RU2725942C1 - Portable robot system of fire support and combat support - Google Patents

Portable robot system of fire support and combat support Download PDF

Info

Publication number
RU2725942C1
RU2725942C1 RU2019139517A RU2019139517A RU2725942C1 RU 2725942 C1 RU2725942 C1 RU 2725942C1 RU 2019139517 A RU2019139517 A RU 2019139517A RU 2019139517 A RU2019139517 A RU 2019139517A RU 2725942 C1 RU2725942 C1 RU 2725942C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
control
robotic
module
target
Prior art date
Application number
RU2019139517A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Каплин
Михаил Георгиевич Степанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Радиоавионика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Радиоавионика" filed Critical Открытое акционерное общество "Радиоавионика"
Priority to RU2019139517A priority Critical patent/RU2725942C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725942C1 publication Critical patent/RU2725942C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00Armoured or armed vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: robotic systems; military equipment.
SUBSTANCE: robotic platform of the complex and its on-board power supply systems, control and transmission of information, technical vision are made with possibility of transportation and assembly by military personnel. System includes a portable retransmitter with radio and fibre-optic communication channels, as well as portable hardware-software means for controlling the platform, fire destruction equipment and military personnel. Robot system allows increasing stability and efficiency of control, survivability and ease of use, reducing weight and size characteristics and enlarging the composition of tactical tasks.
EFFECT: higher efficiency of robotic complex based on expansion of functional capabilities and improvement of adaptability to solving tasks for destination in foot formations.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к переносным дистанционно управляемым робототехническим комплексам, предназначенным для непосредственной огневой поддержки и боевого обеспечения на поле боя общевойсковых подразделений, включая мотострелковые, десантно-штурмовые и разведывательные, Вооруженных сил, а также аналогичных подразделений других силовых структур.The invention relates to portable remotely controlled robotic systems intended for direct fire support and combat support on the battlefield of combined arms units, including motorized rifle, assault and reconnaissance, Armed forces, as well as similar units of other power structures.

Известен наземный робототехнический комплекс [1], предназначенный для материально-технического обеспечения подразделений Сухопутных войск в боевых условиях, а именно для подвоза боеприпасов, вооружения, горючего и иных материальных средств. Комплекс содержит мобильный робот (один или несколько), средство транспортировки (парковки) и пост дистанционного управления. Недостатком комплекса является отсутствие функции разведки и поражения целей.Known ground-based robotic complex [1], designed for material and technical support units of the Ground Forces in combat conditions, namely for the transport of ammunition, weapons, fuel and other materiel. The complex contains a mobile robot (one or several), a means of transportation (parking) and a remote control post. The disadvantage of the complex is the lack of reconnaissance and target destruction functions.

Известен военный робот MAARS (Modular Advanced Armed Robotic System) [2] разработки компании Foster-Miller, имеющий модульную конструкцию, пулемет среднего калибра М240В и усовершенствованную (по сравнению с предшественником-роботом SWORDS) систему управления, обзора и оповещения. Недостатками робота являются ограниченный состав средств поражения (указанный пулемет) и большой вес (до 150 кг).Famous is the military robot MAARS (Modular Advanced Armed Robotic System) [2] developed by Foster-Miller, which has a modular design, a medium caliber machine gun M240B and an improved (compared to its predecessor robot SWORDS) control, review and warning system. The disadvantages of the robot are the limited composition of the means of destruction (the specified machine gun) and high weight (up to 150 kg).

Известен многофункциональный робототехнический комплекс обеспечения боевых действий [3], состоящий из группы универсальных роботизированных платформ. Платформы комплектуются функциональными модулями: боевым дистанционно управляемым, разведки, транспортным. Система навигации и топопривязки, входящая в состав системы управления платформы, обеспечивает ее перемещение как в дистанционном ручном, так и в полуавтоматическом режиме. Пункт дистанционного управления обеспечивает одновременное и последовательное управление группой платформ. Боевой дистанционно управляемый модуль обеспечивает обнаружение, автоматическое сопровождение и поражение цели. Модуль разведки выполняет обнаружение и распознавание цели с определением ее дальности и координат. Транспортный модуль обеспечивает транспортирование полезной нагрузки и, при необходимости, эвакуацию раненых. Дополнительное оборудование, входящее в состав комплекса, в виде автомобиля с кузовом-фургоном необходимо для доставки укомплектованных платформ и аппаратуры пункта дистанционного управления к месту применения. Недостатком комплекса является избыточный состав средств, затрудняющий его использование малой группой (расчетом) военнослужащих.Known multi-functional robotic support system for combat operations [3], consisting of a group of universal robotic platforms. The platforms are equipped with functional modules: remotely controlled combat, reconnaissance, transport. The navigation and topographic location system, which is part of the platform’s control system, ensures its movement both in remote manual and semi-automatic modes. The remote control point provides simultaneous and sequential control of a group of platforms. Remote-controlled combat module provides detection, automatic tracking and hitting a target. The reconnaissance module detects and recognizes targets with the determination of its range and coordinates. The transport module provides transportation of the payload and, if necessary, the evacuation of the wounded. Additional equipment, which is part of the complex, in the form of a car with a van body, is necessary for the delivery of completed platforms and equipment of the remote control point to the place of use. The disadvantage of the complex is the excessive composition of funds that impedes its use by a small group (calculation) of military personnel.

Общими недостатками аналогов [1-3] являются:Common disadvantages of analogues [1-3] are:

1. Значительные массогабаритные характеристики комплексов исключают возможность переноски пешими военнослужащими, что снижает живучесть и тактическую гибкость применения в маневренном наступательном бою.1. Significant weight and size characteristics of the complexes exclude the possibility of being carried by foot soldiers, which reduces the survivability and tactical flexibility of use in maneuverable offensive combat.

2. Использование в качестве средства передачи управляющих сигналов и приема/передачи данных только радиоканала, подверженного радиоподавлению противником на поле боя, не обеспечивает требуемую высокую помехозащищенность и устойчивость работы систем управления комплексами.2. Using only a radio channel as a means of transmitting control signals and receiving / transmitting data that is subject to radio suppression by the enemy on the battlefield does not provide the required high noise immunity and stability of the operation of complex control systems.

3. Необходимость задействования специальных средств транспортирования (в частности, автомобиля с кузовом-фургоном) снижает оперативность и скрытность доставки и развертывания комплексов в полевых условиях.3. The need to use special means of transportation (in particular, a car with a box body) reduces the speed and secrecy of the delivery and deployment of complexes in the field.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является робототехнический комплекс для ведения разведки и огневой поддержки [4], содержащий роботизированную подвижную дистанционно управляемую платформу на базе гусеничного шасси с электроприводом, оснащенную бортовой системой управления и передачи информации в составе исполнительных устройств, средств инерциально-спутниковой навигации и ориентации и средств приема/передачи данных, бортовой системой технического зрения, бортовой системой электропитания, а также бортовым модулем полезной нагрузки с средством огневого поражения цели. Задачи по назначению выполняются расчетом в составе двух военнослужащих. Кроме указанных бортовых систем комплекс оснащен бортовым дизель-генератором, бортовым комплексом аудиовидеосредств, а также дополнительным оборудованием в составе комплекта маскировочных средств, технологического пульта управления и зарядного устройства.Closest to the claimed invention is a robotic system for reconnaissance and fire support [4], containing a robotic mobile remote-controlled platform based on a caterpillar chassis with an electric drive, equipped with an on-board control and information transmission system as part of actuators, inertial-satellite navigation and orientation means and means of receiving / transmitting data, on-board vision system, on-board power supply system, as well as on-board payload module with means of fire destruction of the target. The assignment tasks are carried out by calculation in the composition of two military personnel. In addition to these on-board systems, the complex is equipped with an on-board diesel generator, an on-board complex of audio and video equipment, as well as additional equipment as part of a set of camouflage means, a technological control panel and a charger.

Главным недостатком робототехнического комплекса-прототипа [4] являются ограниченные функциональные возможности составных частей и комплекса в целом по выполнению задач по назначению - непосредственной огневой поддержки и боевого обеспечения общевойсковых и других аналогичных подразделений. Это является следствием присущих прототипу общих недостатков аналогов [1-3], сформулированных выше, а также следующих обстоятельств:The main disadvantage of the prototype robotic complex [4] is the limited functional capabilities of the components and the complex as a whole in fulfilling the intended tasks - direct fire support and combat support of combined arms and other similar units. This is a consequence of the inherent prototype of the general disadvantages of analogues [1-3], formulated above, as well as the following circumstances:

1. Предусмотренный прототипом состав расчета (два военнослужащих) без соответствующего приборного оснащения не достаточен для надежного и устойчивого управления комплексом на всех этапах применения в пеших боевых порядках.1. The composition of the calculation provided for by the prototype (two military personnel) without appropriate instrumentation is not sufficient for reliable and stable control of the complex at all stages of use in foot combat formations.

2. Отсутствие индивидуальных средств управления и связи военнослужащих между собой и с управляемой роботизированной платформой затрудняет их согласованное взаимодействие на поле боя.2. The lack of individual means of control and communication of military personnel with each other and with a controlled robotic platform makes it difficult for them to coordinate on the battlefield.

3. Отсутствие распределения функций между военнослужащими расчета и соответствующих индивидуальных аппаратно-программных средств (персональный компьютер, специализированный пульт дистанционного управления) не позволяет оперативно и эффективно решать текущие тактические задачи, такие как выбор и измерение координат цели, выбор огневой позиции и маршрута выдвижения платформы, целеуказание расчету и контроль результатов поражения цели, ориентирование платформы на цель и восстановление ориентации после выстрела и ряд других, необходимые для выполнения комплексом задач по назначению.3. The lack of distribution of functions between the military personnel of the calculation and the corresponding individual hardware and software (personal computer, specialized remote control) does not allow to quickly and efficiently solve current tactical tasks, such as selecting and measuring the coordinates of the target, choosing the firing position and route of extension of the platform, target designation and control of the results of hitting the target, orienting the platform to the target and restoring orientation after the shot, and a number of others necessary to perform the complex tasks for the intended purpose.

Задача, стоящая перед разработчиками заявляемого изобретения, состоит в создании малогабаритного, легкого и удобного в применении расчетами пеших военнослужащих переносного робототехнического комплекса, способного устойчиво и оперативно в различных условиях решать задачу огневой поддержки и боевого обеспечения общевойсковых подразделений Вооруженных сил и аналогичных подразделений других силовых структур.The task facing the developers of the claimed invention is to create a portable robotic complex capable of stably and efficiently in various conditions to solve the problem of fire support and combat support of combined arms units of the Armed Forces and similar units of other power structures, using small-sized, lightweight and easy-to-use calculations by foot soldiers.

Для решения этой задачи в переносном робототехническом комплексе огневой поддержки и боевого обеспечения, содержащем роботизированную дистанционно управляемую платформу на базе гусеничного шасси с электроприводом, оснащенную бортовой системой управления и передачи информации в составе исполнительных устройств, средств инерциально-спутниковой навигации и ориентации и средств приема/передачи данных, бортовой системой технического зрения, бортовой системой электропитания, бортовым модулем полезной нагрузки с средством огневого поражения цели, роботизированная платформа с комплектом аккумуляторных батарей бортовой системы электропитания, бортовая система управления и передачи информации, бортовая система технического зрения выполнены с возможностью раздельной переноски двумя военнослужащими и последующей сборки на исходной позиции, робототехнический комплекс содержит переносимый многоканальный ретранслятор, выполненный с возможностью обеспечения приема/передачи управляющей и телеметрической информации по радио- и волоконно-оптическому каналам связи с бортовыми средствами приема/передачи данных, расчет военнослужащих в составе командира, оператора платформы и оператора полезной нагрузки оснащен носимым комплексом управления, содержащим встроенные в экипировку военнослужащих модули: вычислительный модуль, модуль электропитания, модуль радиосвязи, модули инерциально-магнитной и спутниковой навигации, а также отдельные модули многофункционального и оперативного пультов управления, модуль радиосвязи выполнен с возможностью обеспечения радиообмена речевыми сообщениями и данными между военнослужащими расчета и приема/передачи управляющей и телеметрической информации по радиоканалу связи с многоканальным ретранслятором, модули многофункционального и оперативного пультов управления выполнены с возможностью обеспечения управления военнослужащими встроенными модулями, командир дополнительно оснащен дальномерно-угломерным прибором разведки, персональным компьютером, выполненным с возможностью обеспечения управления действиями расчета, выбора и измерения координат цели, выбора огневой позиции и маршрута выдвижения платформы, целеуказания расчету и контроля результатов поражения цели, а также при переноске комплектом запасных аккумуляторных батарей, бортовой системой управления и передачи информации, бортовой системой технического зрения и средствами сопряжения с прибором разведки в походном положении, оператор платформы дополнительно оснащен пультом дистанционного управления движением, выполненным с возможностью обеспечения выведения платформы на огневую позицию и ориентирования платформы на цель, восстановления ориентации после выстрела (пуска ракеты) и возврата платформы на исходную позицию, а также при переноске платформой с комплектом аккумуляторных батарей, многоканальным ретранслятором и катушкой с световодом волоконно-оптического канала связи в походном положении, оператор полезной нагрузки дополнительно оснащен пультом дистанционного управления полезной нагрузкой, выполненным с возможностью обеспечения установок, поправок и точек прицеливания, наведения средства огневого поражения на цель, производства выстрела (пуска), восстановления наводки, а также при переноске бортовым модулем полезной нагрузки с средством огневого поражения в походном положении.To solve this problem, in a portable robotic fire support and combat support complex containing a robotic remote-controlled platform based on a caterpillar chassis with an electric drive, equipped with an onboard control and information transmission system as part of actuators, inertial-satellite navigation and orientation means, and transmission / reception facilities data, airborne vision system, airborne power supply system, airborne payload module with target fire, robotic platform with a set of batteries for the airborne power supply system, airborne control and information transmission system, airborne vision system are capable of being separately carried by two military personnel and subsequent assembly at the starting position, the robotic system contains a portable multi-channel repeater, configured to provide reception / transmission of the control and telemetry information on the radio and fiber-optic communication channels with airborne data reception / transmission equipment, the calculation of military personnel as part of the commander, platform operator and payload operator is equipped with a wearable control complex containing modules built into the military equipment: computing module, power supply module, module radio communications, inertial-magnetic and satellite navigation modules, as well as individual modules of multifunctional and operational control panels, a radio communication module is configured to provide radio communications with voice messages and data between the military personnel for calculating and receiving / transmitting control and telemetry information via a radio communication channel with a multi-channel repeater, modules multifunctional and operational control panels are made with the ability to provide control for military personnel with built-in modules, the commander is additionally equipped with a rangefinder and goniometric reconnaissance device, a personal computer made with the ability to provide control over the actions of calculating, selecting and measuring the coordinates of the target, choosing the firing position and route of extension of the platform, targeting the calculation and monitoring the results of hitting the target, as well as when carrying a set of spare batteries, an on-board control and information transfer system, on-board vision system and means pairing with the reconnaissance device in the stowed position, the platform operator is additionally equipped with a remote control for the movement, made with the possibility of bringing the platform to the firing position and orienting the platform to the target, restoring orientation after firing (launching a rocket) and returning the platform to its original position, as well as carrying a platform with a set of batteries, a multi-channel repeater and a coil with a fiber optic fiber optic communication channel in the stowed position, the payload operator is additionally equipped with a useful remote control loading, made with the possibility of providing installations, amendments and aiming points, aiming fire weapons at the target, firing (launching), restoring aiming, as well as when carrying an on-board module of the payload with fire weapons in the stowed position.

Существенными отличительными признаками заявляемого изобретения по сравнению с прототипом являются:Salient features of the claimed invention in comparison with the prototype are:

1. Исполнение роботизированной платформы с комплектом аккумуляторных батарей бортовой системы электропитания, бортовой системы управления и передачи информации, бортовой системы технического зрения с возможностью раздельной переноски двумя военнослужащими и последующей сборки на исходной позиции обеспечивает оперативность развертывания, живучесть и тактическую гибкость применения заявляемого робототехнического комплекса в маневренном наступательном бою.1. The execution of the robotic platform with a set of batteries on-board power supply system, on-board control and information transmission system, on-board vision system with the possibility of separate carrying by two servicemen and subsequent assembly at the initial position provides deployment speed, survivability and tactical flexibility of the claimed robotic system in maneuverable offensive battle.

Значительные массогабаритные характеристики и моноблочное исполнение прототипа, требующие специальных средств доставки, исключают возможность раздельной переноски его компонентов пешими военнослужащими.Significant overall dimensions and monoblock execution of the prototype, requiring special delivery vehicles, exclude the possibility of separate carrying of its components on foot by military personnel.

2. Наличие в составе робототехнического комплекса переносимого многоканального ретранслятора, предназначенного для дублированной приема-передачи управляющей и телеметрической информации по радио- и волоконно-оптическому (обладающему практически абсолютной помехозащищенностью) каналам связи с бортовыми средствами приема/передачи данных обеспечивает надежное и устойчивое боевое функционирование дистанционно управляемой платформы. Важной является возможность установки ретранслятора вблизи огневой позиции платформы без необходимости передового выдвижения военнослужащих, что гарантирует сохранность их жизней.2. The presence of a portable multichannel repeater in the robotic complex, designed for duplicated reception and transmission of control and telemetric information via radio and fiber-optic (having almost absolute noise immunity) communication channels with airborne data reception / transmission means ensures reliable and stable combat operation remotely managed platform. Important is the ability to install a repeater near the firing position of the platform without the need for advanced advancement of military personnel, which guarantees the safety of their lives.

В прототипе упоминаются только бортовые радиосредства приема/передачи данных. Переносимый многоканальный ретранслятор не предусмотрен.In the prototype, only airborne data receiving / transmitting means are mentioned. A portable multi-channel repeater is not provided.

3. Оснащение расчета военнослужащих в составе командира, оператора платформы и оператора полезной нагрузки встроенным в экипировку военнослужащих носимым комплексом управления обеспечивает их согласованное взаимодействие по управлению платформой на всех этапах подготовки и применения робототехнического комплекса. При этом модульное исполнение компонентов носимого комплекса управления (вычислительный модуль, модуль электропитания и др.) позволяет оптимально распределить весовую нагрузку на каждом военнослужащем, обеспечивая удобство и свободу действий.3. The equipment for calculating the military personnel as part of the commander, platform operator and payload operator with a portable control system integrated into the military equipment ensures their coordinated interaction on the platform management at all stages of the preparation and use of the robotic complex. At the same time, the modular design of the components of the wearable control complex (computing module, power supply module, etc.) makes it possible to optimally distribute the weight load on each military personnel, providing convenience and freedom of action.

В прототипе оснащение военнослужащих расчета носимыми средствами управления не предусмотрено.In the prototype, the equipment of the military personnel of the calculation with wearable controls is not provided.

4. Исполнение модуля радиосвязи с возможностью обеспечения радиообмена речевыми сообщениями и данными между военнослужащими расчета и приема/передачи управляющей и телеметрической информации по радиоканалу связи с многоканальным ретранслятором позволяет образовать единую постоянно действующую высокоскоростную динамическую сеть, узлами которой являются военнослужащие, ретранслятор и (через ретранслятор) роботизированная платформа.4. The design of a radio communication module with the ability to provide voice and data exchanges between the military personnel for calculating and receiving / transmitting control and telemetry information via a radio communication channel with a multi-channel repeater allows the formation of a single, continuously operating high-speed dynamic network, the nodes of which are military personnel, a relay and (through a relay) robotic platform.

В прототипе такой возможности нет.In the prototype there is no such possibility.

5. Модули многофункционального и оперативного пультов управления выполнены с возможностью обеспечения управления военнослужащими встроенными модулями. Первый из них обеспечивает полнофункциональное, а второй - упрощенное управление носимым комплексом управления в экстремальных условиях.5. The modules of the multifunctional and operational control panels are made with the ability to provide control of the military personnel with integrated modules. The first of them provides full-featured, and the second - simplified management of the wearable control complex in extreme conditions.

В прототипе такая задача не рассматривается.In the prototype, such a task is not considered.

6. Оснащение командира дальномерно-угломерным прибором разведки позволяет оперативно и достоверно доводить разведданные о цели непосредственно до лица, принимающего решения (командира), без промежуточных звеньев приема/передачи. Этим также обеспечивается высокая живучесть средства разведки на поле боя, что определяется спецификой действий командира в пеших боевых порядках (скрытность, защищенная позиция).6. Equipping the commander with a rangefinder-goniometric reconnaissance device allows you to quickly and reliably bring intelligence about the target directly to the decision-maker (commander), without intermediate receiving / transmitting links. This also ensures high survivability of reconnaissance equipment on the battlefield, which is determined by the specifics of the commander's actions in foot battle formations (secrecy, protected position).

В прототипе средствами разведки оснащается бортовой модуль полезной нагрузки платформы (модуль стрелково-гранатометного вооружения по терминологии прототипа), огневая позиция которого соприкасается с позициями средств поражения противника. В результате снижается оперативность и достоверность разведданных, а также живучесть разведсредств.In the prototype, reconnaissance equipment is equipped with an on-board platform payload module (small arms and grenade launcher module in prototype terminology), the firing position of which is in contact with the positions of enemy weapons. As a result, the efficiency and reliability of intelligence, as well as the survivability of intelligence, are reduced.

7. Наличие персонального компьютера командира, выполненного с возможностью обеспечения управления действиями расчета, выбора и измерения координат цели, выбора огневой позиции и маршрута выдвижения платформы, целеуказания расчету и контроля результатов поражения цели, позволяет оперативно и эффективно решать широкий перечень тактических задач при подготовке и ведении боя.7. The presence of a commander’s personal computer, configured to provide control over the operations of calculating, selecting and measuring target coordinates, choosing a firing position and a platform extension route, targeting the calculation and monitoring the results of target destruction, enables a wide range of tactical tasks to be quickly and efficiently prepared and maintained battlefield.

В прототипе персональный компьютер командира не предусмотрен.In the prototype, the commander’s personal computer is not provided.

8. Функция переноски командиром комплекта запасных аккумуляторных батарей, бортовой системы управления и передачи информации, бортовой системы технического зрения и средств сопряжения с прибором разведки в походном положении обеспечивает возможность применения робототехнического комплекса в пеших боевых порядках.8. The commander’s ability to carry a set of spare batteries, an on-board control and information transmission system, an on-board vision system and means of interfacing with a reconnaissance device in the stowed position makes it possible to use the robotic system in foot combat formations.

В прототипе данная функция не реализуется.In the prototype, this function is not implemented.

9. Оснащение оператора платформы пультом дистанционного управления движением обеспечивает выведение платформы на огневую позицию и ориентирование платформы на цель, восстановление ориентации после выстрела (пуска ракеты) и возврат платформы на исходную позицию. Согласованная работа данного пульта и пульта дистанционного управления полезной нагрузкой, которым оснащен оператор полезной нагрузки и который выполнен с возможностью обеспечения определения установок, поправок и точек прицеливания, наведения средства огневого поражения на цель, производства выстрела (пуска), восстановления наводки, позволяет операторам слаженно выполнять совместные действия по управлению движением и ориентированию платформы и прицельному применению средства огневого поражения.9. Equipping the platform operator with a remote control for the movement ensures the platform is brought to a firing position and the platform is oriented toward the target, orientation is restored after a shot (rocket launch) and the platform is returned to its original position. The coordinated operation of this remote control and the payload remote control, which the payload operator is equipped with and which is made with the possibility of determining settings, corrections and aiming points, aiming fire weapons at a target, firing (launching), and aiming restoration, allows operators to smoothly perform joint actions to control the movement and orientation of the platform and the targeted use of fire weapons.

В прототипе используется один пульт дистанционного управления, функции и возможности которого не определены.The prototype uses one remote control, the functions and capabilities of which are not defined.

10. Функция переноски оператором платформы роботизированной платформы с комплектом аккумуляторных батарей, многоканального ретранслятора и катушки с световодом волоконно-оптического канала связи и оператором полезной нагрузки бортового модуля полезной нагрузки с средством огневого поражения в походном положении обеспечивает возможность применения робототехнического комплекса в пеших боевых порядках.10. The function of the platform operator to carry the robotic platform with a set of batteries, a multi-channel repeater and a coil with a fiber optic communication channel and a payload operator of an onboard payload module with fire weapons in the stowed position provides the possibility of using the robotic complex in foot combat formations.

В прототипе данная функция не реализуется.In the prototype, this function is not implemented.

Приведенные отличительные признаки позволяют расширить функциональные возможности робототехнического комплекса за счет следующих технических результатов:These distinctive features allow you to expand the functionality of the robotic complex due to the following technical results:

- повышение устойчивости и оперативности управления;- increasing the stability and efficiency of management;

- снижение массогабаритных характеристик;- decrease in overall dimensions;

- повышение живучести и удобства применения;- increase survivability and ease of use;

- расширение состава решаемых тактических задач.- expansion of the composition of the tactical tasks.

В совокупности указанные технические результаты обеспечивают получение общего технического результата, заключающегося в повышении эффективности робототехнического комплекса, характеризующей степень приспособленности комплекса к выполнению задач огневой поддержки и боевого обеспечения пешими подразделениями нижнего тактического звена.Together, these technical results provide a general technical result, which consists in increasing the efficiency of the robotic complex, which characterizes the degree of fitness of the complex to perform fire support and combat support of foot units of the lower tactical level.

Заявляемый робототехнический комплекс иллюстрируют следующие графические материалы:The inventive robotic complex is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1. Структурная схема переносного робототехнического комплекса (гусеничное шасси платформы с электроприводом не показано), где:FIG. 1. The structural diagram of a portable robotic complex (tracked chassis of a platform with an electric drive is not shown), where:

1. Роботизированная платформа.1. Robotic platform.

2. Бортовая система управления и передачи информации:2. On-board control and information transfer system:

2.1. Средства инерциально-спутниковой навигации и ориентации:2.1. Inertial-satellite navigation and orientation means:

2.1.1. Приемная антенна сигналов спутниковых навигационных систем (СНС).2.1.1. Receiving antenna of signals of satellite navigation systems (SNA).

2.2. Исполнительные устройства.2.2. Executive devices.

2.3. Средства приема/передачи данных:2.3. Means of receiving / transmitting data:

2.3.1. Приемо-передающая антенна.2.3.1. Transceiver antenna.

3. Бортовая система технического зрения.3. On-board vision system.

4. Бортовая система электропитания.4. On-board power supply system.

5. Бортовой модуль полезной нагрузки с средством огневого поражения цели.5. On-board module of the payload with the means of fire destruction of the target.

6. Переносимый многоканальный ретранслятор:6. Portable multi-channel repeater:

6.1. Автономный источник электропитания.6.1. Autonomous power supply.

6.2. Приемо-передающий модуль:6.2. Transceiver module:

6.2.1. Приемо-передающая антенна.6.2.1. Transceiver antenna.

7. Линия радиоканала связи ретранслятора с средствами приема/передачи данных.7. The line of the radio channel of communication of the repeater with the means of receiving / transmitting data.

8. Линия волоконно-оптического канала связи ретранслятора с средствами приема/передачи данных.8. The line of the fiber-optic communication channel of the repeater with the means of receiving / transmitting data.

9. Приборное оснащение командира.9. Instrumentation commander.

10. Вычислительный модуль.10. The computing module.

11. Модуль электропитания.11. Power supply module.

12. Модуль радиосвязи:12. The radio module:

12.1. Приемо-передающая антенна.12.1. Transceiver antenna.

13. Модуль инерциально-магнитной навигации.13. Inertial-magnetic navigation module.

14. Модуль спутниковой навигации:14. Satellite navigation module:

14.1. Приемная антенна сигналов СНС.14.1. Receiving antenna of SNA signals.

15. Модуль многофункционального пульта управления.15. The module of the multifunctional control panel.

16. Модуль пульта оперативного управления.16. The module of the operational control panel.

17. Дальномерно-угломерный прибор разведки.17. Rangefinder-goniometric reconnaissance device.

18. Персональный компьютер.18. Personal computer.

19. Приборное оснащение оператора платформы.19. Instrumentation platform operator.

20. Пульт дистанционного управления движением.20. Remote control traffic.

21. Приборное оснащение оператора полезной нагрузки.21. Instrumentation operator payload.

22. Пульт дистанционного управления полезной нагрузкой.22. Remote control payload.

23. Линия канала радиообмена между военнослужащими.23. Line channel radio between the military.

24. Линия радиоканала связи модуля радиосвязи с ретранслятором.24. The radio channel communication line of the radio module with the repeater.

Фиг. 2. Модули носимого комплекса управления и связи между ними (модулями оснащается каждый военнослужащий расчета), где:FIG. 2. Modules of a portable control complex and communications between them (each soldier of calculation is equipped with modules), where:

10. Вычислительный модуль:10. Computing module:

10.1. Разъем (на схеме, Фиг. 1, не показан).10.1. Connector (in the diagram, Fig. 1, not shown).

11. Модуль электропитания.11. Power supply module.

12. Модуль радиосвязи:12. The radio module:

12.1. Приемо-передающая антенна (под радиопрозрачным обтекателем).12.1. Transceiver antenna (under the radiolucent fairing).

12.2. Телефонно-микрофонная гарнитура с оголовком (на схеме, Фиг. 1, не показана).12.2. Telephone-microphone headset with a tip (on the diagram, Fig. 1, not shown).

13. Модуль инерциально-магнитной навигации.13. Inertial-magnetic navigation module.

14. Модуль спутниковой навигации:14. Satellite navigation module:

14.1. Приемная антенна сигналов СНС (под радиопрозрачным обтекателем).14.1. The receiving antenna of the SNS signals (under the radiolucent fairing).

15. Модуль многофункционального пульта управления.15. The module of the multifunctional control panel.

16. Модуль пульта оперативного управления:16. The module of the operational control panel:

16.1. Разъем (на схеме, Фиг. 1, не показан).16.1. Connector (in the diagram, Fig. 1, not shown).

Примечание - Разъем 10.1 предназначен для подключения к модулю 10 компьютера 18, пультов дистанционного управления 20 или 22 соответственно командира, оператора платформы и оператора полезной нагрузки. Разъем 16.1 - для подключения прибора разведки 17 командира. Реализуется сквозное через модуль 16 прямое подключение прибора 17 к модулю 10.Note - Connector 10.1 is designed to connect to module 10 of computer 18, remote controls 20 or 22, respectively, of the commander, platform operator, and payload operator. Connector 16.1 - for connecting the intelligence device of the 17 commander. A direct connection of the device 17 to the module 10 through the module 16 is realized.

Фиг. 3. Робототехнический комплекс в походном положении, где:FIG. 3. Robotic complex in the stowed position, where:

1. Роботизированная платформа с комплектом аккумуляторных батарей бортовой системы электропитания 4.1. Robotic platform with a set of batteries for the on-board power supply system 4.

2. Бортовая система управления и передачи информации.2. On-board control and information transfer system.

3. Бортовая система технического зрения.3. On-board vision system.

5. Бортовой модуль полезной нагрузки с средством огневого поражения (пример носимого реактивного пехотного огнемета 2хРПО-А «Шмель»).5. Airborne payload module with a fire weapon (an example of a portable infantry flamethrower 2xRPO-A "Bumblebee").

6. Переносимый многоканальный ретранслятор:6. Portable multi-channel repeater:

6.2.2. Катушка с световодом волоконно-оптического канала связи (на схеме, Фиг. 1, не показана).6.2.2. Coil with a fiber optic fiber optic communication channel (in the diagram, Fig. 1, not shown).

12. Модуль радиосвязи (остальные модули носимого комплекса управления не показаны).12. Radio communication module (other modules of the wearable control complex are not shown).

17. Дальномерно-угломерный прибор разведки.17. Rangefinder-goniometric reconnaissance device.

18. Персональный компьютер.18. Personal computer.

20. Пульт дистанционного управления движением.20. Remote control traffic.

22. Пульт дистанционного управления полезной нагрузкой.22. Remote control payload.

25. Комплект запасных аккумуляторных батарей.25. A set of spare batteries.

26. Средства сопряжения с прибором разведки.26. Means of interfacing with a reconnaissance device.

Примечание - Компоненты 25, 26 на схеме, Фиг. 1, не показаны.Note - Components 25, 26 in the diagram, FIG. 1 are not shown.

Фиг. 4. Роботизированная платформа в собранном положении (а) - вид сбоку, б) - вид в аксонометрической проекции), где:FIG. 4. The robotic platform in the assembled position (a) - side view, b) - view in axonometric projection), where:

2.1. Средства инерциально-спутниковой навигации и ориентации (на Фиг. 4б) не показаны):2.1. Inertial-satellite navigation and orientation tools (not shown in Fig. 4b)):

2.1.1. Приемная антенна сигналов СНС (под радиопрозрачным обтекателем).2.1.1. The receiving antenna of the SNS signals (under the radiolucent fairing).

2.2. Исполнительные устройства (на Фиг. 4а) не показаны).2.2. Actuators (not shown in FIG. 4a)).

2.3. Средства приема/передачи данных:2.3. Means of receiving / transmitting data:

2.3.1. Приемо-передающая антенна.2.3.1. Transceiver antenna.

2.3.2. Катушка с световодом волоконно-оптического канала связи (на схеме, Фиг. 1, не показана).2.3.2. Coil with a fiber optic fiber optic communication channel (in the diagram, Fig. 1, not shown).

3. Бортовая система технического зрения в виде оптико-электронной системы переднего обзора.3. On-board vision system in the form of an optical-electronic front view system.

4. Бортовая система электропитания в виде комплекта аккумуляторных батарей.4. On-board power system in the form of a set of batteries.

8. Линия волоконно-оптического канала связи ретранслятора с средствами приема/передачи данных.8. The line of the fiber-optic communication channel of the repeater with the means of receiving / transmitting data.

27. Основная ведущая гусеничная лента.27. The main lead track.

28. Дополнительная передняя гусеничная лента (флиппер).28. Additional front track (flipper).

Примечание - Катушка 6.2.2 (см. Фиг. 3) входит в состав ретранслятора 6, катушка 2.3.2 - в состав средств 2.3. Возможен вариант исполнения средств 2.3 без катушки 2.3.2. В этом случае свободный конец оптического волокна подключается непосредственно к входным цепям оптического приемопередающего тракта средств 2.3. Бортовой модуль полезной нагрузки 5 на Фиг. 4 не показан.Note - Coil 6.2.2 (see Fig. 3) is a part of repeater 6, coil 2.3.2 is a part of means 2.3. An embodiment of means 2.3 without a coil 2.3.2 is possible. In this case, the free end of the optical fiber is connected directly to the input circuits of the optical transceiver path means 2.3. The on-board payload module 5 in FIG. 4 is not shown.

Фиг. 5. Схема применения переносного робототехнического комплекса.FIG. 5. The application scheme of a portable robotic complex.

Примечание - Схема, Фиг. 5, носит условный характер. На практике протяженность линии связи 8 составляет от 500 до 1000 м, линий связи 7, 23, 24 - не менее 1, 5 км. Массогабаритные характеристики платформы грузоподъемностью от 30 кг, ее бортового оснащения, средств огневого поражения и ретранслятора соответствуют требованию возможности переноски военнослужащими. Военнослужащие расчета скрытно размещаются на местности, используя естественные и искусственные укрытия. Их преимущественное положение - полулежа.Note - Scheme, FIG. 5, is conditional. In practice, the length of communication line 8 is from 500 to 1000 m, communication lines 7, 23, 24 - not less than 1, 5 km. The overall dimensions of the platform with a carrying capacity of 30 kg or more, its airborne equipment, fire weapons and a repeater comply with the requirement for military personnel to carry them. The calculation personnel are secretly deployed on the ground using natural and artificial shelters. Their primary position is reclining.

Рассмотрим функции и возможность реализации компонентов заявляемого комплекса. Рассмотрение начнем с модулей 10-16, широко представленных в структуре переносного робототехнического комплекса (см. Фиг. 1, 2).Consider the functions and the possibility of implementing the components of the claimed complex. We will begin our consideration with modules 10-16, which are widely represented in the structure of a portable robotic complex (see Fig. 1, 2).

Практическая реализация модулей не представляет сложности, поскольку они являются типовыми устройствами с функциями, соответствующими названиям, и известными способами построения.The practical implementation of the modules is not difficult, since they are typical devices with functions corresponding to the names and well-known construction methods.

Вычислительный модуль 10 выполняет функцию сбора, хранения, обработки и распространения информации, поступающей от других модулей носимого комплекса управления, а также информационного обмена с прибором разведки 17, персональным компьютером 18 или одним из пультов дистанционного управления 20, 22. Также модуль 10 осуществляет преобразование первичной электроэнергии модуля электропитания 11 во вторичные питающие напряжения других модулей и компонентов 17, 18, 20, 22 (при отсутствии у последних автономных источников электропитания). Примером реализации модуля 10 является СнК (система-на-кристалле) SmartFusion2 с энергонезависимой матрицей ПЛИС, выполненной по Flash-технологии, и процессорной подсистемой на базе процесса ARM Cortex М3.Computing module 10 performs the function of collecting, storing, processing and disseminating information from other modules of the wearable control complex, as well as exchanging information with the intelligence device 17, a personal computer 18 or one of the remote controls 20, 22. Also, the module 10 converts the primary power of the power supply module 11 to the secondary supply voltages of other modules and components 17, 18, 20, 22 (in the absence of the latest autonomous power sources). An example of implementation of module 10 is SmartFusion2 SoC (system-on-chip) with a non-volatile FPGA based on Flash technology and a processor subsystem based on the ARM Cortex M3 process.

Модуль радиосвязи 12 совместно с такими же модулями других военнослужащих, средствами приема/передачи данных платформы 2.3 и ретранслятором 6 образуют единую постоянно действующую высокоскоростную динамическую сеть (MANET-сеть), например, на основе известного стандарта 802.11/b/g/n с использованием широкодоступных адаптеров. Функцией образованной радиосети является обеспечение обмена речевыми сообщениями (задействуются гарнитуры 12.2) и данными между военнослужащими и управляющей и телеметрической информацией между пультами дистанционного управления (при необходимости персональным компьютером) и системой управления и передачи информации платформы. Содержанием управляющей информации (прямой канал «пульт управления-платформа») являются команды, управляющие движением платформы, ее ориентацией, прицельным применением средства огневого поражения и др., телеметрической информации (обратный канал «платформа- пульт управления») - сигналы квитирования команд, параметры состояния бортовых систем, местоположение платформы, видеоданные от системы технического зрения и др.The radio communication module 12, together with the same modules of other military personnel, means of receiving / transmitting data of platform 2.3, and relay 6 form a single permanent high-speed dynamic network (MANET network), for example, based on the well-known standard 802.11 / b / g / n using widely available adapters. The function of the established radio network is to ensure the exchange of voice messages (headsets 12.2 are involved) and data between military personnel and control and telemetry information between remote controls (if necessary, a personal computer) and the platform’s information management and transmission system. The contents of the control information (direct channel "control panel-platform") are commands that control the movement of the platform, its orientation, targeted use of fire weapons, etc., telemetric information (reverse channel "platform-control panel") - command acknowledgment signals, parameters the state of on-board systems, the location of the platform, video data from the vision system, etc.

Совместное применение модулей 13, 14, реализующих известные способы инерциально-магнитной и спутниковой навигации (например, способ определения местоположения наземного подвижного объекта [5]) обеспечивает функцию высокоточного определения плановых координат X, Y, широты В, долготы L и высоты Н (координаты Z) военнослужащих на поле боя в системе координат СК-42 или какой-либо другой системе отсчета (например, ПЗ-90.11 или WGS-84). Модуль 13, представляющий собой бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС), реализуется в виде выполненного по МЭМС-технологии типового инерциального измерительного устройства (Inertial measurement unit, IMU), такого как комбинированные датчики STIM300 компании Sensonor или MPU9255 компании InvenSens. Примером исполнения модуля 14 является малогабаритный навигационный приемник МНП-М7 АО «Ижевский радиозавод».The combined use of modules 13, 14 that implement the well-known methods of inertial magnetic and satellite navigation (for example, a method for determining the location of a ground moving object [5]) provides a highly accurate function for determining the plan coordinates X, Y, latitude B, longitude L and height H (coordinates Z ) military personnel on the battlefield in the coordinate system SK-42 or some other reference system (for example, PZ-90.11 or WGS-84). Module 13, which is a strapdown inertial navigation system (SINS), is implemented in the form of a MEMS-technology-based inertial measuring unit (IMU), such as the STIM300 combined sensors from Sensonor or MPU9255 from InvenSens. An example of the execution of module 14 is the small-sized navigation receiver MNP-M7 of Izhevsk Radio Plant JSC.

Модули многофункционального 15 и оперативного 16 пультов управления, выполненные в виде отдельных компактных корпусированных устройств, реализуют функцию ввода информации и управления встроенными в экипировку военнослужащего модулями, а также подключаемыми внешними устройствами. Модуль 16 используется на этапе боевых действий и предназначен для включения/выключения аппаратуры, подачи сигнала о ранении, переключения тангеты, начала передачи цифровых данных и выбора типа внешнего устройства (прибор разведки, компьютер, пульт дистанционного управления). Модуль 15 задействуется на подготовительном этапе для задания режимов и индикации результатов работы модулей и внешних устройств. Режимы работы определяют выбор используемых СНС (ГЛОНАСС, GPS и др.), варианты маршрутов движения платформы и военнослужащих, параметры и режимы работы подключаемых внешних устройств, индикацию разряда модуля электропитания и др.Modules of multifunctional 15 and operational 16 control panels, made in the form of separate compact packed devices, implement the function of inputting information and controlling modules built into the military equipment, as well as connected external devices. Module 16 is used at the stage of hostilities and is designed to turn equipment on / off, send a signal about an injury, switch a tanget, start transmitting digital data and select the type of external device (reconnaissance device, computer, remote control). Module 15 is involved in the preparatory phase to set modes and display the results of the modules and external devices. Operating modes determine the choice of the used SNA (GLONASS, GPS, etc.), options for the routes of movement of the platform and military personnel, parameters and operating modes of connected external devices, indication of the discharge of the power supply module, etc.

Ключевым компонентом заявляемого робототехнического комплекса является роботизированная дистанционно управляемая платформа 1 (см. Фиг. 4). Главная функция платформы состоит в обеспечении доставки на огневую позицию и прицельного применения средства огневого поражения цели.A key component of the inventive robotic complex is a robotic remotely controlled platform 1 (see Fig. 4). The main function of the platform is to ensure delivery to the firing position and the targeted use of fire weapons target.

Возможны различные варианты практической реализации платформы. Так, платформа может быть исполнена по технологии, разработанной компанией iRobot Corporation [6]. Подобный вариант платформы предусмотрен на Фиг. 3-5. Из отечественных разработок наиболее близкой по характеристикам к требуемым параметрам платформы заявляемого комплекса является универсальная платформа малогабаритного робототехнического комплекса «Капитан» ЦНИИ РТК. Во всех случаях роботизированная платформа должна выполняться в габаритах, пригодных для переноски пешим военнослужащим.Various options for the practical implementation of the platform are possible. So, the platform can be executed according to the technology developed by iRobot Corporation [6]. A similar embodiment of the platform is provided in FIG. 3-5. Of the domestic developments, the closest in terms of characteristics to the required parameters platform of the claimed complex is the universal platform of the small-sized robotic complex "Captain" Central Research Institute of RTK. In all cases, the robotic platform should be run in dimensions suitable for carrying on foot by military personnel.

Средства инерциально-спутниковой навигации и ориентации 2.1 по выполняемой функции и реализуемым способам аналогичны модулям 13, 14, размещаемым на военнослужащих. Отличие состоит в более полном применении определяемых БИНС углов тангажа и крена платформы для ее ориентирования на цель и наведения средства огневого поражения, тогда как при навигации военнослужащего эти углы играют вспомогательную роль. Поэтому реализация средств 2.1 аналогична исполнению модулей 13, 14. Этим достигается унификация компонентов робототехнического комплекса.The inertial-satellite navigation and orientation tools 2.1 in terms of their function and methods are similar to modules 13, 14 deployed on military personnel. The difference consists in a more complete use of the pitch and roll angles determined by the SINS for orienting it toward the target and aiming the means of fire destruction, whereas when navigating a serviceman these angles play an auxiliary role. Therefore, the implementation of tools 2.1 is similar to the execution of modules 13, 14. This ensures the unification of the components of the robotic complex.

Исполнительные устройства 2.2 строятся по схеме, основными механическими компонентами которой являются несущий корпус с моторным и аккумуляторным (для установки бортовой системы электропитания 4) отделениями, ходовая часть с гусеничным движителем, правый и левый электроприводы, редукторы передачи крутящего момента. Примером реализации служит исполнительное устройство перемещения ОАО «Завод имени В.А Дегтярева» [7].Actuators 2.2 are built according to the scheme, the main mechanical components of which are the bearing housing with motor and battery (for installing the on-board power supply system 4) compartments, the undercarriage with a caterpillar mover, right and left electric drives, and torque transmission gearboxes. An example of implementation is the actuating device of displacement of JSC "Plant named after V. A. Degtyarev" [7].

Средства приема/передачи данных 2.3, выполняя ту же функцию, что и модуль радиосвязи 12 в части обмена управляющей и телеметрической информацией (линия радиоканала связи 7), строятся на основе комплектующих прежнего стандарта 802.11/b/g/n. Аналогично реализуется ретранслятор 6 (приемо-передающий модуль 6.2), входящий в состав радиоканала связи линии 24. Однако, в отличие от всенаправленной плоской приемо-передающей антенны 12.1 модуля 12, здесь используются штыревые приемо-передающие антенны 2.3.1, 6.2.1. Эти антенны, обладая большим коэффициентом усиления в горизонтальной плоскости (плоскости поля боя), обеспечивают большую дальность действия линий радиоканалов связи 7, 24. Такое решение также способствует унификации компонентов робототехнического комплекса.Means of receiving / transmitting data 2.3, performing the same function as the radio communication module 12 in terms of the exchange of control and telemetry information (line of the radio communication channel 7), are based on the components of the previous standard 802.11 / b / g / n. Repeater 6 (transceiver module 6.2), which is part of the radio channel of line 24, is implemented similarly. However, in contrast to the omnidirectional flat transceiver antenna 12.1 of module 12, pin transceiver antennas 2.3.1, 6.2.1 are used here. These antennas, having a large gain in the horizontal plane (the plane of the battlefield), provide a greater range of the lines of the radio communication channels 7, 24. This solution also helps to unify the components of the robotic complex.

Тактика применения роботизированной платформы на поле боя (см. Фиг. 5) предусматривает ее поступательное движение «вперед-назад» без интенсивного маневрирования по курсу в ограниченном диапазоне допустимых углов тангажа и крена. В результате требуемый объем видеоданных, передаваемых в составе телеметрической информации, ограничивается стабилизированным видеоизображением находящихся впереди платформы объектов. Этого достаточно для преодоления несложных подъемов и спусков, объезда опасных предметов и препятствий. В таких условиях бортовая система технического зрения 3 может быть выполнена в виде оптико-электронной системы переднего обзора. Примером исполнения является адаптированный для установки на механическую платформу комплект панорамной видеокамеры (например, ZENMUSE Х3) с электронным стабилизатором Osmo компании DJI.The tactics of using a robotic platform on the battlefield (see Fig. 5) provides for its forward-backward movement without intensive maneuvering at the heading in a limited range of acceptable pitch and roll angles. As a result, the required amount of video data transmitted as part of telemetric information is limited by the stabilized video image of objects in front of the platform. This is enough to overcome simple climbs and descents, bypass dangerous objects and obstacles. In such conditions, the on-board vision system 3 can be made in the form of an optoelectronic front view system. An example of execution is a panoramic video camera kit (for example, ZENMUSE X3) adapted for installation on a mechanical platform with DJI's Osmo electronic stabilizer.

Перечень источников электроэнергии в составе робототехнического комплекса включает бортовую систему электропитания 4, модуль электропитания 11 (в количестве трех экземпляров), автономный источник электропитания 6.1, а также автономные (более предпочтительный вариант) блоки электропитания компьютера 18 и пультов 20, 22 (не показаны на схеме, Фиг. 1). Требование унификации предусматривает исполнение указанных источников на общей элементной базе. Проведенный анализ показывает, что их реализация целесообразна на основе линейки литий-ионных аккумуляторов MPxtd компании Saft. По производительности (энергоемкости), рабочему температурному диапазону, массогабаритным характеристикам оптимальным среди них является аккумулятор MP174565xtd.The list of electric power sources in the robotic complex includes an on-board power supply system 4, a power supply module 11 (in the amount of three copies), an autonomous power supply 6.1, as well as autonomous (more preferred option) power supplies for the computer 18 and consoles 20, 22 (not shown in the diagram , Fig. 1). The unification requirement provides for the execution of these sources on a common elemental base. The analysis shows that their implementation is advisable on the basis of the Saft MPxtd line of lithium-ion batteries. The MP174565xtd battery is optimal among them in terms of performance (energy intensity), operating temperature range, and overall dimensions.

Источники включают разное количество аккумуляторов. По предварительной оценке модуль электропитания 11 должен состоять из двух последовательно включенных параллельных пар аккумуляторов. По такой же схеме строятся блоки электропитания компьютера 18 и пультов 20, 22. Для менее энергоемкого источника 6.1 достаточно двух последовательных аккумуляторов. Бортовая система электропитания 4 может включать несколько десятков таких аккумуляторов в зависимости от энергопотребления ходовой части с движителем, электроприводов, редукторов и других бортовых систем платформы. Малые массогабариты аккумуляторов позволяют изготовить компактный образец системы электропитания 4.Sources include varying amounts of batteries. According to preliminary estimates, the power supply module 11 should consist of two parallel-connected parallel pairs of batteries. The power supply units of computer 18 and remotes 20, 22 are constructed in the same way. For a less energy-intensive source 6.1, two successive batteries are sufficient. The on-board power supply system 4 may include several dozens of such batteries, depending on the power consumption of the chassis with a propulsion, electric drives, gearboxes and other on-board systems of the platform. Small mass dimensions of the batteries make it possible to produce a compact sample of the power supply system 4.

Бортовой модуль полезной нагрузки 5 включает универсальное устройство установки и крепления средства поражения, дистанционно управляемый прицельно-спусковой механизм и собственно съемное средство огневого поражения цели. Помимо упомянутого ранее реактивного пехотного огнемета сменный состав средств поражения может включать другие образцы стрелкового оружия и средств ближнего боя (в т.ч. реактивные гранатометы и огнеметы, переносные ПТРК, самозарядные снайперские винтовки и т.д.), а также инженерные боеприпасы с дистанционным подрывом. Для разведки целей и координатного обеспечения корректировки огня артиллерии и наведения авиации платформа может оснащаться лазерным целеуказателем-дальномером, а также трехдиапазонным передатчиком помех направленного действия для подавления радиоканалов противника. Возможна установка других специальных технических средств. Конкретный тип устанавливаемого средства выбирается исходя из решаемой боевой задачи.The on-board payload module 5 includes a universal device for installing and securing a weapon, a remotely controlled aiming and triggering mechanism, and a removable target fire weapon itself. In addition to the previously mentioned reactive infantry flamethrower, the replaceable composition of weapons may include other types of small arms and melee weapons (including rocket-propelled grenade launchers and flamethrowers, portable ATGMs, self-loading sniper rifles, etc.), as well as engineering ammunition with remote undermining. For reconnaissance of targets and coordinate support for artillery fire and aircraft guidance, the platform can be equipped with a laser target designator-range finder, as well as a three-band directional interference transmitter to suppress enemy radio channels. Installation of other special technical means is possible. The specific type of installed means is selected based on the combat mission to be solved.

Линия волоконно-оптического канала связи 8 строится по типовой схеме, включающей оптический кабель с числом волокон, необходимым для обеспечения дуплексной связи ретранслятора 6 с средствами приема/передачи данных 2.3, оптические кроссы для подключения кабеля к оконечным устройствам (входным цепям оптических приемо-передающих трактов модуля 6.2 и средств 2.3), мультиплексоры и демультиплексоры для спектрального разделения каналов, регенераторы для восстановления импульсов на приемных концах линии, лазеры в качестве передатчиков и фотопремники, модуляторы и усилители. Названные элементы широко представлены на рынке услуг по проектированию и монтажу волоконно-оптических линий связи. Особенность состоит в дополнительном использовании катушек 6.2.2, 2.3.2, по принципу действия аналогичных безинерционной рыболовной катушке с фрикционным тормозом. Это необходимо для безопасного стравливания оптического волокна по мере движения платформы.The line of the fiber-optic communication channel 8 is constructed according to a typical scheme, including an optical cable with the number of fibers necessary for duplex communication of the relay 6 with the means of data transmission / reception 2.3, optical cross-cables for connecting the cable to the terminal devices (input circuits of the optical transceiver paths module 6.2 and tools 2.3), multiplexers and demultiplexers for spectral separation of channels, regenerators for reconstructing pulses at the receiving ends of the line, lasers as transmitters and photo receivers, modulators and amplifiers. The named elements are widely represented in the market of services for the design and installation of fiber-optic communication lines. The peculiarity is the additional use of reels 6.2.2, 2.3.2, according to the principle of action similar to the inertia-free fishing reel with a friction brake. This is necessary for safe etching of the optical fiber as the platform moves.

Дальномерно-угломерный прибор разведки 17 предназначен для измерения сферических координат цели (дальность, дирекционный угол, угол места) с последующим пересчетом в прямоугольные или географические координаты. В его качестве может использоваться прибор разведки ПДУ-4 производства АО «ЦНИИТОЧИАШ». Другим вариантом исполнения является электронный угломерный блок из состава носимого комплекта аппаратуры топогеодезической привязки и формирования целеуказаний [8], совмещенный с лазерным дальномером (например, лазерным дальномерным модулем IWT LRF905/1550). Возможно применение других носимых оптико-электронных средств разведки.Rangefinder-goniometric reconnaissance device 17 is designed to measure the spherical coordinates of the target (range, directional angle, elevation angle), followed by conversion into rectangular or geographical coordinates. In its quality, a reconnaissance device PDU-4 manufactured by TsNIITOCHIASH JSC can be used. Another embodiment is an electronic goniometer unit from the wearable set of equipment for geodetic reference and target designation [8], combined with a laser rangefinder (for example, the laser rangefinder module IWT LRF905 / 1550). Perhaps the use of other wearable optoelectronic intelligence.

При реализации персонального компьютера 18 и пультов дистанционного управления 20, 22 необходима их взаимозаменяемость, что требует идентичности аппаратно-программного исполнения. Это обусловлено возникающими при боевых действиях изменениями условий применения робототехнического комплекса (потеря части личного состава и аппаратных средств, экстренная вводная по новой цели, срочная передислокация и др.), что приводит к перераспределению задач и ролей между военнослужащими.When implementing a personal computer 18 and remote controls 20, 22, their interchangeability is required, which requires the identity of hardware and software performance. This is due to changes in the conditions for the use of the robotic complex that arise during hostilities (loss of a part of personnel and hardware, emergency introduction to a new target, urgent relocation, etc.), which leads to the redistribution of tasks and roles between military personnel.

Аппаратная составляющая рассматриваемых компьютера и пультов может быть реализована аналогично вычислительному модулю 10. Программная составляющая может строиться на основе операционной системы Linux 5.x и включает программные модули, обеспечивающие выполнение следующих функций:The hardware component of the computer and remotes in question can be implemented similarly to computing module 10. The software component can be built on the basis of the Linux 5.x operating system and includes software modules that provide the following functions:

- управления действиями расчета, выбора и измерения координат цели, выбора огневой позиции и маршрута выдвижения платформы, целеуказания расчету и контроля результатов поражения цели;- control the actions of calculating, selecting and measuring the coordinates of the target, selecting the firing position and route of extension of the platform, targeting the calculation and monitoring the results of hitting the target;

- выведения платформы на огневую позицию и ориентирования платформы на цель, восстановления ориентации после выстрела (пуска) и возврата на исходную позицию;- bringing the platform to the firing position and orienting the platform to the target, restoring orientation after a shot (launch) and returning to the starting position;

- определения установок, поправок и точек прицеливания, наведения средства огневого поражения на цель, производства выстрела (пуска), восстановления наводки.- determination of installations, corrections and aiming points, pointing fire weapons at the target, firing (launching), and restoring aiming.

Модули инициализируются в зависимости от текущих задач и роли военнослужащих в составе расчета.Modules are initialized depending on current tasks and the role of military personnel in the calculation.

Работа переносного робототехнического комплекса подробно отражена в отличительных признаках заявляемого изобретения, рисунках (Фиг. 1-5) и примечаниях к ним, а также при анализе функций и возможности реализации компонентов комплекса. Дополнительно отметим, что рассмотренные возможности и действия комплекса достижимы благодаря непрерывному контролю местоположения его компонентов на поле боя, обеспечиваемому применяемыми средствами инерциально-спутниковой навигации и постоянно действующей высокоскоростной MANET-сетью.The work of a portable robotic complex is reflected in detail in the distinguishing features of the claimed invention, figures (Fig. 1-5) and notes thereto, as well as in the analysis of the functions and the possibility of implementing the components of the complex. In addition, we note that the considered capabilities and actions of the complex are achievable due to the continuous monitoring of the location of its components on the battlefield, provided by the used inertial-satellite navigation tools and a constantly operating high-speed MANET network.

Таким образом, заявляемый переносный робототехнический комплекс огневой поддержки и боевого обеспечения может быть реализован и позволяет повысить устойчивость и оперативность управления, живучесть и удобство применения, снизить массогабаритные характеристики и расширить состав решаемых тактических задач.Thus, the claimed portable robotic system of fire support and combat support can be implemented and can improve stability and efficiency of management, survivability and ease of use, reduce weight and size characteristics and expand the composition of the tactical tasks.

Источники информации:Sources of information:

1. Патент RU 2678553.1. Patent RU 2678553.

2. https://ucrazy.ru/interesting/1290621467-boevyeplatformytalon swordsimaars.html2. https://ucrazy.ru/interesting/1290621467-boevyeplatformytalon swordsimaars.html

3. Патент RU 2533229.3. Patent RU 2533229.

4. Патент RU 2686983.4. Patent RU 2686983.

5. Патент RU 2697859.5. Patent RU 2697859.

6. Патент US 7556108 В2.6. Patent US 7556108 B2.

7. Патент RU 2643059.7. Patent RU 2643059.

8. Патент RU 2661676.8. Patent RU 2661676.

Claims (10)

Способ обеспечения возможности применения и переноски робототехнического комплекса огневой поддержки и боевого обеспечения, содержащего роботизированную дистанционно управляемую платформу на базе гусеничного шасси с электроприводом, оснащенную бортовой системой управления и передачи информации в составе исполнительных устройств, средств инерциально-спутниковой навигации и ориентации и средств приема/передачи данных, бортовой системой технического зрения, бортовой системой электропитания, бортовым модулем полезной нагрузки со средством огневого поражения цели, A method for providing the possibility of using and carrying out a fire support and combat support robotic system containing a robotic remote-controlled platform based on an electric tracked chassis equipped with an on-board control and information transmission system as part of actuators, inertial-satellite navigation and orientation means, and transmission / reception facilities data, airborne vision system, airborne power supply system, airborne payload module with means of fire destruction of the target, характеризующийся, тем что characterized in that выполняют роботизированную платформу с комплектом аккумуляторных батарей бортовой системы электропитания, бортовую систему управления и передачи информации, бортовую систему технического зрения с возможностью раздельной переноски двумя военнослужащими и последующей сборки на исходной позиции, perform a robotic platform with a set of batteries for the on-board power supply system, the on-board control and information transmission system, the on-board vision system with the possibility of separate carrying by two military personnel and subsequent assembly at the starting position, обеспечивают робототехнический комплекс переносимым многоканальным ретранслятором, выполненным с возможностью обеспечения приема/передачи управляющей и телеметрической информации по радио- и волоконно-оптическому каналам связи с бортовыми средствами приема/передачи данных, provide the robotic complex with a portable multi-channel repeater, configured to provide reception / transmission of control and telemetry information via radio and fiber-optic communication channels with airborne data reception / transmission means, оснащают расчет военнослужащих в составе командира, оператора платформы и оператора полезной нагрузки носимым комплексом управления, содержащим встроенные в экипировку военнослужащих модули: вычислительный модуль, модуль электропитания, модуль радиосвязи, модули инерциально-магнитной и спутниковой навигации, а также отдельные модули многофункционального и оперативного пультов управления, equip the calculation of military personnel consisting of the commander, platform operator and payload operator with a portable control complex containing modules integrated into the military equipment: computing module, power supply module, radio communication module, inertial magnetic and satellite navigation modules, as well as separate modules of multifunctional and operational control panels , выполняют модуль радиосвязи с возможностью обеспечения радиообмена речевыми сообщениями и данными между военнослужащими расчета и приема/передачи управляющей и телеметрической информации по радиоканалу связи с многоканальным ретранслятором, perform a radio communication module with the ability to provide voice communications and data exchange between the military personnel of the calculation and reception / transmission of control and telemetry information on a radio channel with a multi-channel repeater, выполняют модули многофункционального и оперативного пультов управления выполнены с возможностью обеспечения управления военнослужащими встроенными модулями, the modules of the multifunctional and operational control panels are configured to provide control of the military personnel with integrated modules, обеспечивают командира дальномерно-угломерным прибором разведки, персональным компьютером, выполненным с возможностью обеспечения управления действиями расчета, выбора и измерения координат цели, выбора огневой позиции и маршрута выдвижения платформы, целеуказания расчету и контроля результатов поражения цели, а также при переноске комплектом запасных аккумуляторных батарей, бортовой системой управления и передачи информации, бортовой системой технического зрения и средствами сопряжения с прибором разведки в походном положении, provide the commander with a rangefinder-goniometric reconnaissance device, a personal computer configured to provide control over the operations of calculating, selecting and measuring the coordinates of the target, choosing the firing position and route of extension of the platform, targeting the calculation and monitoring the results of hitting the target, as well as when carrying a set of spare batteries, airborne control system and information transfer, airborne vision system and means of interfacing with the reconnaissance device in the stowed position, обеспечивают оператора платформы пультом дистанционного управления движением, выполненным с возможностью обеспечения выведения платформы на огневую позицию и ориентирования платформы на цель, восстановления ориентации после выстрела или пуска ракеты и возврата платформы на исходную позицию, а также при переноске платформой с комплектом аккумуляторных батарей, многоканальным ретранслятором и катушкой со световодом волоконно-оптического канала связи в походном положении, provide the platform operator with a motion remote control capable of bringing the platform to the firing position and orienting the platform to the target, restoring orientation after firing or launching a rocket and returning the platform to its original position, as well as when carrying the platform with a set of batteries, a multi-channel repeater and the coil with the optical fiber of the fiber optic communication channel in the stowed position, обеспечивают оператора полезной нагрузки пультом дистанционного управления полезной нагрузкой, выполненным с возможностью обеспечения установок, поправок и точек прицеливания, наведения средства огневого поражения на цель, производства выстрела или пуска ракеты, восстановления наводки, а также при переноске бортовым модулем полезной нагрузки со средством огневого поражения в походном положении.provide the payload operator with a payload remote control that is capable of providing settings, corrections and aiming points, aiming the fire weapon at the target, firing or launching the missile, restoring aiming, as well as when carrying the payload onboard module with the fire weapon in stowed position.
RU2019139517A 2019-12-03 2019-12-03 Portable robot system of fire support and combat support RU2725942C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139517A RU2725942C1 (en) 2019-12-03 2019-12-03 Portable robot system of fire support and combat support

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019139517A RU2725942C1 (en) 2019-12-03 2019-12-03 Portable robot system of fire support and combat support

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725942C1 true RU2725942C1 (en) 2020-07-07

Family

ID=71510575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019139517A RU2725942C1 (en) 2019-12-03 2019-12-03 Portable robot system of fire support and combat support

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725942C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771402C1 (en) * 2021-11-23 2022-05-04 Денис Олегович Сущенко Mobile modular robotic complex
EP4242574A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-13 MBDA Deutschland GmbH Modular pointing system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7556108B2 (en) * 1998-03-27 2009-07-07 Irobot Corporation Robotic platform
UA87777C2 (en) * 2008-04-14 2009-08-10 Виктор Трифонович Беликов Module-structured military surface robot
RU2548207C1 (en) * 2013-12-02 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Robotic complex for intelligence and fire support
RU2640264C1 (en) * 2016-10-21 2017-12-27 Игорь Дмитриевич Торин Robotized platform for special purpose
RU2678553C1 (en) * 2017-08-01 2019-01-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") Ground-based robotic complex
RU2686983C2 (en) * 2017-10-16 2019-05-06 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Robotic system for intelligence and fire support

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7556108B2 (en) * 1998-03-27 2009-07-07 Irobot Corporation Robotic platform
UA87777C2 (en) * 2008-04-14 2009-08-10 Виктор Трифонович Беликов Module-structured military surface robot
RU2548207C1 (en) * 2013-12-02 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Robotic complex for intelligence and fire support
RU2640264C1 (en) * 2016-10-21 2017-12-27 Игорь Дмитриевич Торин Robotized platform for special purpose
RU2678553C1 (en) * 2017-08-01 2019-01-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") Ground-based robotic complex
RU2686983C2 (en) * 2017-10-16 2019-05-06 Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" Robotic system for intelligence and fire support

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771402C1 (en) * 2021-11-23 2022-05-04 Денис Олегович Сущенко Mobile modular robotic complex
EP4242574A1 (en) * 2022-03-11 2023-09-13 MBDA Deutschland GmbH Modular pointing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3247969B1 (en) A sensor pack for firearm
US4741245A (en) Method and apparatus for aiming artillery with GPS NAVSTAR
KR920006525B1 (en) Gun fire control system
JP2579279B2 (en) How to aim a towed field gun
US7870816B1 (en) Continuous alignment system for fire control
RU2399854C1 (en) Method of guiding multi-target high-precision long-range weapon and device to this end
RU2725942C1 (en) Portable robot system of fire support and combat support
RU2360208C2 (en) Complex of fighting machine arms equipment and stabiliser of arms equipment
JP2012501431A (en) Unmanned surveillance vehicle
RU2468327C1 (en) Method of launching missile with laser semi-active-guidance head
RU2737684C1 (en) Fire support robotics complex
Rossiter Bots on the ground: an impending UGV revolution in military affairs?
RU185766U1 (en) Combat reconnaissance and shock machine
RU2538509C1 (en) Guided missile firing method
RU179821U1 (en) AUTOMATED GUIDANCE AND FIRE CONTROL SYSTEM OF RUNNING INSTALLATION OF REACTIVE SYSTEM OF VOLUME FIRE (OPTIONS)
RU2664974C1 (en) Management method of barrel and rocket artillery units fire
RU2529828C1 (en) Firing of guided missile
RU2442097C1 (en) Combat vehicle
RU2433370C1 (en) Optoelectronic system for air defence missile system
RU2444693C2 (en) Method of fighting vehicle indirect fire against unobserved target and control system to this end
RU2755134C1 (en) Method for illuminating a target to ensure the use of ammunition with a laser semi-active homing head
RU2167380C2 (en) Automated guidance and fire control system of salvo fire rocket artillery combat vehicle (modifications)
RU2786890C1 (en) Method for remote destruction of optoelectronic devices of the enemy
Qian et al. Development of military unmanned ground vehicles
RU2285889C1 (en) Coastal antiship missile complex