания ориентирует линию визирования комплекса "Шквал-В" в направлении цели и, переключив поле зрения с широкого на узкое (имеющее большее увеличение) производит распознавание цели и после определения принадлежности цели противнику принимает решение атаковать и выбирает оружие, ([1], с.171-179, Мазепов А. и др., "Ка-50", М., Любимая книга, 1997 г., с.84-91). Если выбрана в качестве оружия ракета, пилот кнюппелем на ручке управления вертолетом корректирует положение и размер прицельной марки на телевизионном индикаторе так, чтобы она лежала на цели, а цель занимала примерно Уд ее площади, а затем переводит аппаратуру в режим автосопровождения. При этом происходит измерение лазерным дальномером дальности до цели. Телеавтомат (ТА) запоминает образ цели и обеспечивает дальнейшее сопровождение. Система обеспечивает автоматическое сопровождение цели даже после кратковременного исчезновения ее изображения - например, в тех случаях, когда между вертолетом и целью, например, танком оказывается другой объект. В том случае, если все-таки имел место сбой автоматического слежения, летчик осуществляет повторный захват цели на автосопровождение. Пусковое устройство отрабатывает угол места цели. При достижении разрешенной дальности на индикаторе лобового стекла (ИЛС) и телевизионном индикаторе появляются сигналы, разрешающие открытие огня.The proposed method of guiding the missile is implemented in the anti-tank complex "Whirlwind", located on a helicopter. When working with an anti-tank guided armament "Whirlwind" from a helicopter, the pilot, when detecting a target using the helmet-mounted target designation system, orientes the line of sight of the Shkval-V complex in the direction of the target and, switching the field of view from wide to narrow (having a larger increase), recognizes the target and after determining the purpose of the target, the enemy decides to attack and selects a weapon ([1], p.171-179, Mazepov A. et al., “Ka-50”, M., Favorite Book, 1997, p. 84- 91). If a rocket is chosen as a weapon, the pilot with the joystick on the helicopter control knob adjusts the position and size of the reticle on the television indicator so that it lies on the target and the target occupies about Ud of its area, and then puts the equipment into auto tracking mode. In this case, the laser range finder measures the distance to the target. Teleautomaton (TA) remembers the image of the target and provides further support. The system provides automatic tracking of the target even after a brief disappearance of its image - for example, in cases where another object is between the helicopter and the target, for example, a tank. In the event that, nevertheless, an automatic tracking failure occurred, the pilot re-captures the target for auto tracking. The launcher fulfills the elevation angle of the target. Upon reaching the permitted range on the windshield indicator (ILS) and the television indicator, signals appear allowing the opening of fire.
При стрельбе ракетой необходимо обеспечить встреливание ракеты в поле управления лазерного луча. Пилотированием вертолета летчик должен совместить на ИЛС символы линии визирования цели и зоны пуска. Если этого не происходит, то срабатывает блокировка и сигнал разрешения пуска ракеты не индицируется. Если ТА по какой-то причине потерял цель, то имеется возможность кнюппелем скорректировать положение прицельной марки на цели и вновь перейти на автосопровождение.When firing a rocket, it is necessary to ensure that the missile is shot in the control field of the laser beam. By piloting the helicopter, the pilot must combine on the HUD the symbols of the line of sight of the target and the launch zone. If this does not happen, then a lock is triggered and the missile launch enable signal is not displayed. If the TA for some reason has lost the target, then it is possible with the joystick to adjust the position of the aiming mark on the target and again switch to auto tracking.
До внедрения предлагаемого изобретения ввод ракеты в информационное поле обеспечивался маневром (прицеливанием) вертолета, в процессе которого летчик, имея на индикаторе лобового стекла информацию об угловом положении линии визирования цели (оси ТА и съюстированной с ней оси информационного поля (ИП)) в виде "подвижной метки" и угловом положении пускового контейнера в виде "прицельной марки" с нанесенным вокруг нее кольцом зоны встреливания радиусом, например, 1°, воздействуя на органы управления вертолета, совмещал прицельную марку с подвижной меткой в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При попадании подвижной метки в кольцо зоны встреливания летчик нажимал кнопку пуска ракеты и до момента ее схода обеспечивал удержание подвижной метки в кольце зоны встреливания (~0.8…1.0 с после нажатия кнопки).Prior to the implementation of the invention, the introduction of the rocket into the information field was provided by the maneuver (aiming) of the helicopter, during which the pilot, having on the windshield indicator information about the angular position of the line of sight of the target (TA axis and the axis of the information field aligned with it) in the form " movable mark "and the angular position of the launch container in the form of an" aiming mark "with a ring of a shooting zone around it with a radius of, for example, 1 °, acting on the helicopter controls, combined the aiming mark with under moving mark in vertical and horizontal planes. When a movable mark got into the ring of the shooting zone, the pilot pressed the rocket launch button and, until it left, ensured that the moving mark was kept in the ring of the shooting zone (~ 0.8 ... 1.0 s after pressing the button).
Предлагаемый способ наведения позволяет осуществлять пуск ракеты без точного прицеливания маневрированием вертолета при реализации программной разъюстировки оси ИП луча управления относительно оси ТА в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В момент схода ракеты фиксируется угловое положение вертолета ϑн0, ϑн0 и положение пускового устройства относительно строительной горизонтали фюзеляжа (СГФ) вертолета. В момент времени, соответствующий моменту открытия крышки приемника излучения, в оптическую схему прибора наведения вводятся два оптических клина, отводящих ось ИП к зафиксированному в момент пуска положению оси пускового устройства, обеспечивая тем самым "захват" ракеты на траектории.The proposed guidance method allows you to launch a missile without precise aiming by helicopter maneuvering when implementing the software alignment of the axis of the control beam with respect to the TA axis in the vertical and horizontal planes. At the moment of rocket descent, the angular position of the helicopter ϑ н0 , ϑ н0 and the position of the launching device relative to the construction horizontal of the fuselage (GFS) of the helicopter are fixed. At the moment of time corresponding to the moment of opening the cover of the radiation receiver, two optical wedges are introduced into the optical scheme of the guidance device, which divert the axis of the transmitter to the position of the axis of the launching device fixed at the time of launch, thereby ensuring rocket “trapping” along the trajectory.
Потребные углы отворота оси ИП относительно оси ТА для обеспечения ввода ракеты в ИП Δφ°ву, Δφ°вz в вертикальной и горизонтальной плоскостях должны вычисляться по зависимостям:SP needs angles flap axis relative to axis TA to provide input to the rocket SP count Δφ °, Δφ ° BZ in the vertical and horizontal planes must be calculated by relationships:
Δφ°ву=ϑн0-ϑн+ϑпу-φу-ΔΘ,Δφ ° wu = ϑ n0 -ϑ n + ϑ pu -φ y -ΔΘ,
Δφ°вz=ψн0-ψн+ψпу-φz-Δφ,Δφ ° bz = ψ n0 -ψ n + ψ pu -φ z -Δφ,
где ϑн0, ψн0 - углы тангажа и рысканья вертолета в момент схода ракеты;where ϑ н0 , ψ н0 are the pitch and yaw angles of the helicopter at the time of rocket descent;
ϑн, ψн - текущие углы тангажа и рысканья вертолета;ϑ n , ψ n - the current pitch and yaw angles of the helicopter;
ϑпу, ψпу - углы разворота оси пускового устройства относительно СГФ вертолета в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно;ϑ pu , ψ pu - angles of rotation of the axis of the launching device relative to the GFS helicopter in the vertical and horizontal planes, respectively;
φу, φz - текущие углы разворота оси ТА относительно СГФ вертолета в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно;φ y , φ z are the current angles of rotation of the TA axis relative to the GFS helicopter in the vertical and horizontal planes, respectively;
ΔΘ, Δφ - требуемые углы разворота оси пускового устройства относительно оси ИП в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно в момент схода ракеты, рассчитываемые в вычислительном блоке носителя.ΔΘ, Δφ - the required angles of rotation of the axis of the launching device relative to the axis of the FE in the vertical and horizontal planes, respectively, at the time of the descent of the rocket, calculated in the computing unit of the carrier.
В момент времени tнв, соответствующий моменту открытия рулей, начинается совмещение оси ИП с линией визирования цели. В процессе совмещения угловые рассогласования Δφву,z должны изменяться по закону:At the time tнв corresponding to the moment of opening the rudders, the alignment of the IP axis with the line of sight of the target begins. In the process of combining, the angular mismatches Δφ wu, z must vary according to the law:
Δφву,z=0,5·Δφ°ву,z·[1+cos(ωву,z·(t-tнв))], при tнв<t≤tкву,z,Δφvu, z = 0.5 · Δφ ° wu, z · [1 + cos (ωvu, z · (t-tnv))], with tnv <t≤tquu, z,
Δφву,z=0, при t>tкву,z,Δφv, z = 0, for t> tqu, z,
где
ωвmу,z - максимальные угловые скорости вращения оси ИП в процессе совмещения;ω vmu, z - maximum angular velocity of rotation of the axis of the PI in the process of combining;
При ωву,z>π принимается ωву,z=π, а максимальная угловая скорость совмещения оси ИП определяется по зависимости:When ωvu, z> π, ωvu is taken, z = π, and the maximum angular velocity of alignment of the IP axis is determined by the dependence:
tкву,z - время окончания совмещения:tqu, z - the end time of the combination:
tкву,z=tнв+Δtву,z,tqua, z = tnv + Δtvu, z,
где Δtву,z=π/ωву,zwhere Δtvu, z = π / ωvu, z
Предлагаемое изобретение иллюстрируется рисунками.The invention is illustrated by drawings.
Фиг.1, 2 иллюстрируют взаимное угловое положение вертолета, осей телеавтомата, прибора наведения, пускового устройства, линии горизонта и цели (для вертикальной плоскости).1, 2 illustrate the relative angular position of the helicopter, the axes of the teleautomaton, the pointing device, the launching device, the horizon and the target (for the vertical plane).
На фиг.1 показаны два положения ракеты на траектории: первое - положение ракеты на момент времени t=0.3 с, предшествующий моменту начала совмещения осей ИП и ТА, и второе - положение ракеты на момент окончания совмещения осей ИП и ТА. На фиг.2 отмечены:Figure 1 shows two positions of the rocket on the trajectory: the first is the position of the rocket at time t = 0.3 s, preceding the start of alignment of the IP and TA axes, and the second is the position of the rocket at the end of the alignment of IP and TA axes. Figure 2 marked:
εц - угол между линией цели и линией горизонта,ε c - the angle between the target line and the horizon line,
φY - между осью ТА (линией цели) и СГФ носителя,φ Y - between the TA axis (target line) and the GFS carrier,
φY ПМ - угол между осью прицельной марки и СГФ вертолета,φ Y PM - the angle between the axis of the reticle and the GFS helicopter,
εВВ - расчетный угол отклонения ПУ относительно линии цели,ε BB - the estimated angle of deviation PU relative to the line of the target,
υн - угол между линией горизонта и СГФ вертолета,υ n - the angle between the horizon line and the GFS helicopter,
υн0 - угол между линией горизонта и СГФ вертолета в момент пуска ракеты,υ n0 - the angle between the horizon line and the GFS helicopter at the time of launch,
υПУ - угол между СГФ вертолета и осью пускового устройства,υ PU - the angle between the GFS helicopter and the axis of the launch device,
Δφ°ву - требуемый угол отклонения оси ИП относительно оси ТА для обеспечения встреливания ракеты в ИП,Δφ ° wu - the required angle of deviation of the axis of the PI relative to the axis of the TA to ensure the shooting of the rocket in the PI,
Δφ - ошибка наведения оси ИП луча,Δφ is the error of pointing the axis of the beam IP,
ΔΘ - требуемое угловое положение ПУ относительно оси ИП.ΔΘ - the required angular position of the PU relative to the axis of the IP.
На фиг.3 приведена блок-схема системы наведения, реализующей предлагаемый способ наведения. На фиг.3 введены следующие обозначения: 1 - бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ), в состав которой входят следующие блоки: 2 - блок алгоритма встреливания; 11, 16 - блоки вычитания (БВ1, БВ2); 17 - сумматор (С), 22 - формирователь команд (ФК) управления приводом пускового устройства. Блок алгоритма встреливания может быть выполнен из набора вычитающих блоков, сумматоров, блоков произведения и блоков хранения констант. Сумматоры и блоки вычитания выполнены по схеме рис.11.1 (У. Титце, К. Шенк, Полупроводниковая схемотехника, М., Мир, 1982 г., с.137, [3]). Блоки произведения могут быть выполнены по схеме четырехквадрантного умножения ([3], с.162, рис.11.41). Блоки хранения констант могут быть выполнены в виде постоянного запоминающего устройства ([3], с.125-127). Блок 24 - привод пускового устройства, блок 25 - датчик углового положения оси пускового устройства (ДУП3).Figure 3 shows a block diagram of a guidance system that implements the proposed guidance method. Figure 3 introduced the following notation: 1 - on-board digital computer (BCM), which includes the following blocks: 2 - block algorithm shooting; 11, 16 - subtraction blocks (BV1, BV2); 17 - adder (C), 22 - command generator (FC) control the actuator of the starting device. The algorithm of the shooting algorithm can be made up of a set of subtracting blocks, adders, product blocks, and constant storage blocks. Adders and subtraction blocks are made according to the scheme of Fig. 11.1 (W. Titze, K. Schenk, Semiconductor circuitry, M., Mir, 1982, p.137, [3]). Blocks of the product can be performed according to the quadrant multiplication scheme ([3], p. 162, Fig. 11.41). Constant storage units can be made in the form of read-only memory ([3], p.125-127). Block 24 - actuator of the starting device, block 25 - sensor of the angular position of the axis of the starting device (DUP3).
Система наведения включает в себя блок телеавтомата 3, который представляет собой телевизионную аппаратуру (ТАп.) 4, сопряженную с лазерным дальномером-целеуказателем и прибором наведения ракет по лазерному лучу 5 ([1], с.84-85). Телевизионная аппаратура комплекса имеет широкое и узкое поля зрения, углы отклонения линии визирования по азимуту ±35°, по углу места от +15° до -80°. Угловые отклонения оси телеавтомата посредством датчика углового положения 8 преобразуются в электрические сигналы. Датчики углового положения оси телеавтомата и оси пускового устройства могут быть выполнены, например, на основе фотоэлектрического преобразователя угла в код (Основы теории и проектирования вычислительных приборов и машин управления, под ред. Л.Н. Преснухина, М., Высшая школа, 1970 г., с.299, 325).The guidance system includes a
Телеавтомат может выполнять функции обзорно-поисковой системы. Линия визирования для поиска цели отклоняется автоматически или вручную от кнюппеля. После распознавания цели и ее захвата сопровождение цели осуществляется автоматически. Телеавтомат может быть выполнен на основе телевизионного визира, представленного в книге В.П.Демидова, Н.Ш.Кутыева, Управление зенитными ракетами, М., Военное издательство, 1989 г., с.184-186.A television can perform the functions of a search and search system. The line of sight to search for the target deviates automatically or manually from the joystick. After recognition of the target and its capture, the target is tracked automatically. The television can be made on the basis of a television sight, presented in the book of V.P. Demidov, N.Sh. Kutyev, Anti-aircraft missile control, M., Military Publishing House, 1989, p.184-186.
На индикаторе лобового стекла 12 отображается информация о положении цели и прицельной марки пускового устройства. На основе этой информации летчик (летчик, как элемент системы управления, обозначен на схеме блоком 18) должен обеспечить встреливание ракеты в поле зрения обзорно-поисковой системы. Пилотированием вертолета 23 он должен совместить на ИЛС символы линии визирования цели и зоны пуска. После пуска ПТУР летчик должен пилотировать вертолет в допустимых пределах углов отклонения линии визирования цели.On the indicator of the
С осью телеавтомата съюстирована ось ИП лазерного луча, формируемого прибором наведения 5, включающего два импульсных источника (ИИ) 6, 10, формирователь импульсного кода (ФИК) 7, блок сканирования (БС) 13, датчик углового положения (ДУП2) оси луча 14, первый синхронизатор (С1) 15, блок литерности (БЛ) 21, оптическая панкратическая система (ОПС) 19, съюстированная с оптическим прицелом 20. Ракета представлена блоком 26, в состав которого входят приемник излучения (ПИ) 27, блок стробирования сигнала (БСС) 28, блок синхронизирующих импульсов (БСИ) 29, второй синхронизатор (С2) 30 и анализатор импульсного кода (АИК) 31. Устройство и работа прибора наведения раскрыты в описании изобретения, представленном в патенте РФ 2382315 "Система наведения управляемого снаряда".The axis of the teleautomaton is aligned with the axis of the IP of the laser beam generated by the
На фиг.4.1 и 4.2 приведены траектории ракеты "Вихрь" в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно, полученные в результате математического моделирования процесса наведения при ошибках прицеливания летчика в вертикальной плоскости -2.5°, в горизонтальной плоскости ±1.0° в следующих условиях: температура заряда, воздуха Тз,в=20°С; боковой ветер Wz=±10 м/с. Начальные возмущения при сходе ракеты:
Траектория 1 получена для условий: Θ0=1.5°, φ0=-0.7°,
Траектория 2 получена для условий: Θ0=1.5°+0.33°, φ0=-0.7°+1.0°,
Траектория 3 получена для условий: Θ0=1.5°-0.33°, φ0=-0.7°-1.0°,
На фиг.5.1 и 5.2 приведены траектории ракеты "Вихрь" соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях, полученные при ошибках прицеливания летчика в вертикальной плоскости +2.5°, в горизонтальной плоскости ±1.0° для трех траекторий в тех же условиях.Figures 5.1 and 5.2 show the trajectories of the Whirlwind rocket, respectively, in the vertical and horizontal planes, obtained with errors in aiming the pilot in the vertical plane + 2.5 °, in the horizontal plane ± 1.0 ° for three trajectories under the same conditions.
При моделировании рассматривался наиболее тяжелый с точки зрения обеспечения ввода ракеты в ИП случай стрельбы в режиме "висения" вертолета, характеризующийся наибольшим рассеиванием ракет на неуправляемом участке полета.In the simulation, the most severe case of firing in the helicopter “hover” mode, which is characterized by the greatest dispersion of missiles in an uncontrolled flight section, was considered in terms of the most difficult missile entry.
Анализ результатов математического моделирования показывает, что при реализации предлагаемого способа наведения ракеты "Вихрь", например, с вертолета Ка-52 и ошибках прицеливания летчика до ±2.5°, обеспечивается ввод ракеты в информационное поле луча управления и последующее наведение ее на цель. Предложенный способ позволяет снизить требования к рассеиванию ракет на начальном участке наведения, а также снизить требования к точности прицеливания авиационными носителями, т.е. реализуется возможность производить прицеливание и осуществлять ввод ракеты в информационное поле луча управления без маневра носителем.Analysis of the results of mathematical modeling shows that when implementing the proposed method for guiding the Vikhr missile, for example, from a Ka-52 helicopter and pilot aiming errors of up to ± 2.5 °, the missile is entered into the information field of the control beam and then guided to the target. The proposed method allows to reduce the requirements for the dispersion of missiles at the initial guidance site, as well as reduce the requirements for precision aiming by aircraft carriers, i.e. the opportunity is realized to aim and launch missiles into the information field of the control beam without carrier maneuver.
Claims (2)
где Δφву,z - текущие углы между осью информационного поля и линией визирования цели,
ωвmу,z - максимальные угловые скорости вращения оси информационного поля в процессе совмещения;
tкву,z - время окончания совмещения,
tквy,z=tнв+Δtву,z,
где Δtву,z=π/ωву,z. 2. The method according to claim 1, characterized in that the combination of the axis of the information field of the laser beam with the line of sight of the target is carried out according to the law:
where Δφ wu, z are the current angles between the axis of the information field and the line of sight of the target,
ω bmu, z are the maximum angular rotational speeds of the axis of the information field in the process of combining;
t kvu, z is the end time of the combination,
t qy, z = t HB + Δt woo, z ,
where Δt wu, z = π / ω wu, z .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154532/28A RU2498192C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011154532/28A RU2498192C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011154532A RU2011154532A (en) | 2013-07-10 |
RU2498192C2 true RU2498192C2 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=48787471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011154532/28A RU2498192C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498192C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569045C1 (en) * | 2014-09-16 | 2015-11-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" им. академика А.Г. Шипунова | Method of guiding laser beam riding missile and missile system therefor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2205361C2 (en) * | 2001-04-05 | 2003-05-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Missile guidance system |
RU2297588C1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for guidance of telecontrolled missile with control surfaces deployed after launch |
RU2329459C1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-07-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for setting initial control parameters and an artillery guided weapon system (versions) |
US7500636B2 (en) * | 2004-07-12 | 2009-03-10 | Giat Industries | Processes and devices to guide and/or steer a projectile |
US7628353B2 (en) * | 2006-11-14 | 2009-12-08 | Raytheon Company | Delayed tail fin deployment mechanism and method |
RU2423658C2 (en) * | 2009-09-02 | 2011-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" (ОАО "НПП "Конверсия") | Method of controlling and stabilising mobile carrier, integrated system, device for turning antenna reflector in two mutually-perpendicular planes and device for actuating differential aerodynamic controllers for realising said method |
-
2011
- 2011-12-29 RU RU2011154532/28A patent/RU2498192C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2205361C2 (en) * | 2001-04-05 | 2003-05-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Missile guidance system |
US7500636B2 (en) * | 2004-07-12 | 2009-03-10 | Giat Industries | Processes and devices to guide and/or steer a projectile |
RU2297588C1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for guidance of telecontrolled missile with control surfaces deployed after launch |
RU2329459C1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-07-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method for setting initial control parameters and an artillery guided weapon system (versions) |
US7628353B2 (en) * | 2006-11-14 | 2009-12-08 | Raytheon Company | Delayed tail fin deployment mechanism and method |
RU2423658C2 (en) * | 2009-09-02 | 2011-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Конверсия" (ОАО "НПП "Конверсия") | Method of controlling and stabilising mobile carrier, integrated system, device for turning antenna reflector in two mutually-perpendicular planes and device for actuating differential aerodynamic controllers for realising said method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569045C1 (en) * | 2014-09-16 | 2015-11-20 | Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения" им. академика А.Г. Шипунова | Method of guiding laser beam riding missile and missile system therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011154532A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4008869A (en) | Predicted - corrected projectile control system | |
RU2659622C1 (en) | Rotating along the roll angle with direction gyroscope to the target acquisition zone by the homing head rocket outputting method and system for its implementation | |
US4533094A (en) | Mortar system with improved round | |
WO2007089243A2 (en) | Optically guided munition control system and method | |
RU2584210C1 (en) | Method of firing guided missile with laser semi-active homing head | |
US4198015A (en) | Ideal trajectory shaping for anti-armor missiles via time optimal controller autopilot | |
US20170307334A1 (en) | Apparatus and System to Counter Drones Using a Shoulder-Launched Aerodynamically Guided Missile | |
US4086841A (en) | Helical path munitions delivery | |
KR102619438B1 (en) | Guided missile system for detecting off-axis targets | |
EP0105918B1 (en) | Terminally guided weapon delivery system | |
US11601214B2 (en) | System and method for nulling or suppressing interfering signals in dynamic conditions | |
RU143315U1 (en) | SELF-PROPELLED FIRE INSTALLATION OF DETECTING, MAINTENANCE AND LIGHTING OF TARGETS, GUIDING AND LAUNCHING MEDIUM-DISTANCE ANTI-ROCKET COMPLEX Rocket | |
EP2051039A1 (en) | Method and assembly for defending against ballistic missiles with the help of diverting missiles | |
RU2542691C1 (en) | Method for expelling missile to track initiation area with target seeking head, and system for its implementation (versions) | |
RU2498192C2 (en) | Principle of optic beam guidance of missile launching from mobile carrier | |
GB2129103A (en) | Mortar round | |
US4238090A (en) | All-weather intercept of tanks from a helicopter | |
US3153367A (en) | Anti-missile system | |
RU2583347C1 (en) | Method of long-range target capture of zone missile homing head and long missile guidance system | |
Koruba et al. | Programmed control of the flat track anti-tank guided missile | |
Palumbo | Guest editor’s introduction: homing missile guidance and control | |
KR102242124B1 (en) | Re-acquisition of a remote-track command-guided vehicle with the tracker's field of view | |
RU2613016C1 (en) | Method of missile placing into track initiation area by homing head and device for its implementation | |
RU2569046C1 (en) | Method of combined guidance of small-sized missile with separable propulsion system and guidance system for its implementation | |
RU2460966C1 (en) | Method of beam control over rolling missile and beam-controlled rolling missile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160707 |