RU2682086C1 - System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine - Google Patents
System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682086C1 RU2682086C1 RU2018103312A RU2018103312A RU2682086C1 RU 2682086 C1 RU2682086 C1 RU 2682086C1 RU 2018103312 A RU2018103312 A RU 2018103312A RU 2018103312 A RU2018103312 A RU 2018103312A RU 2682086 C1 RU2682086 C1 RU 2682086C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- serial bus
- stabilization
- signal
- control
- power amplifiers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
- F41G5/14—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns
- F41G5/24—Elevating or traversing control systems for guns for vehicle-borne guns for guns on tanks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H7/00—Armoured or armed vehicles
- F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к системам наведения, стабилизации и управления вооружением боевых машин типа БМП, танков, БТР, БРДМ и т.п. работающих с комплексом управления (далее по тексту - КУ) вооружением этих объектов.The invention relates to the field of weapons and military equipment, in particular to guidance systems, stabilization and weapon control systems for combat vehicles such as infantry fighting vehicles, tanks, armored personnel carriers, armored personnel carriers, etc. working with a control complex (hereinafter - KU) armament of these objects.
Известна боевая машина пехоты БМП-2, комплекс вооружения которой содержит установленные в боевом отделении спаренные автоматическую пушку малого калибра и 7,62 мм пулемет, стабилизированные в двух плоскостях, а также пусковую установку с противотанковой управляемой ракетой (далее по тексту - ПТУР) и КУ вооружением, включающий дневно-ночной прицел наводчика, головное зеркало которого механически связано с пушкой, дневной прицел командира, головная призма которого механически связана с пушкой, дневного прицела управляемой ракеты, механически связанного с нестабилизированной выносной пусковой установкой для ПТУР, установленной на башне, а также стабилизатора вооружения представляющего собой систему наведения, стабилизации и управления вооружением.The BMP-2 infantry fighting vehicle is known, the weapon system of which contains a coaxial small-caliber automatic cannon and a 7.62 mm machine gun mounted in the fighting compartment, stabilized in two planes, as well as an anti-tank guided missile launcher (hereinafter referred to as ATGM) and KU armament, including a day-night gunner’s sight, whose head mirror is mechanically connected to the gun, the commander’s day sight, whose head prism is mechanically connected to the gun, the guided missile’s day sight, mechanically ki associated with an unstabilized remote launcher for ATGM mounted on a tower, as well as an arms stabilizer which is a guidance, stabilization and weapon control system.
Система наведения, стабилизации и управления вооружением, в свою очередь, состоит из приводов горизонтального (далее по тексту - ГН) и вертикального (далее по тексту - ВН) наведения и стабилизации. Данная система наведения, стабилизации и управления вооружением принята за прототип.The guidance, stabilization and weapon control system, in turn, consists of horizontal (hereinafter referred to as HH) and vertical (hereinafter referred to as HH) guidance and stabilization drives. This guidance, stabilization and weapon control system is adopted as a prototype.
(См. 1) Изделие 2Э36-4 БС1.331.000 Техническое описание и инструкция по эксплуатации (дополнение к ПБ 1.331.047 ТО);(See 1) Product 2E36-4 BS1.331.000 Technical description and operating instructions (addition to PB 1.331.047 TO);
2) «Боевая машина пехоты БМП-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 4.1, 2. Бронетехника. Изд. Попурри, Минск, 2000, Открытое издание, стр. 180-184.)2) “BMP-2 infantry fighting vehicle. Technical description and instruction manual. 4.1, 2. Armored vehicles. Ed. Potpourri, Minsk, 2000, Open Edition, pp. 180-184.)
Привода ГН и ВН системы, принятой за прототип, представляют собой автономные электромеханические привода постоянного тока, обеспечивающие режим стабилизированного наведения и стабилизации башни и пушки по сигналам, поступающим с пульта управления (ПУ) (ГН) и (ВН) и датчиков абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН) и (ГТ-ВН) в блок управления (БУ).GN and HV drives of the system adopted for the prototype are autonomous DC electromechanical drives that provide stabilized guidance and stabilization of the turret and gun according to signals received from the control panel (PU) (GN) and (HV) and absolute angular velocity sensors ( GT-GN) and (GT-VN) to the control unit (BU).
Принцип работы приводов ВН и ГН в режимах стабилизации и стабилизированного наведения во многом схожи. Рассмотрим работу каждого из приводов ВН и ГН в отдельности.The principle of operation of the HV and GN drives in the stabilization and stabilized guidance modes is very similar. Consider the operation of each of the drives VN and GN separately.
В режиме стабилизации по ВН - стабилизация пушки по ВН осуществляется по сигналу датчика абсолютной угловой скорости, жестко связанного с пушкой. При движении БМП-2 башня вместе с корпусом, под действием внешних возмущений, отклоняется от исходного положения, увлекая за собой пушку, а вместе с ней и датчик абсолютной угловой скорости.In the VN stabilization mode, the VN gun stabilization is carried out according to the signal of the absolute angular velocity sensor rigidly connected to the gun. During the movement of the BMP-2, the tower together with the hull, under the influence of external disturbances, deviates from its original position, dragging the cannon along with it, and with it the absolute angular velocity sensor.
Датчик абсолютной угловой скорости вырабатывает сигнал, пропорциональный величине скорости и соответствующий (по фазе) направлению отклонения пушки в плоскости ВН.The absolute angular velocity sensor generates a signal proportional to the velocity and corresponding (in phase) to the direction of the deflection of the gun in the HH plane.
Полученный сигнал с датчика подается на вход интегратора блока управления (БУ), который вырабатывает сигнал, пропорциональный интегралу скорости, что соответствует величине угла отклонения пушки от исходного положения в плоскости ВН (ошибка стабилизации по ВН). Полученный сигнал ошибки привода ВН, поступает на вход звена коррекции, затем на суммирующий усилитель и далее на усилитель напряжения и поступает на вход широтно-импульсного модулятора усилителя мощности.The received signal from the sensor is fed to the input of the integrator of the control unit (BC), which generates a signal proportional to the integral of speed, which corresponds to the angle of the deviation of the gun from its original position in the HH plane (stabilization error by HH). The received error signal of the HV drive is fed to the input of the correction link, then to the summing amplifier and then to the voltage amplifier and fed to the input of the pulse-width modulator of the power amplifier.
Широтно-импульсный модулятор (ШИМ ВН) преобразует этот сигнал постоянного напряжения в сигнал импульсного напряжения со скважностью, пропорциональной величине напряжения на его входе. Импульсный сигнал с широтно-импульсного модулятора поступает на вход усилителя мощности, где усиливается и поступает на якорную обмотку электродвигателя.A pulse-width modulator (PWM HV) converts this constant voltage signal into a pulse voltage signal with a duty ratio proportional to the voltage at its input. The pulse signal from the pulse-width modulator is fed to the input of the power amplifier, where it is amplified and fed to the anchor winding of the electric motor.
Электродвигатель через редуктор поворачивает пушку, а вместе с ней и зеркало прицела(ов) (П) по ВН в сторону, противоположную отклонению пушки БМП-2 в плоскости ВН, удерживая ее в направлении на цель с точностью, определяемой ошибкой стабилизации привода ВН.The electric motor through the gearbox rotates the gun, and with it the mirror of the sight (s) (P) along the HV in the direction opposite to the deviation of the BMP-2 gun in the HV plane, holding it in the direction to the target with an accuracy determined by the error of stabilization of the HV drive.
Для повышения устойчивости и добротности контуров регулирования, и как следствие получение требуемой ошибки стабилизации привода ВН, в контур управления стабилизатора введены обратная связь по току электродвигателя, формируемая датчиком тока на выходе усилителя мощности, и обратная связь по напряжению электродвигателя, формируемая на выходе усилителя мощности. Сформированные усилителем мощности обратные связи по току и напряжению обрабатываются блоком управления (БУ).In order to increase the stability and quality factor of the control loops, and as a result, obtain the required stabilization error of the HV drive, the motor current feedback generated by the current sensor at the output of the power amplifier and the voltage feedback of the electric motor generated at the output of the power amplifier are introduced into the control circuit of the stabilizer. The current and voltage feedback generated by the power amplifier are processed by the control unit (CU).
Сигнал обратной связи по току электродвигателя поступает на звено коррекции тока ВН и вход сумматора, где суммируется с сигналом выхода обратной связи по напряжению ВН электродвигателя из модуля обработки сигнала обратной связи по напряжению ВН. Сигнал с сумматора обрабатывается звеном коррекции.The feedback signal for the current of the electric motor is fed to the HV current correction link and the adder input, where it is summed with the feedback signal of the voltage feedback of the HV motor from the HV voltage feedback signal processing module. The signal from the adder is processed by the correction link.
Полученные сигналы обратных связей со звена коррекции тока ВН1 и звена коррекции ВН2 поступают на вход суммирующего усилителя, где алгебраически суммируются с сигналом ошибки привода ВН, вырабатываемым интегратором и обработанным звеном коррекции ВН1.The received feedback signals from the current correction link VN1 and the correction link VN2 are fed to the input of the summing amplifier, where they are algebraically summed with the error signal of the VN drive generated by the integrator and processed by the VN1 correction link.
Режим стабилизированного наведения пушки осуществляется по сигналу наведения с резистора пульта управления (ПУ). Сигнал с резистора пульта управления (ПУ ВН) пульта управления (ПУ) подается на вход интегратора блока управления (БУ), где суммируется с сигналом датчика абсолютной угловой скорости, жестко связанного с пушкой. Полученный на выходе интегратора сигнал представляет собой ошибку привода ВН с учетом знака и величины сигнала с резистора пульта управления (ПУ ВН) пульта управления (ПУ), задаваемую оператором при отклонении им рукояток пульта управления (ПУ) в вертикальной плоскости (вверх-вниз).The mode of stabilized guidance of the gun is carried out by the guidance signal from the resistor of the control panel (PU). The signal from the resistor of the control panel (PU VN) of the control panel (PU) is fed to the input of the integrator of the control unit (BU), where it is summed with the signal of the absolute angular velocity sensor rigidly connected to the gun. The signal received at the output of the integrator is an error of the HV drive taking into account the sign and magnitude of the signal from the resistor of the control panel (PU) of the control panel (PU), set by the operator when he rejects the handles of the control panel (PU) in a vertical plane (up and down).
Оператор наводит пультом управления (ПУ) по ВН пушку на цель через оптический канал прицела (П), механически связанного с пушкой.The operator points the remote control (PU) on the VN gun to the target through the optical channel of the sight (P), mechanically connected to the gun.
В режиме стабилизации по ГН стабилизация пушки по ГН осуществляется по сигналу датчика абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН), жестко связанного с пушкой, закрепленной в цапфах башни. При движении БМП-2 башня вместе с корпусом, под действием внешних возмущений, отклоняется от исходного положения, увлекая за собой пушку, а вместе с ней и датчик абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН).In the stabilization mode for GN, gun stabilization for GN is carried out according to the signal of the absolute angular velocity sensor (GT-GN), which is rigidly connected to the gun fixed in the pins of the tower. During the movement of the BMP-2, the tower, along with the hull, under the influence of external perturbations, deviates from its original position, dragging the gun along with it, and with it the absolute angular velocity sensor (GT-GN).
Датчик абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН) вырабатывает сигнал, пропорциональный величине скорости и соответствующей (по фазе) направлению отклонения пушки в плоскости ГН.The absolute angular velocity sensor (GT-GN) generates a signal proportional to the magnitude of the velocity and the corresponding (in phase) direction of the deflection of the gun in the GN plane.
Полученный сигнал с (ГТ-ГН) подается на вход интегратора блока управления (БУ), который вырабатывает сигнал, пропорциональный интегралу скорости, что соответствует величине угла отклонения пушки от исходного положения в плоскости ГН (ошибка стабилизации по ГН). Полученный сигнал ошибки привода ГН поступает на вход звена коррекции (ГН1), затем на суммирующий усилитель и далее на усилитель напряжения (УН-ГН) и поступает на вход широтно-импульсного модулятора (ШИМ ГН) усилителя мощности (УМГН).The received signal from (GT-GN) is fed to the input of the integrator of the control unit (BU), which generates a signal proportional to the velocity integral, which corresponds to the magnitude of the angle of deviation of the gun from its original position in the GN plane (GN stabilization error). The received error signal of the GN drive is fed to the input of the correction link (GN1), then to the summing amplifier and then to the voltage amplifier (UN-GN) and fed to the input of the pulse-width modulator (PWM GN) of the power amplifier (UMGN).
Широтно-импульсный модулятор (ШИМ ГН) преобразует этот сигнал постоянного напряжения в сигнал импульсного напряжения со скважностью, пропорциональной величине напряжения на его входе. Импульсный сигнал с широтно-импульсного модулятора (ШИМ ГН) поступает на вход усилителя (У-ГН) усилителя мощности (УМГН), где усиливается и поступает на якорную обмотку электродвигателя (ЭД-ГН).A pulse-width modulator (PWM GN) converts this constant voltage signal into a pulse voltage signal with a duty ratio proportional to the voltage at its input. The pulse signal from a pulse-width modulator (PWM GN) is fed to the input of an amplifier (U-GN) of a power amplifier (UMGN), where it is amplified and fed to the armature winding of an electric motor (ED-GN).
Электродвигатель (ЭД-ГН) через редуктор поворачивает башню, а вместе с ней пушку и зеркало прицела(ов) (П) в сторону, противоположную отклонению пушки БМП-2 в плоскости ГН, удерживая ее в направлении на цель с точностью, определяемой ошибкой стабилизации привода ГН.The electric motor (ED-GN) rotates the turret through the gearbox, and with it the gun and sight mirror (s) (P) in the direction opposite to the BMP-2 gun deflection in the GN plane, holding it in the direction to the target with an accuracy determined by the stabilization error GN drive.
Для повышения устойчивости и добротности контуров регулирования, и как следствие получение требуемой ошибки стабилизации привода ГН, в контур управления стабилизатора введена обратная связь по току электродвигателя, формируемая датчиком тока (ДТ ГН) на выходе усилителя (У-ГН) усилителя мощности (УМГН). Сформированная усилителем мощности (УМГН) обратная связь по току обрабатываются блоком управления (БУ).To increase the stability and quality factor of the control loops, and as a result, to obtain the required stabilization error of the GN drive, the motor current feedback generated by the current sensor (DT GN) at the output of the amplifier (U-GN) of the power amplifier (UMGN) is introduced into the control circuit of the stabilizer. The current feedback generated by the power amplifier (UMGN) is processed by the control unit (BU).
Сигнал обратной связи по току электродвигателя (ЭД-ГН) из усилителя мощности (УМГН) поступает на звено коррекции тока ГН и далее на вход суммирующего усилителя, где алгебраически суммируется с сигналом ошибки привода ГН, вырабатываемым интегратором и обработанный звеном коррекции (ГН1).The feedback signal of the electric motor current (ED-GN) from the power amplifier (UMGN) is fed to the GN current correction link and then to the input of the summing amplifier, where it is algebraically summed with the GN drive error signal generated by the integrator and processed by the correction link (GN1).
Режим стабилизированного наведения пушки (башни) по ГН осуществляется по сигналу наведения с резистора пульта управления (ПУ ГН) пульта управления (ПУ). Сигнал с резистора пульта управления (ПУ ГН) пульта управления (ПУ) подается на вход интегратора блока управления (БУ), где суммируется с сигналом датчика абсолютной угловой скорости (ГТ-ГН), механически связанного с пушкой. Полученный на выходе интегратора сигнал представляет собой ошибку привода ГН с учетом знака и величины сигнала с резистора пульта управления (ПУ ГН) пульта управления (ПУ), задаваемой оператором при отклонении им рукояток пульта управления (ПУ) в горизонтальной плоскости (вправо-влево).The mode of stabilized guidance of the gun (turret) by GN is carried out by the guidance signal from the resistor of the control panel (PU GN) of the control panel (PU). The signal from the resistor of the control panel (PU GN) of the control panel (PU) is fed to the input of the integrator of the control unit (BU), where it is summed with the signal of the absolute angular velocity sensor (GT-GN), mechanically connected to the gun. The signal received at the output of the integrator is an error of the GN drive taking into account the sign and magnitude of the signal from the resistor of the control panel (PU GN) of the control panel (PU), set by the operator when he deviates the handles of the control panel (PU) in a horizontal plane (left to right).
Оператор наводит пультом управления (ПУ) по ГН пушку на цель через оптический канал прицела (П), механически связанного с башней и пушкой.The operator points the remote control (PU) on the GN gun at the target through the optical channel of the sight (P), mechanically connected to the tower and the gun.
Недостатками вышеуказанной системы - прототипа являются:The disadvantages of the above prototype system are:
- низкая точность стабилизации пушки и спаренного с ней пулемета при движении БМП-2 (срединное значение ошибки стабилизации и т.д.), обусловленная недостаточным быстродействием и точностью обратных связей, при отработке приводами стабилизатора динамически изменяющихся сигналов;- low accuracy of stabilization of the gun and the machine gun coaxial with it during the movement of the BMP-2 (the median value of the stabilization error, etc.), due to the insufficient speed and accuracy of feedbacks, when the stabilizer drives dynamically changing signals;
- малая эффективность ведения прицельного огня из пушки, из-за наличия жесткой механической связи с ней установленных прицелов, точность стабилизации которых в пространстве определяется точностью стабилизации самих силовых приводов пушки (зависимая стабилизация линии визирования), что затрудняет прицеливание и наблюдение в движении;- low efficiency of aimed fire from the gun, due to the presence of a rigid mechanical connection with the installed sights, the stabilization accuracy of which in space is determined by the stabilization accuracy of the gun’s power drives themselves (dependent stabilization of the line of sight), which makes it difficult to aim and observe in motion;
- недостаточное быстродействие приводов наведения и стабилизации вооружения БМП-2, обусловленное низкой скоростью отработки ими входного воздействия;- insufficient speed of the guidance and stabilization drives of the BMP-2 armament, due to the low speed of development of the input impact by them;
- отсутствие прицелов, имеющих двухплоскостную независимую стабилизацию в пространстве головного зеркала и датчиков положения, обеспечивающих электрическую связь прицела с пушкой (установленным вооружением);- the absence of sights having two-plane independent stabilization in the space of the head mirror and position sensors, providing electrical connection between the sight and the gun (mounted weapons);
- отсутствие информационных каналов обмена с другими устройствами, что не позволяет повысить эксплутационные характеристики стабилизатора, его диагностику и возможность установки на другие объекты военного назначения;- lack of information channels of exchange with other devices, which does not allow to increase the operational characteristics of the stabilizer, its diagnostics and the ability to install on other military targets;
- отсутствие возможности установки дополнительного стабилизированного вооружения;- the lack of the ability to install additional stabilized weapons;
- отсутствие блокировок и защит, обеспечивающих безаварийную работу ОВН и его экипажа при возникновении нештатных ситуаций (неправильные действия оператора, выход из строя внутренних вторичных источников питания, кратковременное пропадание или понижение бортовой сети ОВН).- the absence of locks and protections that ensure trouble-free operation of the OVN and its crew in case of emergency situations (improper actions by the operator, failure of internal secondary power sources, short-term loss or reduction of the on-board OVN network).
Техническими задачами заявляемого изобретения являются:The technical objectives of the claimed invention are:
- повышение точности стабилизации установленного на объекте военного назначения (далее по тексту - ОВН) вооружения не менее чем на 30-40%, по сравнению с прототипом;- improving the accuracy of stabilization of weapons installed at a military facility (hereinafter referred to as “IOD”) by at least 30-40%, compared with the prototype;
- повышение эффективности ведения прицельного огня не менее чем в два раза по сравнению с прототипом из установленного на ОВН вооружения особенно при его движении;- increasing the efficiency of aimed fire not less than twice as compared with the prototype of the weapons installed on the IOD, especially during its movement;
- повышение быстродействия приводов системы наведения, стабилизации и управления вооружения и скорости отработки ими входного воздействия до величины более 40%;- increasing the speed of the drive system guidance, stabilization and control of weapons and the speed of mining their input exposure to a value of more than 40%;
- обеспечение независимой двухплоскостной стабилизации линии визирования (прицеливания);- providing independent two-plane stabilization of the line of sight (aiming);
- повышение эксплутационных характеристик системы наведения, стабилизации и управления вооружения, расширение возможности ее диагностики и применения;- improving the operational characteristics of the guidance, stabilization and weapon control system, expanding the possibility of its diagnosis and use;
- обеспечение возможности установки дополнительного стабилизированного вооружения, работающего в режиме независимой стабилизации, виды и количество которого определяется только требованиями Заказчика к боевой мощи ОВН;- providing the possibility of installing additional stabilized weapons operating in the independent stabilization mode, the types and quantity of which are determined only by the requirements of the Customer for the military power of the AEC;
- повышение безопасности экипажа ОВН при неправильных действиях оператора, выхода из строя внутренних источников питания и кратковременных пропаданиях или понижениях бортовой сети ОВН.- improving the safety of the AEC crew in case of improper actions by the operator, failure of internal power sources and short-term disappearance or lowering of the on-board AEC network.
Для достижения указанного технического результата в известную систему наведения, стабилизации и управления вооружением (СНВ), содержащую башню с установленной пушкой, пульт(ы) управления по ГН и ВН, блок управления, усилители мощности по ГН и ВН, содержащие в свою очередь датчики тока по ГН и ВН и широтно-импульсные модуляторы по ГН и ВН, выходы которых электрически связаны с усилителями по ГН и ВН усилителей мощности по ГН и ВН, датчики абсолютной угловой скорости по ГН и ВН, жестко связанные с пушкой, электродвигатель ГН, механически соединенный с погоном башни через редуктор ГН, электродвигатель ВН (ЭД1-ВН), механически соединенный с пушкой через первый редуктор ВН (Ред.ВН1) и зубчатый сектор согласно изобретению дополнительно введены:To achieve the specified technical result in a known guidance, stabilization and weapon control system (START) containing a turret with a mounted gun, control panel (s) for GN and HV, control unit, power amplifiers for GN and HV, which in turn contain current sensors for GN and HV and pulse-width modulators for GN and HV, the outputs of which are electrically connected to amplifiers for GN and HV power amplifiers for GN and HV, absolute angular velocity sensors for GN and HV, rigidly connected to the gun, GN motor, mechanically connected nny with turret through GN reducer motor HV (ED1-HV), mechanically coupled to the gun through a first HV gear (Red.VN1) and the sector gear according to the invention additionally introduced:
- задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН (ЗУС);- master stabilization device with position sensors independently stabilized in space inertial object on GN and VN (ZUS);
- датчик положения по ВН пушки (ДП1-ВН);- position sensor for the gun’s HV (DP1-VN);
- датчики положения по ВН пусковых установок (ДП2-ВН, ДП3-ВН, ДП4-ВН);- position sensors for VL launchers (DP2-VN, DP3-VN, DP4-VN);
- датчик положения башни (ДПБ);- tower position sensor (DPB);
- датчик крена и тангажа (ДКТ);- roll and pitch sensor (VCT);
- блок вычисления баллистических поправок (БВБП);- ballistic correction calculation unit (BVPP);
- пусковые установки (УП1-ВН, УП2-ВН, УП3-ВН);- launchers (UP1-VN, UP2-VN, UP3-VN);
- редукторы ВН пусковых установок (Ред.ВН2, Ред.ВН3, Ред.ВН4);- VN gearboxes of launchers (Red. VN2, Red. VN3, Red. VN4);
- электродвигатели ВН пусковых установок (ЭД2-ВН, ЭД3-ВН, ЭД4-ВН);- VN electric motors of launchers (ED2-VN, ED3-VN, ED4-VN);
- усилители мощности по ВН пусковых установок (УМВН2, УМВН3, УМВН4);- power amplifiers for VN launchers (UMVN2, UMVN3, UMVN4);
- последовательные шины (ПШ1, ПШ2, ПШ3);- serial buses (ПШ1, ПШ2, ПШ3);
- формирователи сигналов последовательной шины усилителей мощности по ГН и ВН;- shapers of the serial bus signal power amplifiers for GN and HV;
- блоки вычисления широтно-импульсных модуляторов усилителей мощности по ГН и ВН;- calculation blocks of pulse-width modulators of power amplifiers according to GN and VN;
- модули вычисления скорости вала электродвигателя усилителей мощности по ГН и ВН;- modules for calculating the speed of the shaft of the electric motor of power amplifiers according to GN and HV;
- аппаратура системы управления боевым отделением, кроме того, в блок управления дополнительно введены:- equipment of the control system of the fighting compartment, in addition, the following are additionally entered into the control unit:
- формирователи сигналов последовательной шины;- serial bus signal conditioners;
- блок вычисления сигналов управления;- control signal calculation unit;
- блок защит,- protection block,
при этом задающее(ие) устройство(ва) стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объектов) по ГН и ВН электрически связано с пультом(ами) управления по ГН и ВН через первую последовательную шину и установленным вооружением соответственно через датчики положения по ВН (ДП1-ВН, ДП2-ВН, ДП3-ВН, ДП4-ВН), которые механически связаны соответственно с установленным вооружением (пушкой или пусковой установкой ПУ1-ВН, ПУ2-ВН, ПУ3-ВН) и датчиком положения башни, механически связанным с погоном башни и электрически, через вторую последовательную шину с блоком управления, аппаратура системы управления боевым отделением электрически через первую последовательную шину связана пультом(ами) управления по ГН и ВН, причемwherein the stabilization master (s) with position sensors of inertial objects independently stabilized in space) via GN and HV is electrically connected to the control panel (s) along GN and HV via the first serial bus and installed armament, respectively, through HV position sensors (DP1-VN, DP2-VN, DP3-VN, DP4-VN), which are mechanically connected respectively to the installed weapons (gun or launcher PU1-VN, PU2-VN, PU3-VN) and a tower position sensor mechanically associated with epaulettes of the tower and ele ctrically, through the second serial bus with the control unit, the equipment of the control system of the fighting compartment is electrically connected through the first serial bus with the control panel (s) along GN and HV, moreover
указанные пульт(ы) управления по ГН и ВН, датчики положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН задающего устройства стабилизации, датчик крена и тангажа, аппаратура системы управления боевым отделением, блок вычисления баллистических поправок электрически через первую последовательную шину связаны с блоком управления,the indicated control panel (s) for GN and HV, position sensors of an inertial object independently stabilized in space according to GN and HV of the stabilization master, roll and pitch sensors, combat compartment control system equipment, ballistic corrections calculation unit, are electrically connected through the first serial bus to the block management
выходы датчиков тока электродвигателей по ГН и ВН и модулей вычисления скорости вала электродвигателей по ГН и ВН усилителей мощности по ГН и ВН (УМВН1) через блоки вычисления широтно-импульсного модулятора по ГН и ВН связаны с формирователями сигналов последовательной шины усилителей ГН и ВН (УМВН1), которые через третью последовательную шину связаны с блоком управления, в свою очередь усилители мощности по ВН пусковых установок (УМВН2, УМВН3, УМВН4) с одной стороны электрически связаны с третьей последовательной шиной, а с другой стороны с электродвигателями ВН пусковых установок (ЭД2-ВН, ЭД3-ВН, ЭД4-ВН),the outputs of the current sensors of electric motors for GN and HV and modules for calculating the speed of the shaft of electric motors for GN and HV power amplifiers for GN and HV (UMVN1) are connected through the calculation blocks of the pulse-width modulator for GN and HV to the signal conditioners of the serial bus of amplifiers GN and HV (UMVN1 ), which are connected through the third serial bus to the control unit, in turn, power amplifiers for the high-voltage launchers of the launchers (UMVN2, UMVN3, UMVN4) are electrically connected on the one hand to the third serial bus, and on the other lektrodvigatelyami BH launchers (ED2-HV, HV-ED3, ED4-BH)
при этом с одной стороны первый формирователь сигналов последовательной шины блока управления связан со второй последовательной шиной и через нее с датчиками абсолютной угловой скорости по ГН и ВН, а также датчиками положения по ВН (ДП1-ВН, ДП2-ВН, ДП3-ВН, ДП4-ВН) и датчиком положения башни,in this case, on the one hand, the first signal driver of the serial bus of the control unit is connected to the second serial bus and through it with absolute angular velocity sensors along GN and VN, as well as position sensors along VN (DP1-VN, DP2-VN, DP3-VN, DP4 -VN) and the tower position sensor,
с другой стороны первый формирователь сигналов последовательной шины блока управления связан с блоком вычисления сигналов управления, который в свою очередь связан в блоке управления с блоком защит, а также со вторым формирователем сигналов последовательной шины и третьим формирователем сигналов последовательной шины, при этом блок защит в свою очередь связан с бортовой сетью ОВН, а третий формирователь сигналов последовательной шины через первую последовательную шину связан с пультами управления по ГН и ВН, датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН и ВН задающего устройства стабилизации, датчиком крена и тангажа, аппаратурой системы управления боевым отделением, блоком вычисления баллистических поправок,on the other hand, the first serial bus signal conditioner of the control unit is connected to the control signal calculating unit, which in turn is connected to the protection unit in the control unit, as well as the second serial bus signal conditioner and the third serial bus signal conditioner, while the protection unit the queue is connected to the on-board power supply network, and the third driver of the serial bus signals through the first serial bus is connected to control panels for GN and HV, position sensors Isimally stabilized in space of an inertial object according to the GN and VN of the stabilization master, the roll and pitch sensors, the equipment of the control system of the fighting compartment, the unit for calculating ballistic corrections,
с другой стороны второй формирователь сигналов последовательной шины блока управления через третью последовательную шину связан с формирователями сигналов последовательной шины усилителей мощности ГН и ВН (УМВН1), и через блоки вычисления широтно-импульсных модуляторов по ГН и ВН и широтно-импульсные модуляторы по ГН и ВН с усилителями ГН и ВН усилителей мощности ГН и ВН (УМВН1),on the other hand, the second driver of the serial bus of the control unit through the third serial bus is connected to the drivers of the serial bus of the power amplifiers GN and HV (UMVN1), and through the blocks for calculating pulse-width modulators for GN and HV and pulse-width modulators for GN and HV with amplifiers GN and HV power amplifiers GN and HV (UMVN1),
при этом с одной стороны выходной сигнал усилителя мощности ГН вращает вал электродвигателя ГН, который в свою очередь через редуктор ГН поворачивает башню с установленным вооружением в направлении, определяемым задающим устройством стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН с учетом угловой поправки по ГН, рассчитанной блоком вычисления баллистических поправок,at the same time, on the one hand, the output signal of the GN power amplifier rotates the GN electric motor shaft, which in turn rotates the turret with the mounted armament in the direction determined by the stabilization master with the position sensor of the inertial object independently stabilized in space by GN taking into account the angular correction GN calculated by the ballistic correction calculation unit,
с другой стороны выход усилителя мощности по ВН (УМВН1) соединен с электродвигателем ВН пушки, а усилителей мощности по ВН пусковых установок (УМВН2, УМВН3, УМВН4) соответственно с электродвигателями (ЭД2-ВН, ЭД3-ВН, ЭД4-ВН) пусковых установок (УП1-ВН, УП2-ВН, УП3-ВН), причем коммутация выбранного электродвигателя по ВН производится в блоке управления по третьей последовательной шине путем выбора соответствующего усилителя, при этом выбранный электродвигатель ВН (ЭД1-ВН, ЭД2-ВН, ЭД3-ВН, ЭД4-ВН) через соответствующий редуктор ВН поворачивает пушку или выбранную пусковую установку в направлении, определяемым задающим устройством стабилизации с датчиком положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ВН с учетом угловой поправки по ВН, рассчитанной, соответственно, блоком вычисления баллистических поправок для выбранного типа вооружения.on the other hand, the output of the power amplifier on VN (UMVN1) is connected to the VN gun’s electric motor, and the power amplifiers on VN of launchers (UMVN2, UMVN3, UMVN4), respectively, with electric motors (ED2-VN, ED3-VN, ED4-VN) of launchers ( UP1-VN, UP2-VN, UP3-VN), moreover, switching of the selected electric motor via VN is performed in the control unit via the third serial bus by selecting the corresponding amplifier, while the selected VN electric motor (ED1-VN, ED2-VN, ED3-VN, ED4-VN) through the corresponding VN reducer turns the gun or The selected launcher in a direction determined by the setting device to stabilize the position sensor, regardless stabilized in inertial space object based on the HV angle correction of the HV calculated respectively ballistic corrections calculation unit for the type of weapons.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система стабилизации и управления вооружением отличается наличием новых элементов:Comparative analysis with the prototype shows that the claimed stabilization and weapon control system is characterized by the presence of new elements:
- задающего устройства стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного инерциального объекта по ГН и ВН (ЗУС),- the stabilization master with position sensors of an independently stabilized inertial object in GN and HV (ZUS),
- аппаратуры системы управления боевым отделением (АСУ),- equipment of the control system of the fighting compartment (ACS),
- датчика крена и тангажа (ДКТ),- roll and pitch sensor (VCT),
- блока вычисления баллистических поправок (БВБП),- ballistic correction calculation unit (BVPP),
- датчика положения по ВН пушки (ДП1-ВН);- position sensor for the gun’s HV (DP1-VN);
- датчиков положения по ВН пусковых установок (ДП2-ВН), (ДП3-ВН), (ДП4-ВН);- position sensors on VN of launchers (DP2-VN), (DP3-VN), (DP4-VN);
- датчика положения башни (ДПБ),- tower position sensor (DPB),
- последовательных шин (ПШ1), (ПШ2), (ПШ3),- serial tires (ПШ1), (ПШ2), (ПШ3),
- редукторов ВН пусковых установок (Ред. ВН2), (Ред. ВН3), (Ред. ВН4),- reducers VN launchers (Rev. VN2), (Rev. VN3), (Rev. VN4),
- пусковых установок (УП1-ВН), (УП2-ВН), (УП3-ВН),- launchers (UP1-VN), (UP2-VN), (UP3-VN),
- обновленных усилителей мощности приводов ГН и ВН1 с:- updated power amplifiers of GN and VN1 drives with:
- модулями вычисления скорости вала электродвигателя усилителей мощности по ГН и ВН,- modules for calculating the speed of the shaft of the electric motor of power amplifiers according to GN and VN,
- формирователями сигналов последовательной шины усилителей мощности по ГН и ВН (ФСПШ УГН), (ФСПШ УВН),- shapers of the serial bus signal of power amplifiers according to GN and VN (FPSH UGN), (FPSH UVN),
- блоками вычисления широтно-импульсных модуляторов усилителей мощности по ГН и ВН1 (БВШИМ ГН), (БВШИМ ВН),- calculation blocks of pulse-width modulators of power amplifiers according to GN and VN1 (BVShIM GN), (BVShIM VN),
- отдельных усилителей мощности пусковых установок ВН (УМВН2), (УМВН3), (УМВН4),- individual power amplifiers of launchers VN (UMVN2), (UMVN3), (UMVN4),
- блока управления с:- control unit with:
- формирователями сигналов последовательной шины (ФСПШ1), (ФСПШ2), (ФСПШ3),- shapers of the serial bus signals (FSPSh1), (FSPSh2), (FSPSh3),
- блоком вычисления сигналов управления (БВСУ),- control signal calculation unit (BVSU),
- блоком защит,- protection block,
и их связями с другими элементами системы.and their relationships with other elements of the system.
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые элементы достаточно хорошо известны в технике, но при их введении в указанной связи в систему наведения стабилизации и управления вооружением позволяет:Comparison of the proposed solutions with other technical solutions shows that the newly introduced elements are quite well known in the art, but when they are introduced in this connection into the stabilization guidance and weapon control system, it allows:
- повысить точность стабилизации выбранного вооружения не менее чем на 30-40%, по сравнению с прототипом, за счет применения в структуре приводов ГН и ВН новых и более качественных (защищенных от помех) обратных связей;- to increase the accuracy of stabilization of the selected weapons by at least 30-40%, compared with the prototype, due to the use of new and higher-quality (anti-interference) feedbacks in the structure of GN and HV drives;
- улучшить качество управления приводами ВН и ГН, и тем самым повысить эффективность ведения прицельного огня из установленного вооружения не менее чем в два раза по сравнению с прототипом, особенно при движении ОВН с установленным вооружением, за счет введения в структуру приводов ВН и ГН дополнительных устройств, позволяющих обеспечить 2-х плоскостную независимую стабилизацию и стабилизированное наведение установленного вооружения, при этом сохранив возможность работы стабилизатора и в прежнем режиме зависимой стабилизации;- to improve the quality of control of the HV and GN drives, and thereby increase the efficiency of aimed fire from installed armament by at least two times compared with the prototype, especially when driving an AHW with installed armament, by introducing additional devices into the structure of the HV and GN drives allowing to provide 2-plane independent stabilization and stabilized guidance of installed weapons, while maintaining the ability of the stabilizer to work in the previous dependent stabilization mode;
- повысить быстродействие приводов системы наведения, стабилизации и управления вооружения и скорости отработки ими входных воздействий до величины более 40%, за счет использования электродвигателей и усилителей мощности приводов ГН и ВН новой конструкции;- to increase the speed of the drives of the guidance system, stabilization and control of weapons and the speed of practicing input influences to more than 40%, through the use of electric motors and power amplifiers of GN and VN drives of a new design;
- улучшить условия работы оператора при наведении им выбранного вооружения на цель при движении ОВН за счет применения независимой от вооружения двухплоскостной стабилизации линии визирования. При этом стабилизация выбранного вооружения осуществляется относительно датчиков положения стабилизированной линии прицеливания ЗУС;- to improve the operator’s working conditions when he guides the chosen weapon to the target during the movement of the AEC due to the use of two-plane stabilization of the line of sight independent of the weapon. Moreover, the stabilization of the selected weapons is carried out relative to the position sensors of the stabilized aiming line ZUS;
- повысить эксплутационные характеристики СНВ и возможности его диагностики и адаптации к другим комплексам управления вооружением за счет наличия информационного канала обмена между аппаратурой системы управления боевого отделения и блоком управления системы наведения, стабилизации и управления вооружения;- to increase the operational characteristics of strategic offensive arms and the possibility of its diagnosis and adaptation to other weapons control systems due to the presence of an information exchange channel between the equipment of the control system of the fighting compartment and the control unit of the guidance, stabilization and weapon control system;
- ввести дополнительное стабилизированное вооружение, в виде пусковых установок, работающее в режиме независимой стабилизации, управление которыми осуществляется оператором автоматически, при выборе соответствующего вооружения- introduce additional stabilized weapons, in the form of launchers, operating in the independent stabilization mode, which are controlled automatically by the operator when selecting the appropriate weapons
- повысить безопасность экипажа ОВН при неправильных действиях оператора, выхода из строя внутренних источников питания и кратковременных пропаданиях или понижениях бортовой сети ОВН, за счет введения в блок управления блока защит, позволяющего при появлении вышеуказанных условий блокировать через АСУ объекта редукторы приводов наведения по ГН и ВН, а также выходы усилителей мощности по ГН и ВН через третью последовательную шину.- to increase the safety of the AEC crew in case of improper actions by the operator, failure of internal power sources and short-term loss or decrease of the on-board network of the AEC, by introducing a protection unit into the control unit, which allows, when the above conditions appear, to block the guiding gears of the guidance drives along the GN and HV , as well as the outputs of power amplifiers on GN and VN through the third serial bus.
Изобретение позволяет за счет применения новых приборов и узлов, построенных на цифровой платформе, значительно расширить совместно с КУ вооружением возможности боевого применения БМП, танков, БТР, БРДМ и т.п., поднять их боевую мощь, надежность, живучесть, улучшить их технические и эксплутационные характеристики, решить вопросы по настройке и оперативной диагностике предлагаемой системы, что очень важно при работе экипажа в реальных боевых условиях.The invention allows, through the use of new devices and components built on a digital platform, to significantly expand, together with KU armaments, the capabilities of the combat use of infantry fighting vehicles, tanks, armored personnel carriers, infantry fighting vehicles, etc., increase their combat power, reliability, survivability, and improve their technical and operational characteristics, to solve the problems of tuning and operational diagnostics of the proposed system, which is very important when the crew is in real combat conditions.
На фигуре приведена заявляемая структурная схема системы наведения, стабилизации и управления вооружением боевой машины.The figure shows the claimed structural diagram of a guidance system, stabilization and weapon control of a combat vehicle.
Сокращения, принятые в тексте и на фигуре:Abbreviations adopted in the text and in the figure:
АСУ - аппаратура системы управления боевым отделением ОВН;ACS - equipment for the control system of the combat compartment of the Aries;
БУ - блок управления системы наведения, стабилизации и управления вооружением;BU - control unit for guidance, stabilization and weapon control systems;
БВШИМ ВН - блок вычисления ШИМ ВН усилителя мощности ВН1;BVShIM VN - block PWM VN calculation of VN1 power amplifier;
БВШИМ ГН - блок вычисления ШИМ ГН усилителя мощности ГН;BVSHIM GN - block calculation PWM GN power amplifier GN;
БВБП - блок вычисления баллистических поправок;BVBP - block calculation of ballistic corrections;
БВСУ - блок вычисления сигналов управления;BVSU - control signal calculation unit;
БЗ - блок защит;BZ - block of protection;
ВН - вертикальное наведение;VN - vertical guidance;
ГН - горизонтальное наведение;GN - horizontal guidance;
ГТ-ГН - датчик абсолютной угловой скорости по ГН (гиротахометр ГН);GT-GN - absolute velocity sensor for GN (gyrotachometer GN);
ГТ-ВН - датчик абсолютной угловой скорости по ВН (гиротахометр ВН);GT-VN - VL absolute speed sensor (VN gyrotachometer);
ДКТ - датчик крена и тангажа;DKT - roll and pitch sensor;
ДП1-ВН - датчик положения ВН пушки;DP1-VN - gun position sensor;
ДП2-ВН - датчик положения ВН пусковой установки УП1-ВН;DP2-VN - VN position sensor of the UP1-VN launcher;
ДП3-ВН - датчик положения ВН пусковой установки УП2-ВН;DP3-VN - VN position sensor of the UP2-VN launcher;
ДП4-ВН - датчик положения ВН пусковой установки УП3-ВН;DP4-VN - VN position sensor of the UP3-VN launcher;
ДПБ - датчик положения башни;DPB - tower position sensor;
ДУС-ВН - датчик абсолютной угловой скорости по ВН;DUS-VN - absolute velocity sensor for VN;
ДУС-ГН - датчик абсолютной угловой скорости по ГН;DUS-GN - absolute velocity sensor for GN;
ДТ ГН - датчик тока электродвигателя ГН;DT GN - current sensor of the electric motor GN;
ДТ ВН - датчик тока электродвигателя ВН (ЭД1-ВН);DT VN - current sensor of the electric motor VN (ED1-VN);
ЗКТ-ВН - звено коррекции по току электродвигателя привода ВН (ЭД1-ВН);ZKT-VN - link for current correction of the VN drive electric motor (ED1-VN);
ЗКТ-ГН - звено коррекции по току электродвигателя привода ГН;ZKT-GN - link for current correction of the electric motor of the GN drive;
ЗУС - задающее устройство стабилизации с датчиками положения независимо стабилизированного в пространстве инерциального объекта по ГН иВН;ZUS - master stabilization device with position sensors of an inertial object independently stabilized in space by GN and HV;
КУ - комплекс управления;KU - management complex;
ОВН - объект военного назначения;OVN - military facility;
ОСН ВН - модуль обработки сигнала обратной связи по напряжению ВН (ЭД1-ВН);OSN VN - module for processing the feedback signal for VN voltage (ED1-VN);
П - прицел(ы) с зависимой линией стабилизации;P - sight (s) with a dependent stabilization line;
ПУ - пульт управления, включающий в себя ПУ ГН и ПУ ВН;PU - control panel, including PU GN and PU VN;
ПУ ГН - пульт управления по ГН;PU GN - control panel for GN;
ПУ ВН - пульт управления по ВН;PU VN - control panel for VN;
ПШ1 - первая последовательная шина;PSh1 - the first serial bus;
ПШ2 - вторая последовательная шина;PSh2 - the second serial bus;
ПШ3 - третья последовательная шина;PSH3 - the third serial bus;
Ред.ГН - редуктор привода ГН;Red. GN - GN drive gear;
Ред.ВН - редуктор привода ВН;Rev. VN - VN drive gearbox;
Ред.ВН1 - редуктор привода ВН пушки;Rev. VN1 - VN gun drive gearbox;
Ред.ВН2 - редуктор привода ВН первой пусковой установки;Rev. VN2 - VN drive gear of the first launcher;
Ред.ВН3 - редуктор привода ВН второй пусковой установки;Rev. VN3 - VN drive gear of the second launcher;
Ред.ВН4 - редуктор привода ВН третьей пусковой установки;Rev. VN4 - VN drive gear of the third launcher;
СК ГН - модуль вычисления скорости вала электродвигателя привода ГН;SC GN - module for calculating the shaft speed of the electric motor drive GN;
СК ВН - модуль вычисления скорости вала электродвигателя привода ВН (ЭД1-ВН);SC VN - module for calculating the shaft speed of the VN drive electric motor (ED1-VN);
СНВ - система наведения, стабилизации и управления вооружением;START - guidance, stabilization and weapon control system;
УМГН - усилитель мощности ГН;UMGN - GN power amplifier;
УМВН1 - первый усилитель мощности ВН привода ВН пушки;UMVN1 - the first power amplifier VN drive VN gun;
УМВН2 - второй усилитель мощности ВН;UMVN2 - second VN power amplifier;
УМВН3 - третий усилитель мощности ВН;UMVN3 - the third VN power amplifier;
УМВН4 - четвертый усилитель мощности ВН;UMVN4 - the fourth VN power amplifier;
УН-ГН - усилитель напряжения канала ГН блока управления;UN-GN - voltage amplifier channel GN control unit;
УН-ВН - усилитель напряжения канала ВН блока управления;UN-VN - voltage amplifier of the VN channel of the control unit;
У-ГН - усилитель ГН усилителя мощности ГН;U-GN - GN amplifier of the GN power amplifier;
У-ВН - усилитель ВН усилителя мощности ВН;U-VN - VN amplifier of the VN power amplifier;
УП1-ВН - первая пусковая установка ВН;UP1-VN - the first launcher of VN;
УП2-ВН - вторая пусковая установка ВН;UP2-VN - second VN launcher;
УП3-ВН - третья пусковая установка ВН;UP3-VN - the third launcher VN;
ФСПШ1 - формирователь сигналов последовательной шины первый;FSPSh1 - first bus signal former;
ФСПШ2 - формирователь сигналов последовательной шины второй;FSPSh2 - shaper of the serial bus signal of the second;
ФСПШ3 - формирователь сигналов последовательной шины третий;FSPSh3 - serial bus signal former third;
ФСПШ УГН - формирователь сигналов последовательной шины усилителя ГН;FFSH UGN - shaper of the serial bus signal of the GN amplifier;
ФСПШ УВН - формирователь сигналов последовательной шины усилителя ВН (УМВН1);FFSH UVN - shaper of the serial bus signal of the VN amplifier (UMVN1);
ШИМ ГН - широтно-импульсный модулятор ГН;PWM GN - pulse-width modulator GN;
ШИМ ВН - широтно-импульсный модулятор ВН;PWM VN - pulse-width modulator VN;
∫-ГН - интегратор ГН;∫-GN - GN integrator;
∫-BH - интегратор ВН;∫-BH - VN integrator;
ЭД-ГН - электродвигатель ГН;ED-GN - GN electric motor;
ЭД-ВН - электродвигатель ВН;ED-VN - VN electric motor;
ЭД1-ВН - электродвигатель ВН пушки;ED1-VN - VN gun electric motor;
ЭД2-ВН - электродвигатель ВН пусковой установки УП1-ВН;ED2-VN - VN electric motor of the UP1-VN launcher;
ЭД3-ВН - электродвигатель ВН пусковой установки УП2-ВН;ED3-VN - VN electric motor of the UP2-VN launcher;
ЭД4-ВН - электродвигатель ВН пусковой установки УП3-ВН;ED4-VN - VN electric motor of the UP3-VN launcher;
Σ-ГН - суммирующий усилитель ГН;Σ-GN - summing amplifier GN;
Σ-ВН - суммирующий усилитель ВН.Σ-VN - summing amplifier VN.
Заявляемая система наведения, стабилизации и управления вооружением представляет собой автономно работающую систему наведения, стабилизации и управления башни плоскости ГН и выбранного типа вооружения в плоскости ВН.The inventive guidance system, stabilization and weapon control is an autonomously operating guidance system, stabilization and control of the turret of the GN plane and the selected type of armament in the BH plane.
Привод ГН содержит пульт управления (ПУ) 1, задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2 с первым датчиком положения зеркала прицела по ГН, электрически связанное с (ПУ) 1 через последовательную шину (ПШ1) 3 и механически связанное с башней 4, датчик абсолютной угловой скорости (ДУС-ГН) 5, механически связанный с пушкой 6, усилитель мощности (УМГН) 7, электрически связанный с блоком управления (БУ) 8 через последовательную шину (ПШ3) 9 и электродвигатель (ЭД-ГН) 10, электрически связанный с выходом усилителя мощности (УМГН) 7.The GN drive contains a control panel (PU) 1, a stabilization device (ZUS) 2 with a first sensor for the position of the mirror of the sight along the GN, electrically connected to (PU) 1 through a serial bus (PSh1) 3 and mechanically connected to the tower 4, the absolute angle sensor speed (ДУС-ГН) 5, mechanically connected to the gun 6, power amplifier (УМГН) 7, electrically connected to the control unit (БУ) 8 through a serial bus (ПШ3) 9 and an electric motor (ЭД-ГН) 10, electrically connected to the output power amplifier (UMGN) 7.
Сигналы с (ПУ) 1 через последовательную шину (ПШ1) 3 и с датчика абсолютной угловой скорости (ДУС-ГН) 5 через последовательную шину (ПШ2) 11 поступают соответственно на входы формирователей сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 и (ФСПШ 1) 13 блока управления (БУ) 8. После преобразования сигналов в (ФСПШ 1) 13 и (ФСПШ 3) 12 сигналы поступают в блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14, где информация, полученная суммированием с заданными коэффициентами сигнала с (ПУ) 1 и интеграла датчика абсолютной угловой скорости (ДУС-ГН) 5, преобразуется в ошибку ГН (угловое абсолютное положение) привода ГН, используемую для зависимой стабилизации пушки 6, в случае отсутствия или выхода из строя внешнего задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2.The signals from (PU) 1 through the serial bus (ПШ1) 3 and from the absolute angular velocity sensor (ДУС-ГН) 5 through the serial bus (ПШ2) 11 are fed respectively to the inputs of the signal conditioning devices of the serial bus (FSPS 3) 12 and (FSPS 1) 13 of the control unit (BU) 8. After converting the signals to (FSSP 1) 13 and (FSSP 3) 12, the signals arrive at the control signal computation unit (BSSU) 14, where the information obtained by summing with the given signal coefficients from (PU) 1 and integral of the absolute angular velocity sensor (ДУС-ГН) 5, is converted to a GN error ( Glov absolute position) of the actuator GBV used to stabilize the dependent gun 6 in the absence or failure of the external master stabilizer (GPV) 2.
Сигнал (ошибка ГН) с первого датчика положения зеркала прицела по ГН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 через последовательную шину (ПШ1) 3 поступает на вход (ФСПШ 3) 12 блока управления (БУ) 8 и далее в блок (БВСУ) 14 и используется для стабилизации пушки 6 в режиме автомат.The signal (GN error) from the first sensor of the position of the sight mirror along the GN of the stabilization device (ZUS) 2 through the serial bus (ПШ1) 3 is supplied to the input (ФСПШ 3) 12 of the control unit (БУ) 8 and then to the block (БВСУ) 14 and used to stabilize gun 6 in automatic mode.
Переключение сигналов ошибок привода ГН в (БВСУ) 14 производится в зависимости от выбранного режима работы КУ вооружением по сигналам с пульта управления (ПУ) 1. Сформированный, таким образом, сигнал ошибки привода ГН из (БВСУ) 14 через формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 2) 15 блока управления (БУ) 8, через последовательную шину (ПШ3) 9 поступает на формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ УГН) 16 усилителя мощности (УМГН) 7, где преобразуется и поступает на вход блока вычисления ШИМ ГН (БВШИМ ГН) 17.Switching the error signals of the GN drive in (BVSU) 14 is carried out depending on the selected operating mode of the KU by armaments according to the signals from the control panel (PU) 1. Thus generated, the error signal of the GN drive from (BVSU) 14 through the serial bus signal former (FSPS) 2) 15 of the control unit (BU) 8, through the serial bus (ПШ3) 9 enters the signal processor of the serial bus (FSSH UGN) 16 power amplifier (UMGN) 7, where it is converted and fed to the input of the calculation unit PWM GN (BHS GN) 17 .
Блок вычисления ШИМ ГН (БВШИМ ГН) 17 преобразует полученный сигнал в сигнал импульсного напряжения (ШИМ ГН) 18 со скважностью, пропорциональной величине на его входе. Импульсный сигнал с широтно-импульсного модулятора (ШИМ ГН) 18 поступает на вход усилителя (У-ГН) 19 усилителя мощности (УМГН) 7, где усиливается и поступает на обмотки электродвигателя (ЭД-ГН) 10. Сигналы с датчика тока (ДТ ГН) 20 и модуля вычисления скорости электродвигателя (СК ГН) 21, обработанные (БВШИМ ГН) 17 через (ФСПШ УГН) 16 усилителя мощности (УМГН) 7, через последовательную шину (ПШ3) 9 и формирователь последовательной шины (ФСПШ 2) 15 блока управления (БУ) 8, поступают в (БВСУ) 14, где используются в качестве сигналов для формирования соответственно токового звена коррекции и скоростного звена коррекции при вычислении и формировании в (БВСУ) 14 ошибки привода ГН.The PWM GN calculation unit (BHWM GN) 17 converts the received signal into a pulse voltage signal (PWM GN) 18 with a duty ratio proportional to the value at its input. The pulse signal from a pulse-width modulator (PWM GN) 18 is fed to the input of an amplifier (U-GN) 19 power amplifier (UMGN) 7, where it is amplified and fed to the motor windings (ED-GN) 10. Signals from a current sensor (DT GN ) 20 and the module for calculating the speed of the electric motor (SC GN) 21, processed (BHWIM GN) 17 through (FPSH UGN) 16 power amplifier (UMGN) 7, through the serial bus (ПШ3) 9 and the shaper of the serial bus (ФСПШ 2) 15 of the control unit (BU) 8, arrive at (BVSU) 14, where they are used as signals for the formation of, respectively kovogo level correction and velocity correction unit in the calculation and in the formation (BVSU) 14 GN drive error.
Электродвигатель (ЭД-ГН) 10 через редуктор (Ред.ГН) 22 поворачивает башню 4, а вместе с ней пушку 6 в сторону уменьшения ошибки стабилизации привода ГН, удерживая ее в направлении на цель.The electric motor (ED-GN) 10 through the gearbox (Red. GN) 22 turns the tower 4, and with it the gun 6 in the direction of reducing the stabilization error of the GN drive, holding it in the direction of the target.
Датчик положения башни (ДПБ) 23 механически связан с погоном башни 4 и электрически через последовательную шину (ПШ2) 11 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 1) 13 блока управления (БУ) 8, через блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14, формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 и последовательную шину (ПШ1) 3 с блоком вычисления баллистических поправок (БВБП) 24, и служит совместно с сигналами с датчика крена и тангажа (ДКТ) 25 и с сигналами из аппаратуры системы управления боевым отделением ОВН (АСУ) 26, поступающими через последовательную шину (ПШ1) 3 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 в блок управления (БУ) 8, где суммируется с выбранным сигналом ошибки стабилизации привода ГН.The tower position sensor (DPB) 23 is mechanically connected with the overhead of the tower 4 and electrically through the serial bus (ПШ2) 11 and the signal processor of the serial bus (FSPS 1) 13 of the control unit (BU) 8, through the control signal calculation unit (BVSU) 14, the shaper signals of the serial bus (FSPS 3) 12 and the serial bus (PSh1) 3 with a ballistic correction calculation unit (BVPB) 24, and serves together with the signals from the roll and pitch sensors (DCT) 25 and with the signals from the equipment of the control unit of the combat compartment OVN ( ACS) 26 coming through h serial bus (ПШ1) 3 and the signal generator of the serial bus (ФСПШ 3) 12 to the control unit (БУ) 8, where it is summed with the selected signal of the error of stabilization of the drive GN.
Блоки, используемые в приводе ГН, такие как пульт управления (ПУ) 1 (два канала), задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2, блок управления (БУ) 8, блок вычисления баллистических поправок (БВБП) 24, аппаратура системы управления (АСУ) 26, датчик крена и тангажа (ДКТ) 25 работают совместно и с приводом ВН.Blocks used in the GN drive, such as a control panel (PU) 1 (two channels), a stabilization device (ZUS) 2, a control unit (BU) 8, a ballistic correction calculation unit (BVP) 24, control system equipment (ACS) 26, the roll and pitch sensor (VCT) 25 work in conjunction with the HV drive.
Привод ВН содержит пульт управления (ПУ) 1, задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2 со вторым датчиком положения зеркала прицела по ВН, электрически связанное с (ПУ) 1 через последовательную шину (ПШ1) 3, датчик положения (ДП1-ВН) 27, механически связанный с пушкой 6 и электрически через последовательную шину (ПШ2) 11 с блоком управления (БУ) 8. Датчик абсолютной угловой скорости (ДУС-ВН) 28, жестко связанный с пушкой 6 и электрически через последовательную шину (ПШ2) 11 с блоком управления (БУ) 8. Усилитель мощности (УМВН1) 29, электрически связанный с блоком управления (БУ) 8 через последовательную шину (ПШ3) 9 и электродвигатель (ЭД1-ВН) 30, электрически связанный с выходом усилителя мощности (УМВН1) 29.The VN drive contains a control panel (PU) 1, a stabilization device (ZUS) 2 with a second sensor for the position of the mirror of the sight along the VN, electrically connected to (PU) 1 through a serial bus (ПШ1) 3, the position sensor (ДП1-ВН) 27, mechanically connected to gun 6 and electrically through a serial bus (ПШ2) 11 with a control unit (БУ) 8. Absolute angular velocity sensor (ДУС-ВН) 28, rigidly connected to gun 6 and electrically through a serial bus (ПШ2) 11 with a control unit (BU) 8. Power amplifier (UMVN1) 29, electrically connected to the unit Board (BU) via a serial bus 8 (PSH3) 9, and a motor (ED1-HV) 30 is electrically coupled to the output of the power amplifier (UMVN1) 29.
Сигналы с (ПУ) 1 через последовательную шину (ПШ1) 3 и с датчика абсолютной угловой скорости (ДУС-ВН) 28 через последовательную шину (ПШ2) 11 поступают соответственно на входы формирователей сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 и (ФСПШ 1) 13 блока управления (БУ) 8. После преобразования сигналов в (ФСПШ 1) 13 и (ФСПШ 3) 12 сигналы поступают в блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14, где информация, полученная суммированием с заданными коэффициентами сигнала с (ПУ) 1 и интеграла датчика абсолютной угловой скорости (ДУС-ВН) 28, преобразуется в сигнал ошибки ВН (угловое абсолютное положение) привода ВН, используемый для зависимой стабилизации пушки 6, в случае отсутствия или выхода из строя внешнего задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2.The signals from (PU) 1 through the serial bus (ПШ1) 3 and from the absolute angular velocity sensor (ДУС-ВН) 28 through the serial bus (ПШ2) 11 are respectively fed to the inputs of the signal conditioning devices of the serial bus (FSPSh 3) 12 and (FSSh 1) 13 of the control unit (BU) 8. After converting the signals to (FSSP 1) 13 and (FSSP 3) 12, the signals arrive at the control signal computation unit (BSSU) 14, where the information obtained by summing with the given signal coefficients from (PU) 1 and integral sensor absolute angular velocity (DUS-VN) 28, is converted into a signal bki HV (absolute angular position) of the actuator HV used to stabilize the dependent gun 6 in the absence or failure of the external master stabilizer (GPV) 2.
Сигнал (ошибка ВН) со второго датчика положения зеркала прицела по ВН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 через последовательную шину (ПШ1) 3 поступает на (ФСПШ 3) 12 блока управления (БУ) 8 и далее в блок (БВСУ) 14 и используется для стабилизации пушки 6 в режиме автомат.The signal (VN error) from the second sensor of the position of the sight mirror along the VN of the stabilization device (ZUS) 2 through the serial bus (ПШ1) 3 is supplied to (ФСПШ 3) 12 of the control unit (БУ) 8 and then to the block (БВСУ) 14 and is used to stabilize the gun 6 in automatic mode.
Переключение сигналов ошибок привода ВН в (БВСУ) 14 с учетом бал-поправки по ВН для выбранного типа вооружения и рассчитанного блоком вычисления баллистических поправок (БВБП) 24 производится в зависимости от выбранного режима работы КУ вооружением по сигналам с пульта управления (ПУ) 1. Сформированный, таким образом, сигнал ошибки привода ВН из (БВСУ) 14 через формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 2) 15 блока управления (БУ) 8, через последовательную шину (ПШ3) 9 поступает на формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ УВН) 31 усилителя мощности (УМВН) 29, где преобразуется и поступает на блок вычисления ШИМ ВН (БВШИМ ВН) 32.Switching the error signals of the VN drive in (BVSU) 14, taking into account the ball correction for the VN for the selected type of armament and calculated by the ballistic correction unit (BVBP) 24, is carried out depending on the selected operating mode of the KU armament according to signals from the control panel (PU) 1. Thus formed, the error signal of the VN drive from (BVSU) 14 through the serial bus driver (FSB 2) 15 of the control unit (BU) 8, through the serial bus (PSh3) 9 is fed to the serial bus driver (FSBU UVN) 31 output divisor (UMVN) 29 where it is converted and supplied to the PWM calculation unit HV (HV BVSHIM) 32.
Блок вычисления ШИМ ВН (БВШИМ ВН) 32 преобразует полученный сигнал в сигнал импульсного напряжения (ШИМ ВН) 33 со скважностью, пропорциональной величине на его входе. Импульсный сигнал с широтно-импульсного модулятора (ШИМ ВН) 33 поступает на вход усилителя (У-ВН) 34 усилителя мощности (УМВН) 29, где усиливается и поступает на обмотки электродвигателя (ЭД1-ВН) 30. Сигналы с датчика тока (ДТ ВН) 35 и модуля вычисления скорости вала электродвигателя (СК ВН) 36, обработанные (БВШИМ ВН) 32, через (ФСПШ УВН) 31 усилителя мощности (УМВН) 29, через последовательную шину (ПШ3) 9 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 2) 15 блока управления (БУ) 8 поступают в (БВСУ) 14, где используются в качестве сигналов для формирования соответственно токового звена коррекции и скоростного звена коррекции при вычислении и формировании в (БВСУ) 14 ошибки привода ВН.The PWM HV (BHWM HV) calculation unit 32 converts the received signal into a pulse voltage signal (PWM HV) 33 with a duty ratio proportional to the value at its input. The pulse signal from the pulse-width modulator (PWM HV) 33 is fed to the input of the amplifier (U-VN) 34 power amplifier (UMVN) 29, where it is amplified and fed to the motor windings (ED1-VN) 30. Signals from the current sensor (DT VN ) 35 and the module for calculating the speed of the motor shaft (SC VN) 36, processed by (BVShIM VN) 32, through (FFSH UVN) 31 power amplifier (UMVN) 29, through the serial bus (ПШ3) 9 and the signal processor of the serial bus (FSPSh 2) 15 control unit (CU) 8 are received in (BVSU) 14, where they are used as signals for the formation of responsibly current level correction and velocity correction unit in the calculation and in the formation (BVSU) 14 HV drive error.
Электродвигатель (ЭД1-ВН) 30 через редуктор (Ред.ВН1) 37 поворачивает пушку 6 в сторону уменьшения ошибки стабилизации привода ВН, удерживая ее в направлении на цель.The electric motor (ED1-VN) 30 through the gearbox (Rev. VN1) 37 turns the gun 6 in the direction of reducing the stabilization error of the VN drive, holding it in the direction of the target.
При выборе оператором через аппаратуру системы управления (АСУ) 26 другого типа вооружения, соответствующая команда из (АСУ) 26 через последовательную шину (ПШ1) 3 и через формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ3) 12 блока управления (БУ) 8 поступает в блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14, где используется для коммутации соответствующих данному выбранному приводу вооружения звеньев коррекции и коэффициентов усиления в контурах управления. Далее данная команда выбора вооружения через (ФСПШ 2) 15 блока управления (БУ) 8 и последовательную шину (ПШ3) 9 поступает на соответствующий усилитель мощности ВН (УМВН2) 38, (УМВН3) 39, (УМВН4) 40, через которые производится управление соответственно обмотками электродвигателей (ЭД2-ВН) 41, (ЭД3-ВН) 42, (ЭД4-ВН) 43 в соответствии с выбранным оператором типом вооружения.When the operator selects another type of weapon through the control system equipment (ACS) 26, the corresponding command from (ACS) 26 through the serial bus (ПШ1) 3 and through the signal processor of the serial bus (ФСПШ3) 12 of the control unit (БУ) 8 enters the signal calculation unit control (BVSU) 14, where it is used for switching corresponding to this selected armament drive arming links and gain in control loops. Further, this command to select weapons through (FSPS 2) 15 control unit (BU) 8 and serial bus (PSh3) 9 is supplied to the corresponding power amplifier VN (UMVN2) 38, (UMVN3) 39, (UMVN4) 40, through which control is carried out, respectively windings of electric motors (ED2-VN) 41, (ED3-VN) 42, (ED4-VN) 43 in accordance with the type of weapon selected by the operator.
Электродвигатели (ЭД2-ВН) 41, (ЭД3-ВН) 42 и (ЭД4-ВН) 43 электрически связаны соответственно с усилителями мощности (УМВН2) 38, (УМВН3) 39, (УМВН4) 40, и механически связаны с редукторами, соответственно, (Ред.ВН2) 44, (Ред.ВН3) 45, и (Ред.ВН4) 46. Редуктор (Ред.ВН2) 44 жестко связан с пусковой установкой (УШ-ВН) 47, редуктор (Ред.ВН3) 45 жестко связан, соответственно, с пусковой установкой (УП2-ВН) 48, а редуктор (Ред.ВН4) 46 жестко связан, соответственно, с пусковой установкой (УП3-ВН) 49. Для обеспечения обратной связи по положению пусковая установка (УП1-ВН) 47 механически связана с датчиком положения (ДП2-ВН) 50, пусковая установка (УП2-ВН) 48 механически связана с датчиком положения (ДП3-ВН) 51, а пусковая установка (УП3-ВН) 49 механически связана с датчиком положения (ДП4-ВН) 52. Датчики положения (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51, и (ДП4-ВН) 52 электрически связаны через последовательную шину (ПШ2) 11 с блоком управления (БУ) 8.Electric motors (ED2-VN) 41, (ED3-VN) 42 and (ED4-VN) 43 are electrically connected respectively to power amplifiers (UMVN2) 38, (UMVN3) 39, (UMVN4) 40, and mechanically connected to gearboxes, respectively, (Red. BH2) 44, (Red. BH3) 45, and (Red. BH4) 46. The gearbox (Red. BH2) 44 is rigidly connected to the launcher (USh-VN) 47, the gearbox (Red. BH3) 45 is rigidly connected , respectively, with the launcher (UP2-VN) 48, and the gearbox (Rev. VN4) 46 is rigidly connected, respectively, with the launcher (UP3-VN) 49. To provide feedback on the position of the launcher (UP1-VN) 47 mechanically connected to a position transmitter (DP2-VN) 50, a launcher (UP2-VN) 48 is mechanically connected to a position sensor (DP3-VN) 51, and a launcher (UP3-VN) 49 is mechanically connected to a position sensor (DP4-VN) 52. The position sensors (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51, and (ДП4-ВН) 52 are electrically connected via a serial bus (ПШ2) 11 with a control unit (БУ) 8.
Датчики положения (ДП1-ВН) 27, (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51 и (ДП3-ВН) 52 механически связанны соответственно с пушкой 6, пусковой установкой (УП1-ВН) 47, пусковой установкой (УП2-ВН) 48, пусковой установкой (УП3-ВН) 49 и электрически связаны через последовательную шину (ПШ2) 11 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 1) 13 блока управления (БУ) 8, через блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14, формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12, последовательную шину (ПШ1) 3 с блоком вычисления баллистических поправок (БВБП) 24, и служит совместно с сигналами с датчика крена и тангажа (ДКТ) 25 и с сигналами из аппаратуры системы управления боевого отделения ОВН (АСУ) 26 для выработки сигнала баллистической поправки по ВН, соответствующей выбранному оператором типу вооружения, которая в свою очередь из (БВБП) 24 через последовательную шину (ПШ1) 3 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 подается в (БВСУ) 14, где суммируется с сигналом ошибки стабилизации привода ВН.Position sensors (DP1-VN) 27, (DP2-VN) 50, (DP3-VN) 51 and (DP3-VN) 52 are mechanically connected respectively to gun 6, launcher (UP1-VN) 47, launcher (UP2- VN) 48, launcher (UP3-VN) 49 and are electrically connected through the serial bus (ПШ2) 11 and the shaper of the serial bus (FSPS 1) 13 of the control unit (БУ) 8, through the control signal calculation unit (БВСУ) 14, the shaper signals of the serial bus (FSPS 3) 12, the serial bus (PSh1) 3 with the unit for calculating ballistic corrections (BVP) 24, and serves in conjunction with in rolls from the roll and pitch sensor (VCT) 25 and with signals from the equipment of the control system of the military compartment OVN (ACS) 26 to generate a signal of ballistic correction for VN corresponding to the type of armament chosen by the operator, which in turn is from (BVPP) 24 via a serial bus (ПШ1) 3 and the signal generator of the serial bus (FSPS 3) 12 is fed to (BVSU) 14, where it is summed with the signal of the error of stabilization of the VN drive.
Блоки, используемые в приводе ВН, такие как - пульт управления (ПУ) 1 (два канала), задающее устройство стабилизации (ЗУС) 2, блок управления (БУ) 8, блок вычисления баллистических поправок (БВБП) 24, аппаратура системы управления (АСУ) 26, датчик крена и тангажа (ДКТ) 25 работают совместно и с приводом ГН.Blocks used in the HV drive, such as a control panel (PU) 1 (two channels), a stabilization device (ZUS) 2, a control unit (BU) 8, a ballistic correction calculation unit (BVPP) 24, and control system equipment ) 26, the roll and pitch sensor (VCT) 25 work together with the GN drive.
Блок защит (БЗ) 53 блока управления (БУ) 8 электрически связан с (БВСУ) 14, выходами внешних питающих напряжений, поступающими от ОВН (боровая сеть ОВН), выходами внутренних питающих напряжений блока управления (БУ) 8 и, через (БВСУ) 14 и (ФСПШ 2) 15 с входами усилителей мощности (УМГН) 7, (УМВН1) 29, (УМВН2) 38, (УМВН3) 39, (УМВН4) 40, и служит для выработки сигналов блокировок приводов наведения по ГН и ВН, а также одновременной блокировки сигналов управления усилителей мощности при появлении условий описанных в алгоритме блока защит (БЗ) 53, в частности при кратковременных пропаданиях или понижении бортовой сети, отклонение от нормы внутренних питаний блока управления и неправильных действиях оператора.The protection unit (БЗ) 53 of the control unit (БУ) 8 is electrically connected to (БВСУ) 14, the outputs of the external supply voltages coming from the OVN (boron network OVN), the outputs of the internal supply voltages of the control unit (БУ) 8 and, through (БВСУ) 14 and (FFSH 2) 15 with inputs of power amplifiers (UMGN) 7, (UMVN1) 29, (UMVN2) 38, (UMVN3) 39, (UMVN4) 40, and serves to generate blocking signals for guidance drives along GN and HV, and also simultaneous blocking of the control signals of power amplifiers when the conditions described in the algorithm of the protection unit (BZ) 53 appear, in particular when brief Yemen failure or lowering of the onboard power supply, abnormal internal power control unit and improper actions of the operator.
Большинство новых элементов системы реализованы как часть программного обеспечения блока управления и усилителей, при этом обработка получаемых данных будет осуществляться модулем управления состоящим из:Most of the new elements of the system are implemented as part of the software of the control unit and amplifiers, while the processing of the received data will be carried out by the control module consisting of:
- формирователей сигналов последовательных шин типа CAN, RS422 и «Манчестер»;- CAN, RS422 and Manchester serial bus signal conditioners;
- модулей контроллеров.- controller modules.
Блок вычисления сигналов управления выполнен в виде подпрограмм управления, а звенья коррекции ГН и ВН представляют собой цифровые фильтры 1-го и 2-го порядка, полученные билинейным преобразованием аналоговых прототипов, причем частота обработки полученных блоком управления данных и выдача им сигналов управления на усилители приводов ГН и ВН будет определяться заданной частотой циклов обработки сигналов блоком управления.The control signal calculation unit is made in the form of control subroutines, and the GN and VN correction links are 1st and 2nd order digital filters obtained by bilinear conversion of analog prototypes, and the frequency of processing the data received by the control unit and the output of control signals to drive amplifiers GN and HV will be determined by a given frequency of the signal processing cycles by the control unit.
(См. книгу под редакцией Богнера Р. и Константинидиса А. «Введение в цифровую фильтрацию» пер.с англ. - М.: Мир, 1976).(See the book edited by Bogner R. and Konstantinidis A. "Introduction to Digital Filtering" translated from English. - M .: Mir, 1976).
(См. книгу Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники», пер. с англ. - 4-е изд. переработанное и дополненное - М.: Мир, 1993).(See the book Horowitz P., Hill W. "The Art of Circuit Engineering", trans. From English. - 4th ed. Revised and supplemented - M .: Mir, 1993).
Принцип действия приводов ГН и ВН одинаков и основан на том, что каждый из этих приводов представляет собой систему автоматического регулирования, работа которой основана на принципе отработки рассогласования (ошибки), т.е. на сравнении действительного значения регулируемого параметра с его заданным значением. Направление в горизонтальной и вертикальной плоскости, которое требуется придать установленному вооружению, является заданным значением регулируемого параметра для приводов ГН и ВН.The principle of operation of the GN and VN drives is the same and is based on the fact that each of these drives is an automatic control system whose operation is based on the principle of working out the mismatch (error), i.e. comparing the actual value of the adjustable parameter with its predetermined value. The direction in the horizontal and vertical plane, which is required to be given to the installed weapons, is the specified value of the adjustable parameter for the GN and VN drives.
При движении ОВН на установленное вооружение действуют внешние возмущения в виде колебаний башни с установленным вооружением, моментов трения в погоне (опоре вращающейся башни на корпус), редукторах приводов ГН и ВН, электродвигателях приводов ГН и ВН, трения в цапфах (опорах) люльки с установленным вооружением, а также возмущения, обусловленные неуравновешенностью вращающейся башни относительно центра ее вращения и неуравновешенностью установленного вооружения по ВН.When moving the WHS to the installed armament, external disturbances act in the form of oscillations of the turret with the armament installed, friction moments in pursuit (bearing of the rotating turret on the hull), gearboxes of the GN and VN drives, electric motors of the GN and VN drives, friction in the trunnions (bearings) of the cradle with the installed armament, as well as disturbances due to the imbalance of the rotating tower relative to the center of its rotation and the unbalance of the installed armament according to the HV.
Эти возмущения вызывают отклонение установленного вооружения от заданного (ЗУС) направления. Угол между заданным и действительным направлением, в этом случае, определяет ошибку стабилизации приводов ГН и ВН.These disturbances cause the deviation of the installed weapons from a given (ZUS) direction. The angle between the given and the actual direction, in this case, determines the stabilization error of the GN and VN drives.
Величина сигнала, пропорциональная ошибке стабилизации, отрабатывается приводами системы наведения, стабилизации и управления вооружением, поворачивающими выбранное вооружение в сторону уменьшения ошибки.The magnitude of the signal, proportional to the stabilization error, is worked out by the drives of the guidance, stabilization and weapon control system, which turn the selected weapon to the side of reducing the error.
Система наведения, стабилизации и управления вооружением работает следующим образом.The guidance, stabilization and weapon control system works as follows.
Датчики положения стабилизированного инерциального объекта по ГН и ВН задающего устройства стабилизации, датчики абсолютной угловой скорости ГН и ВН, датчики положения ВН, усилители мощности ГН и ВН через формирователи сигналов последовательной шины (ФСПШ), представляющие собой контроллеры для обработки сигналов по протоколам типа CAN, RS422 и «Манчестер», в блоке вычисления сигналов управления (БВСУ) блока управления формируют сигналы:The position sensors of the stabilized inertial object according to the GN and VN of the stabilization master, absolute angular velocity sensors of the GN and VN, VL position sensors, GN and VN power amplifiers through serial bus signal conditioners (FSPS), which are controllers for processing signals according to CAN type protocols, RS422 and Manchester, in the control signal calculation unit (BSSU) of the control unit generate the signals:
- относительного положения (с датчиков положения),- relative position (from position sensors),
- сигналы по абсолютной угловой скорости (с датчиков абсолютной угловой скорости),- signals at absolute angular velocity (from absolute angular velocity sensors),
- сигналы по абсолютному положению (с ЗУС),- signals in absolute position (with ZUS),
- сигналы обратных связей по скорости вращения вала и току электродвигателей по ГН и ВН (с усилителей мощности).- feedback signals on the speed of rotation of the shaft and the current of electric motors for GN and HV (with power amplifiers).
Стабилизация в плоскости ГН осуществляется по сигналам с датчика положения ГН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, сигнал с которого (сигнал рассогласования по ГН), представляет собой ошибку привода ГН.Stabilization in the GN plane is carried out by signals from the GN position sensor of the stabilizing master (ZUS) 2, the signal from which (GN mismatch signal) is an GN drive error.
Полученный сигнал ошибки привода ГН с задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 через последовательную шину (ПШ1) 3, представляющую собой дублированную линию передачи сигналов последовательных протоколов CAN и «Манчестер», поступает на формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12, представляющий собой контроллеры для обработки сигналов по протоколам типа CAN и «Манчестер», блока управления (БУ) 8 и далее в блок (БВСУ) 14 и используется для стабилизации пушки 6 в режиме автомат.The received error signal of the GN drive from the stabilization master (ZUS) 2 through the serial bus (ПШ1) 3, which is a duplicated transmission line of the CAN and Manchester serial protocol signals, is fed to the serial bus signal conditioner (FSPS 3) 12, which is the controllers for processing signals according to protocols such as CAN and Manchester, the control unit (BU) 8 and further to the unit (BVSU) 14 and is used to stabilize the gun 6 in automatic mode.
Выбор режима работы СНВ в плоскости ГН осуществляется по командам с пульта управления (ПУ) 1 и из аппаратуры системы управления (АСУ) 26, поступающие через последовательную шину (ПШ1) 3, формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 блока управления (БУ) 8 в блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14. Привод ГН функционирует в двух режимах:The operation mode of the strategic offensive arms in the GN plane is selected according to commands from the control panel (PU) 1 and from the control system equipment (ACS) 26, coming through the serial bus (ПШ1) 3, the signal processor of the serial bus (FSPS 3) 12 of the control unit (БУ) 8 to the control signal calculation unit (BVSU) 14. The GN drive operates in two modes:
- независимой стабилизации по сигналу с датчика положения ГН линии визирования (ЗУС) 2, поступающему в (БВСУ) 14 через (ПШ1) 3 и (ФСПШ 3) 12;- independent stabilization by a signal from the GN position sensor of the line of sight (ZUS) 2, supplied to (BVSU) 14 through (PSh1) 3 and (FSPS 3) 12;
- зависимой стабилизации по сигналам датчика абсолютной угловой скорости ГН (ДУС-ГН) 5, поступающему в (БВСУ) 14 через (ПШ2) 11 и (ФСПШ 1) 13, представляющими собой соответственно линию передачи сигналов последовательного протокола CAN и контроллер для обработки сигналов по протоколам CAN.- dependent stabilization according to the signals of the GN absolute speed sensor (ДУС-ГН) 5 supplied to (БВСУ) 14 through (ПШ2) 11 and (ФСПС 1) 13, which respectively represent a signal transmission line of the serial CAN protocol and a controller for processing signals CAN protocols.
Выбранный сигнал ошибки привода ГН в соответствии с выбранным режимом, в блоке вычисления сигналов управления (БВСУ) 14 суммируется с соответствующими коэффициентами с сигналами обратных связей по скорости вращения вала (ЭД-ГН) 10, вырабатываемых модулем вычисления скорости вала электродвигателя (СК ГН) 21 представляющим собой контроллер обработки сигнала от датчика положения ротора электродвигателя типа «вращающийся трансформатор», и току электродвигателя (ЭД-ГН) 10, формируемыми усилителем мощности (УМГН) 7, необходимыми для обеспечения устойчивой работы привода и как следствие повышения добротности контуров управления и уменьшения ошибки стабилизации в плоскости ГН. Сигналы сформированные в (СК ГН) 21 и (ДТ ГН) 20 поступают в блок вычисления ШИМ ГН (БВШИМ ГН) 17, представляющим собой процессорный модуль обработки сигналов как цифровых от (СК ГН) 21, так и аналоговых от (ДТ ГН) 20. Полученные и обработанные сигналы через (ФСПШ УГН) 16, представляющим собой контроллер для обработки сигналов по протоколам типа RS422 с последовательной шиной (ПШ3) 9 и образующие линию передачи сигналов последовательного протокола типа RS422, поступают в блок управления (БУ) 8.The selected GN drive error signal in accordance with the selected mode, in the control signal calculation unit (BVSU) 14 is summed up with the corresponding coefficients with feedback signals for shaft rotation speed (ED-GN) 10 generated by the motor shaft speed calculation module of the electric motor shaft (SC GN) 21 which is a controller for processing the signal from the position sensor of the rotor of the electric motor of the type "rotating transformer", and the current of the electric motor (ED-GN) 10 formed by the power amplifier (UMGN) 7, necessary to ensure stable operation of the drive and as a result of increasing the quality factor of control loops and reducing stabilization errors in the GN plane. The signals generated in (SC GN) 21 and (DT GN) 20 are fed to the PWM GN calculation unit (BHWH GN) 17, which is a processor module for processing signals from both digital from (SC GN) 21 and analog from (DT GN) 20 The received and processed signals through (FSPS UGN) 16, which is a controller for processing signals using protocols of the RS422 type with a serial bus (ПШ3) 9 and forming a transmission line of signals of a serial protocol of the RS422 type, enter the control unit (BU) 8.
Сигналы с датчика положения башни (ДПБ) 23, датчика крена и тангажа (ДКТ) 25, сигнал с пульта управления (ПУ) 1, а также сигналы из аппаратуры системы управления боевым отделением ОВН (АСУ) 26, поступают в блок вычисления баллистических поправок (БВБП) 24.The signals from the tower position sensor (DPB) 23, the roll and pitch sensor (VCT) 25, the signal from the control panel (PU) 1, as well as the signals from the equipment of the control unit of the combat compartment Aries (ACS) 26, are received in the unit for calculating ballistic corrections ( BVBP) 24.
Датчик положения башни (ДПБ) 23 представляет собой датчик типа «вращающийся трансформатор», устанавливаемый на погон башни, с редуктором, обеспечивающим поворот на 360 градусов при соответствующем повороте башни и встроенный контроллер преобразования аналогового сигнала в сигнал по протоколу CAN.The tower position sensor (DPB) 23 is a rotary transformer type sensor mounted on the overhead of the tower, with a gearbox providing 360-degree rotation for the corresponding tower rotation and an integrated controller for converting the analog signal into a signal using CAN protocol.
Датчика крена и тангажа (ДКТ) 25 представляет собой датчик гироскопического типа имеющий оси чувствительности в плоскостях крена (поперечный наклон) и тангажа (продольный наклон) шасси ОВН.The roll and pitch sensor (VCT) 25 is a gyroscopic type sensor having axes of sensitivity in the planes of the roll (lateral tilt) and pitch (longitudinal tilt) of the Aries chassis.
Сигнал с пульта управления (ПУ) 1 представляет собой сигнал скорости и направления движения цели в плоскости ГН.The signal from the control panel (PU) 1 is a signal of speed and direction of movement of the target in the GN plane.
Сигналы из аппаратуры системы управления боевым отделением ОВН (АСУ) 26, предназначенные для вычисления баллистических поправок представляют собой информацию о дальности до цели, скорости и направлении ветра, атмосферном давлении, температуре воздуха, температуре заряда, типе используемого боеприпаса, а также скорости и направлении движения ОВН.The signals from the equipment of the control system of the combat compartment OVN (ACS) 26, designed to calculate ballistic corrections, are information on the range to the target, wind speed and direction, atmospheric pressure, air temperature, charge temperature, type of ammunition used, as well as speed and direction of movement OVN.
Вся перечисленная информация служит для выработки сигнала баллистической поправки по ГН, которая в свою очередь из (БВБП) 24 через последовательную шину (ПШ1) 3 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 передается в (БВСУ) 14, где суммируется с сигналом ошибки по ГН.All of the above information is used to generate a ballistic correction signal for GN, which, in turn, from (BVBP) 24 through the serial bus (ПШ1) 3 and the signal processor of the serial bus (FSPS 3) 12 is transmitted to (BVSU) 14, where it is summed with the error signal according to GN.
Таким образом, полученный и обработанный в блоке вычисления сигналов управления (БВСУ) 14 блока управления (БУ) 8 сигнал, через формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 2) 15, и последовательную шину (ПШ3) 9, поступает в усилитель мощности (УМГН) 7. Усилитель мощности (УМГН) 7 преобразует полученный сигнал управления ГН в силовой сигнал для управления электродвигателем (ЭД-ГН) 10, который через редуктор (Ред.ГН) 22 поворачивает башню 4 в сторону уменьшения ошибки (рассогласования), тем самым удерживая направление установленного вооружения на цель в плоскости ГН с учетом баллистических поправок.Thus, the signal received and processed in the control signal calculation unit (BVSU) 14 of the control unit (BU) 8, through the signal processor of the serial bus (FSPS 2) 15, and the serial bus (PSh3) 9, enters the power amplifier (UMGN) 7 The power amplifier (UMGN) 7 converts the received GN control signal into a power signal for controlling the electric motor (ED-GN) 10, which through the reducer (Red. GN) 22 turns the tower 4 in the direction of reducing the error (mismatch), thereby keeping the direction of the set armaments on target in the GN plane, taking into account ballistic corrections.
Стабилизированное наведение в плоскости ГН пушки 6, осуществляется по сигналам датчика положения ГН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, связанным электрически через последовательную шину (ПШ1) 3 с пультом управления (ПУ) 1. Оператор пультом управления (ПУ) 1 по ГН наводит по оптическому или телевизионному изображению, получаемому с задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 стабилизированную в двух плоскостях линию визирования (прицельную марку) задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 на цель. Сигнал с датчика положения ГН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, пропорциональный ошибке стабилизации по ГН, отрабатываются приводом ГН, поворачивающими башню с установленным вооружением в сторону уменьшения ошибки по ГН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в плоскости ГН с учетом баллистических поправок.Stabilized guidance in the GN plane of the gun 6 is carried out according to the signals of the GN position sensor of the stabilization device (ZUS) 2, electrically connected via the serial bus (ПШ1) 3 with the control panel (ПУ) 1. The operator of the control panel (ПУ) 1 on the GN directs optical or television image received from the stabilizer (ZUS) 2 stabilized in two planes line of sight (reticle) of the stabilizer (ZUS) 2 on the target. The signal from the GN position sensor of the stabilization master (ZUS) 2, which is proportional to the GN stabilization error, is processed by the GN drive turning the turret with the mounted armament in the direction of decreasing GN error, similar to the stabilization mode in the GN plane considered above taking into account ballistic corrections.
Стабилизация в плоскости ВН пушки 6 осуществляется по алгебраической разнице сигналов с датчика положения ВН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 и одного из выбранных датчиков положения вооружения по ВН либо (ДП1-ВН) 27, кинематически связанного с пушкой, либо (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51 или (ДП4-ВН) 52, кинематически связанных с пусковой установкой (УП1-ВН) 47, (УП2-ВН) 48 или пусковой установкой (УП3-ВН) 49 соответственно. Сигнал алгебраической разницы формируется в блоке вычисления сигналов управления (БВСУ) 14, данный сигнал рассогласования представляет собой ошибку привода ВН и используется для стабилизации пушки 6 в режиме автомат.Stabilization in the HV plane of the gun 6 is carried out according to the algebraic difference of the signals from the HV position sensor of the stabilization master (ZUS) 2 and one of the selected armament position sensors along the HV either (DP1-VN) 27 kinematically connected with the gun or (DP2-VN) 50, (DP3-VN) 51 or (DP4-VN) 52, kinematically associated with the launcher (UP1-VN) 47, (UP2-VN) 48 or the launcher (UP3-VN) 49, respectively. The algebraic difference signal is generated in the control signal calculation unit (BVSU) 14, this mismatch signal is an HV drive error and is used to stabilize the gun 6 in automatic mode.
Выбор режима работы СНВ в плоскости ВН осуществляется по командам с пульта управления (ПУ) 1 и из аппаратуры системы управления (АСУ) 26, поступающей через последовательную шину (ПШ1) 3, формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 блока управления (БУ) 8 в блок вычисления сигналов управления (БВСУ) 14. Привод ВН функционирует в двух режимах:The operation mode of the strategic offensive arms in the HV plane is selected according to commands from the control panel (PU) 1 and from the control system equipment (ACS) 26 coming through the serial bus (ПШ1) 3, the signal processor of the serial bus (FSPS 3) 12 of the control unit (БУ) 8 to the control signal calculation unit (BVSU) 14. The VN drive operates in two modes:
- независимой стабилизации по сигналу алгебраической разности между сигналом с датчика положения ВН независимо стабилизированной по ВН линии визирования (ЗУС) 2 и выбранным сигналом с датчика положения либо пушки (ДП1-ВН) 27, либо пусковых установок (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51 или (ДП4-ВН) 52 соответственно;- independent stabilization by the signal of the algebraic difference between the signal from the VN position sensor of the VH line of sight (ZUS) 2 independently stabilized by the VN and the selected signal from the position sensor of either the gun (DP1-VN) 27 or launchers (DP2-VN) 50, (DP3 -BH) 51 or (DP4-BH) 52, respectively;
- зависимой стабилизации по сигналам датчика абсолютной угловой скорости ВН (ДУС-ВН) 28.- dependent stabilization according to the signals of the sensor of the absolute angular velocity VN (DUS-VN) 28.
Выбранный сигнал ошибки привода ВН, в соответствии с выбранным режимом в блоке вычисления сигналов управления (БВСУ) 14 суммируется с соответствующими коэффициентами с сигналами обратных связей по скорости вращения вала и току выбранного электродвигателя (ЭД1-ВН) 30, или (ЭД2-ВН) 41, (ЭД3-ВН) 42 или (ЭД4-ВН) 43, формируемыми усилителями мощности (УМВН1) 29, (УМВН2) 38, (УМВН3) 39, (УМВН4) 40, необходимыми для обеспечения устойчивой работы приводов и как следствие повышения добротности контуров управления, и уменьшения ошибки стабилизации в плоскости ВН. Сигналы обратных связей по скорости вращения вала и току выбранного электродвигателя сформированы аналогично, описанным для привода ГН.The selected VN drive error signal, in accordance with the selected mode, in the control signal calculation unit (BVSU) 14 is summed with the corresponding coefficients with feedback signals for the shaft rotation speed and current of the selected electric motor (ED1-VN) 30, or (ED2-VN) 41 , (ED3-VN) 42 or (ED4-VN) 43, formed by power amplifiers (UMVN1) 29, (UMVN2) 38, (UMVN3) 39, (UMVN4) 40, necessary to ensure stable operation of the drives and, as a result, increase the quality factor of the circuits control, and reduce stabilization errors in the HV plane. Feedback signals on the speed of rotation of the shaft and the current of the selected motor are formed similarly as described for the drive GN.
Сигналы с датчика положения либо пушки (ДП1-ВН) 27, либо пусковых установок (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51 или (ДП4-ВН) 52, соответственно выбранному режиму, датчика крена и тангажа (ДКТ) 25, сигнал с пульта управления (ПУ) 1, а также сигналы из аппаратуры системы управления боевым отделением ОВН (АСУ) 26, поступают в блок вычисления баллистических поправок (БВБП) 24.Signals from the position sensor of either the gun (DP1-VN) 27, or launchers (DP2-VN) 50, (DP3-VN) 51 or (DP4-VN) 52, respectively, of the selected mode, the roll and pitch sensor (VCT) 25, the signal from the control panel (PU) 1, as well as signals from the equipment of the control system of the combat compartment OVN (ACS) 26, are received in the unit for calculating ballistic corrections (BVP) 24.
Датчики положения (ДП1-ВН) 27, (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51, (ДП4-ВН) 52 представляют собой датчик типа «вращающийся трансформатор», устанавливаемый на ось вращения вооружения через крестовую муфту, и встроенный контроллер преобразования аналогового сигнала в сигнал по протоколу CAN.The position sensors (ДП1-ВН) 27, (ДП2-ВН) 50, (ДП3-ВН) 51, (ДП4-ВН) 52 are a “rotary transformer” type sensor mounted on the axis of rotation of the weapon through a cross coupling, and an integrated controller converting an analog signal to a signal using the CAN protocol.
Сигнал с пульта управления (ПУ) 1 представляет собой сигнал скорости и направления движения цели в плоскости ВН.The signal from the control panel (PU) 1 is a signal of speed and direction of movement of the target in the HV plane.
Сигналы датчика крена и тангажа (ДКТ) 25 и сигналы из аппаратуры системы управления боевым отделением ОВН (АСУ) 26, аналогичны описанным для привода ГН.The signals of the roll and pitch sensor (VCT) 25 and the signals from the equipment of the control system of the fighting compartment OVN (ACS) 26 are similar to those described for the GN drive.
Вся перечисленная информация служит для выработки сигнала баллистической поправки по ВН, которая в свою очередь из (БВБП) 24 через последовательную шину (ПШ1) 3 и формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 3) 12 передается в (БВСУ) 14, где суммируется с сигналом ошибки по ВН.All of the above information is used to generate a VL ballistic correction signal, which, in turn, from (BVBP) 24 via a serial bus (ПШ1) 3 and a serial bus signal shaper (FSB 3) 12 is transmitted to (BVSU) 14, where it is summed with an error signal by VN.
Таким образом, полученный и обработанный в блоке вычисления сигналов управления (БВСУ) 14 блока управления (БУ) 8 сигнал, через формирователь сигналов последовательной шины (ФСПШ 2) 15 и последовательную шину (ПШ3) 9 поступает в усилитель мощности (УМВН1) 29, либо усилители (УМВН2) 38, (УМВН3) 39, (УМВН4) 40. Усилители мощности преобразуют полученный сигнал управления ВН в силовой сигнал для управления электродвигателями либо (ЭД1-ВН) 30, или (ЭД2-ВН) 41, или (ЭД3-ВН) 42, или (ЭД4-ВН) 43, которые через соответствующие редуктора (Ред.ВН1) 37, или (Ред.ВН2) 44, или (Ред.ВН3) 45, или (Ред.ВН4) 46 поворачивает пушку 6, либо пусковые установки (УП1-ВН) 47, или (УП2-ВН) 48, или (УП3-ВН) 49, соответственно, в сторону уменьшения ошибки (рассогласования), тем самым, удерживая направление установленного вооружения на цель в плоскости ВН с учетом баллистических поправок.Thus, the signal received and processed in the control signal computation unit (BSSU) 14 of the control unit (BU) 8, through the signal processor of the serial bus (FSPS 2) 15 and the serial bus (PSh3) 9, enters the power amplifier (UMVN1) 29, or amplifiers (UMVN2) 38, (UMVN3) 39, (UMVN4) 40. Power amplifiers convert the received HV control signal into a power signal for controlling electric motors either (ED1-VN) 30, or (ED2-VN) 41, or (ED3-VN ) 42, or (ED4-BH) 43, which through the corresponding gearbox (Red. BH1) 37, or (Red. BH2) 44, or (Red. BH3) 45, or and (Rev. BH4) 46 turns the gun 6, or launchers (UP1-VN) 47, or (UP2-VN) 48, or (UP3-VN) 49, respectively, in the direction of decreasing the error (mismatch), thereby keeping the direction of the installed weapons at the target in the HL plane taking into account ballistic corrections.
Стабилизированное наведение в плоскости ВН пушки 6 осуществляется по алгебраической разнице сигналов с датчика положения ВН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 и одного из выбранных датчиков положения по ВН либо (ДП1-ВН) 27, кинематически связанного с пушкой, либо (ДП2-ВН) 50 или (ДП3-ВН) 51, или (ДП4-ВН) 52 кинематически связанных соответственно с пусковой установкой (УП1-ВН) 47, пусковой установкой (УП2-ВН) 48 или пусковой установкой (УП3-ВН) 49, а также по сигналу с пульта управления (ПУ) 1 по ВН, связанного электрически через последовательную шину (ПШ1) 3 с задающим устройством стабилизации (ЗУС) 2. Оператор пультом управления (ПУ) 1 по ВН наводит по оптическому либо видео изображению, получаемому с задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, стабилизированную в двух плоскостях линию визирования (прицельную марку) задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2 на цель в плоскости ВН. Сигнал с датчика положения ВН задающего устройства стабилизации (ЗУС) 2, пропорциональный ошибке стабилизации по ВН, отрабатывается приводом ВН. Выбранный привод ВН поворачивает либо пушку 6, либо пусковые установки (УП1-ВН) 47, или (УП2-ВН) 48, или (УП3-ВН) 49 соответственно, в сторону уменьшения ошибки ВН, аналогично рассмотренному выше режиму стабилизации в плоскости ВН с учетом баллистических поправок.Stabilized guidance in the BH plane of the gun 6 is carried out according to the algebraic difference of the signals from the BH position sensor of the stabilization driver (ZUS) 2 and one of the selected BH position sensors either (DP1-BH) 27 kinematically connected to the gun or (DP2-BH) 50 or (ДП3-ВН) 51, or (ДП4-ВН) 52 kinematically connected respectively with the launcher (UP1-VN) 47, the launcher (UP2-VN) 48 or the launcher (UP3-VN) 49, and also the signal from the control panel (PU) 1 via HV, connected electrically via a serial bus (PN 1) 3 with the stabilization master (ZUS) 2. The operator with the control panel (PU) 1 on HV points out the optical or video image received from the stabilization master (ZUS) 2, the line of sight stabilized in two planes (sighting mark) of the master stabilization (ZUS) 2 on the target in the plane of the HV. The signal from the HV position sensor of the stabilization master (ZUS) 2, proportional to the HV stabilization error, is processed by the HV drive. The selected VN drive rotates either gun 6, or launchers (UP1-VN) 47, or (UP2-VN) 48, or (UP3-VN) 49, respectively, in the direction of decreasing the VN error, similar to the stabilization mode in the VN plane considered above with ballistic corrections.
Таким образом, заявляемая в качестве изобретения система наведения стабилизации и управления вооружением позволяет:Thus, the stabilization guidance and weapon control system claimed as an invention allows:
- повысить точность стабилизации вооружения не менее чем на 30-40%, по сравнению с прототипом, за счет применения в структуре приводов ГН и ВН новых и более качественных обратных связей;- to increase the accuracy of stabilization of weapons by at least 30-40%, compared with the prototype, due to the use of new and better feedbacks in the structure of GN and VN drives;
- улучшить качество управления приводами ВН и ГН, и тем самым повысить эффективность ведения прицельного огня из вооружения, особенно при движении объекта военного назначения с установленным вооружением не менее чем в два раза по сравнению с прототипом, за счет введения в структуру приводов ВН и ГН дополнительных устройств, позволяющих обеспечить 2-х плоскостную независимую стабилизацию и стабилизированное наведение установленного вооружения, при этом сохранив возможность работы стабилизатора и в прежнем режиме зависимой стабилизации;- to improve the quality of control of the HV and GN drives, and thereby increase the efficiency of aimed fire from weapons, especially when moving a military target with installed weapons at least twice as much as the prototype, by introducing additional HV and GN drives into the structure devices allowing to provide 2-plane independent stabilization and stabilized guidance of the installed weapons, while maintaining the ability of the stabilizer to work in the previous mode of dependent stabilization ;
- повысить быстродействие приводов системы наведения, стабилизации и управления вооружения и скорости отработки ими входных воздействий до величины более 40°/с, за счет использования электродвигателей и усилителей мощности приводов ГН и ВН новой конструкции;- to increase the speed of the drives of the guidance system, stabilization and control of weapons and the speed of practicing input influences to more than 40 ° / s, through the use of electric motors and power amplifiers of GN and HV drives of a new design;
- улучшить условия работы оператора при наведении вооружения на цель при движении ОВН за счет применения независимой от вооружения двухплоскостной стабилизации линии визирования. При этом стабилизация выбранного вооружения осуществляется относительно датчиков положения стабилизированной линии прицеливания ЗУС;- to improve the operator’s working conditions when aiming weapons at a target during the movement of AEC due to the use of a two-plane stabilization line of sight independent of weapons Moreover, the stabilization of the selected weapons is carried out relative to the position sensors of the stabilized aiming line ZUS;
- повысить эксплутационные характеристики системы наведения, стабилизации и управления вооружения и возможности его диагностики и адаптации к другим комплексам управления вооружением за счет наличия информационных каналов обмена между аппаратурой системы управления боевого отделения и блоком управления системы наведения, стабилизации и управления вооружения;- to increase the operational characteristics of the guidance, stabilization and weapon control system and the possibility of its diagnosis and adaptation to other weapon control systems due to the availability of information exchange channels between the equipment of the control system of the fighting compartment and the control unit of the guidance, stabilization and weapon control system;
- повысить огневую мощь ОВН за счет введения дополнительного стабилизированного вооружения в виде пусковых установок, работающих в режиме независимой стабилизации, аналогично основному вооружению, и за счет возможности выбирать необходимый тип установленного на боевом отделении вооружения в соответствии с текущей боевой обстановкой;- to increase the firepower of the OVN due to the introduction of additional stabilized weapons in the form of launchers operating in the independent stabilization mode, similar to the main weapons, and due to the ability to choose the necessary type of weapons installed in the combat compartment in accordance with the current combat situation;
- повысить безопасность экипажа ОВН при неправильных действиях оператора, выхода из строя внутренних источников питания и кратковременных пропаданиях или понижениях бортовой сети ОВН, за счет введения в блок управления блока защит, позволяющего при появлении вышеуказанных условий блокировать через АСУ объекта редукторы приводов наведения по ГН и ВН, а также выходы усилителей мощности по ГН и ВН через третью последовательную шину.- to increase the safety of the AEC crew in case of improper actions by the operator, failure of internal power sources and short-term loss or decrease of the on-board network of the AEC, by introducing a protection unit into the control unit, which allows, when the above conditions appear, to block the guiding gears of the guidance drives along the GN and HV , as well as the outputs of power amplifiers on GN and VN through the third serial bus.
Таким образом, поставленные в заявке технические задачи достигнуты.Thus, the technical tasks set in the application have been achieved.
Приведенные в описании технические преимущества, целесообразность и надежность системы, реализованной по заявляемой структурной схеме, подтверждены испытаниями опытного образца на испытательной базе ОАО «КЭМЗ» г. Ковров и АО «КБП» г. Тула.The technical advantages given in the description, the feasibility and reliability of the system implemented according to the claimed structural scheme, are confirmed by testing a prototype on a test base of KEMZ OJSC in Kovrov and KBP JSC in Tula.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018103312A RU2789421C1 (en) | 2018-01-29 | System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018103312A RU2789421C1 (en) | 2018-01-29 | System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2682086C1 true RU2682086C1 (en) | 2019-03-14 |
| RU2789421C1 RU2789421C1 (en) | 2023-02-02 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1833956A1 (en) * | 1990-12-29 | 1993-08-15 | Sergej P Botuz | Method for control of electric motor having valve transducer and apparatus for its realization |
| RU98237U1 (en) * | 2010-05-28 | 2010-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-конструкторское бюро вычислительных систем" | INTELLIGENT BATTLE FIRM CONTROL SYSTEM |
| RU134624U1 (en) * | 2013-07-02 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" | Fighting Vehicle Fire Control System |
| RU2525148C1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" | System for stabilisation and control ocer combat machine |
| RU2553712C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" | System for aiming, stabilisation and control of combat machine weapon |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1833956A1 (en) * | 1990-12-29 | 1993-08-15 | Sergej P Botuz | Method for control of electric motor having valve transducer and apparatus for its realization |
| RU98237U1 (en) * | 2010-05-28 | 2010-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-конструкторское бюро вычислительных систем" | INTELLIGENT BATTLE FIRM CONTROL SYSTEM |
| RU2525148C1 (en) * | 2013-03-26 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" | System for stabilisation and control ocer combat machine |
| RU134624U1 (en) * | 2013-07-02 | 2013-11-20 | Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" | Fighting Vehicle Fire Control System |
| RU2553712C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-06-20 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики" | System for aiming, stabilisation and control of combat machine weapon |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Боевая машина пехоты БМП-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Ч.1, 2. Бронетехника. Изд. Попурри, Минск, 2000, Открытое издание, стр.180-184. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2525148C1 (en) | System for stabilisation and control ocer combat machine | |
| US5949015A (en) | Weapon control system having weapon stabilization | |
| US3766826A (en) | Device for achieving aim-off for a firearm | |
| RU2553712C1 (en) | System for aiming, stabilisation and control of combat machine weapon | |
| US7086318B1 (en) | Anti-tank guided missile weapon | |
| RU2360208C2 (en) | Complex of fighting machine arms equipment and stabiliser of arms equipment | |
| RU2555184C1 (en) | Weapon control and stabilisation system | |
| ITTO20110853A1 (en) | REMOTE CONTROLLED REINFORCED STATION, IN PARTICULAR FOR AIRCRAFT, AS FIXED WING AIRCRAFT | |
| DE1406533B2 (en) | REMOTE CONTROL CENTER FOR STEERABLE, UNMANNED BULLETS | |
| RU2682086C1 (en) | System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine | |
| US2938435A (en) | Control apparatus | |
| RU2629732C1 (en) | Remote controlled combat module arming stabiliser | |
| RU2789421C1 (en) | System of guidance, stabilization and management of armament of the fighting machine | |
| US4383661A (en) | Flight control system for a remote-controlled missile | |
| RU2421679C1 (en) | Tank armament stabiliser | |
| RU2593931C1 (en) | Armament stabilizer for combat module | |
| RU2430326C1 (en) | Weapons remote control system | |
| RU2628038C2 (en) | System for stabilizing and controlling fighting machine ordnance | |
| RU2526292C1 (en) | Stabiliser of tank weapon | |
| RU2550407C1 (en) | Weapon remote control system | |
| GB2136097A (en) | Target-tracking Interception Control Systems | |
| EP0253919A2 (en) | A launcher for an optically guided, wire-controlled missile with improved electronic circuity | |
| RU2552877C1 (en) | Combat module weapon stabiliser | |
| RU2540448C2 (en) | Drive of horizontal guidance and stabilisation | |
| US10215533B2 (en) | System for guiding missiles for vehicles and moving targets |