RU2743479C1 - Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения - Google Patents

Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения Download PDF

Info

Publication number
RU2743479C1
RU2743479C1 RU2020112160A RU2020112160A RU2743479C1 RU 2743479 C1 RU2743479 C1 RU 2743479C1 RU 2020112160 A RU2020112160 A RU 2020112160A RU 2020112160 A RU2020112160 A RU 2020112160A RU 2743479 C1 RU2743479 C1 RU 2743479C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
calculating
range
targets
attack
time
Prior art date
Application number
RU2020112160A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Степанович Верба
Денис Александрович Меркулов
Петр Алексеевич Садовский
Даниил Игоревич Иевлев
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
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 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" filed Critical Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
Priority to RU2020112160A priority Critical patent/RU2743479C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2743479C1 publication Critical patent/RU2743479C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/588—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems deriving the velocity value from the range measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
    • G01S13/723—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar by using numerical data
    • G01S13/726—Multiple target tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано при разработке перспективных радиолокационных систем и их модернизации. Достигаемый технический результат: обеспечение высокой вероятности принятия правильного решения при определении целей, наиболее благоприятных для атаки. Суть предлагаемого способа ранжирования воздушных целей на этапе ближнего наведения при решении истребителями задач перехвата и уничтожения воздушных целей с применением всеракурсных управляемых ракет с радиолокационной головкой самонаведения состоит в том, что в произвольный момент
Figure 00000174
времени начала ранжирования для всех Nц сопровождаемых целей на основе полученных измерений дальности Дi от самолета до i-й цели и ее производной
Figure 00000175
и бортовых пеленгов
Figure 00000176
из PJIC и углов атаки α, скольжения β, крена
Figure 00000177
тангажа
Figure 00000178
рыскания
Figure 00000179
и их производных
Figure 00000180
из системы автономных датчиков формируются компоненты матрицы результирующих координатных преобразований. На основании полученных компонент матрицы рассчитываются текущий пространственный угол упреждения
Figure 00000181
и проекции угловой скорости самолета
Figure 00000182
на оси связанной системы координат. Далее определяются проекции угловой скорости, баллистическая дальность Др на момент пуска ракеты, компоненты вектора упрежденной дальности
Figure 00000183
и формируются требуемый пространственный угол упреждения
Figure 00000184
и ошибка наведения по углу
Figure 00000184
. По вычисленным значениям
Figure 00000184
для каждой цели осуществляется ранжирование по мере нарастания обобщенного показателя. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано при разработке перспективных радиолокационных систем и их модернизации.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении высокой вероятности принятия правильного решения при определении целей, наиболее благоприятных для атаки.
Ранжирование воздушных целей (ВЦ) по степени их важности является основой обеспечения ситуационной осведомленности летчиков истребителей и многофункциональных самолетов (МФС), особенно при групповом противоборстве. При распознавании ВЦ по важности выделяют опасные [1], благоприятные для атаки, приоритетные и неопасные цели [2].
Необходимо подчеркнуть, что если в условиях одиночного противоборства превалирующее значение имеет ранжирование целей по степени опасности, то в условиях группового - все большее значение приобретает ранжирование ВЦ по благоприятности их поражения. Однако решению задачи оптимизации процедуры ранжирования целей по степени благоприятности для поражения ВЦ практически не уделяется внимания.
В дальнейшем под наиболее благоприятной для атаки ВЦ считается такая цель, самонаведение на которую перехватчик выполняет при минимальном маневрировании и с минимальным временем наведения. При этом полагается, что используется наиболее распространенный метод самонаведения перехватчика в наивыгоднейшую упрежденную точку встречи (УТВ) [3], все измерения БРЛС выполняются в антенной системе координат (СК) [4] и формируются типовые оценки дальности, скорости сближения, бортовых пеленгов целей и угловых скоростей линий их визирования (ЛВ) в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Разработка способа и системы определения наиболее благоприятных для атаки ВЦ по данным БРЛС, функционирующей в режиме программируемого многоцелевого сопровождения (МЦС) при отсутствии внешнего целеуказания, выполнена при следующих исходных данных.
Антенная система БРЛС выполнена в виде ФАР или АФАР, формирующей однолепестковую диаграмму направленности (ДН), а фазовый центр антенны совмещен с центром масс (ЦМ) самолета. Кроме того, в качестве исходной модели для каждой отдельно взятой i-й сопровождаемой ВЦ для режима программируемого МЦС принята модель режима сопровождения одиночной цели (СОЦ), при котором одна из осей антенной СК (и, соответственно, ДН антенны) непрерывно ориентируется по линии визирования (ЛВ) сопровождаемой цели.
При решении задач перехвата и уничтожения ВЦ истребители и МФС могут применять всеракурсные управляемые ракеты (УР) с полуактивными и активными радиолокационными головками самонаведения (РГС), а также УР с тепловыми головками самонаведения.
При применении всеракурсных УР класса «воздух-воздух» ближнее наведение, как правило, осуществляется с упреждением вектора скорости истребителя (МФС) относительно ЛВ цели. Реализуемый при этом метод наведения в наивыгоднейшую УТВ при применении УР с полуактивными РГС является достаточно сложным с точки зрения практической реализации. Он характеризуется тем, что после пуска по неманеврирующей цели траектория полета истребителя должна быть прямолинейной, продолжая подсвет цели, а ракета и цель должны одновременно достигать УТВ. [3]. При этом формирование сигналов управления самолетом может осуществляться в нормальной, антенной и других СК [4].
На фиг. 1 представлена векторная схема ближнего наведения истребителя (МФС) на i-ю ВЦ в пространстве в соответствии с методом наведения в наивыгоднейшую УТВ. На фигуре приняты следующие обозначения: точки О, Цi, Цурi, Цуфi определяют положение в расчетный момент времени t соответственно самолета, i-й ВЦ с вектором воздушной скорости Vцi, упрежденных расчетной и фактической точек встречи УР с i-й ВЦ;
Figure 00000001
- вектор упрежденной расчетной дальности;
Figure 00000002
- вектор фактической упрежденной дальности;
Figure 00000003
- орт вектора воздушной скорости самолета
Figure 00000004
- требуемый пространственный угол упреждения требуемого вектора
Figure 00000005
- текущий пространственный угол упреждения вектора
Figure 00000006
- ошибка наведения по углу;
Figure 00000007
- вектор линейной ошибки наведения; минимальная величина вектора
Figure 00000008
называется вектором
Figure 00000009
линейного промаха УР [3];
Figure 00000010
- точка пуска ракеты; tнi - время наведения самолета на i-ю ВЦ на участке OOкi; Окi - положение самолета в момент встречи УР с i-й ВЦ;
Figure 00000011
- вектор баллистической дальности ракеты.
На фиг. 2 представлены нормальная земная O0XgYgZg, нормальная OXgY&Zg и антенная OXaYaZa СК. Положение i-й ВЦ (точка Цi) и самолета (точка О) в нормальной земной СК определяется векторами Дцi (t) и Дс(t).
Относительное положение цели и самолета характеризуется вектором относительной дальности Дi(t), так что выполняется векторное соотношение
Figure 00000012
С БРЛС связана антенная СК OXaYaZa с началом в ЦМ самолета, вращающаяся вокруг ЦМ относительно нормальной СК OXgYgZg с угловой скоростью
Figure 00000013
В антенной СК БРЛС автоматически измеряет (оценивает) для каждой ВЦ дальность до цели Дi(t), скорость ее изменения
Figure 00000014
углы бортовых пеленгов цели в азимутальной
Figure 00000015
и угломестной
Figure 00000016
плоскостях, причем углы
Figure 00000017
характеризуют отклонение ЛВ i-й ВЦ в антенной СК относительно осей связанной СК OXYZ (фиг. 3). Для определенности координатных преобразований переход от связанной к антенной СК осуществляется путем последовательных поворотов на углы
Figure 00000018
и
Figure 00000019
против часовой стрелки.
Из векторной схемы наведения (фиг. 1) следует, что к основным параметрам (показателям), характеризующим эффективность решения задачи самонаведения самолета на i-ю ВЦ при применении всеракурсных УР с полуактивными РГС, относятся: ошибка наведения
Figure 00000020
по углу или линейный промах
Figure 00000021
(модуль вектора
Figure 00000022
); требуемый угол упреждения
Figure 00000023
время наведения
Figure 00000024
На практике при определении показателей
Figure 00000025
используются следующие допущения:
Figure 00000026
начальный вектор скорости УР по направлению совпадает с вектором воздушной скорости Vc самолета;
Figure 00000027
после пуска УР движется равномерно и прямолинейно со скоростью
Figure 00000028
где ΔVp - среднее расчетное превышение скорости ракеты над скоростью самолета; при этом
Figure 00000029
где tp - расчетное время полета УР, которое вычисляется для конкретных условий ее применения при определении допустимой дальности пуска (на участке
Figure 00000030
Кроме того, наведение истребителя (МФС) в УТВ обычно осуществляется при достаточно малых значениях требуемых углов упреждения в горизонтальной
Figure 00000031
и вертикальной
Figure 00000032
плоскостях (соответственно малых значениях пространственного угла
Figure 00000033
Здесь
Figure 00000034
- значения секторов обзора БРЛС в горизонтальной и вертикальной плоскостях относительно продольной оси истребителя.
Как следует из вышеизложенного, для определения наиболее благоприятных для атаки ВЦ в качестве классификационных признаков целесообразно использовать показатели
Figure 00000035
(или hлi), ϕтi и tнi. При этом ошибка
Figure 00000036
наведения по углу (или линейный промах hлi) непосредственно характеризуют точность самонаведения самолета на i-ю ВЦ: чем меньше ошибка
Figure 00000037
(или hлi), тем выше вероятность поражения цели. Уменьшение угла ϕтi в общем случае приводит к снижению требований к перегрузкам самолета после пуска УР, а также повышает точность определения данного угла. Снижение времени наведения самолета tнi на каждую i-ю ВЦ позволяет сократить время расходования боекомплекта и тем самым повысить безопасность самолета.
При ранжировании ВЦ по степени благоприятности для атаки на этапе ближнего наведения истребителей (МФС) был использован метод субъективного свертывания частных показателей путем введения обобщенного показателя с помощью весовых коэффициентов [5]. Простейшей формой рассматриваемого метода свертывания частных показателей является квадратичная свертка, описываемая выражением
Figure 00000038
где Ii - обобщенный (скалярный) показатель для i-й цели; весовые коэффициенты αΔ, αϕ, αt, удовлетворяют тем или иным условиям нормировки; t - расчетный момент времени.
В качестве критерия для определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в результате формирования для сопровождаемых ВЦ обобщенных показателей (3) при t=tнр принято выражение
Figure 00000039
где tнр - момент начала ранжирования ВЦ, который соответствует моменту перехода с этапа дальнего наведения на этап ближнего наведения (самонаведения) самолета [3]. В момент tнр БРЛС сопровождает траектории всех Iц целей, для которых радиолокационной системой опознавания совместно с БРЛС определена государственная принадлежность.
Вполне очевидно, что число атакуемых после ранжирования ВЦ не превышает числа имеющихся на борту УР. При этом степень благоприятности для атаки ВЦ убывает по мере возрастания Ii (tнр).
Расчет пространственных значений
Figure 00000040
ϕтi и tнi, необходимых для формирования (3), выполняется в следующем порядке.
Сначала определяются компоненты матрицы результирующих координатных преобразований при переходе от нормальной земной O0XgYgZg и нормальной OXgYgZg к антенной OXaYaZa системе координат (СК), изображенных на фиг. 2:
Figure 00000041
где
Figure 00000042
- матрицы размера 3×3 вида
Figure 00000043
на основе полученных от БРЛС измерений углов бортовых пеленгов цели в азимутальной
Figure 00000044
и угломестной
Figure 00000045
плоскостях, а также полученных от системы автономных датчиков (САД) углов атаки α и скольжения β (фиг. 3).
Далее рассчитывается текущий пространственный угол упреждения ϕi(tнр), при t=tнр определяемый (учитывая, что для достаточно малых углов
Figure 00000046
соотношением
Figure 00000047
и проекции угловой скорости
Figure 00000048
определяемые выражениями [1]:
Figure 00000049
если отсчет углов бортовых пеленгов в БРЛС осуществляется относительно осей связанной СК, и выражениями
Figure 00000050
если отсчет углов выполняется относительно осей стабилизированной по крену и тангажу СК. Проекции угловой скорости самолета
Figure 00000051
Figure 00000052
на оси связанной СК связаны с измеренными САД значениями углов крена
Figure 00000053
тангажа
Figure 00000054
рыскания
Figure 00000055
и их производных
Figure 00000056
Figure 00000057
при t=tнр соотношениями
Figure 00000058
а угловые скорости
Figure 00000059
рассчитываются в БРЛС как производные соответствующих углов бортовых пеленгов
Figure 00000060
и
Figure 00000061
Затем рассчитывается время наведения tнi по формуле:
Figure 00000062
в которой баллистическая дальность Дp определяется на момент пуска ракеты как
Figure 00000063
где ΔVp - среднее расчетное превышение скорости ракеты над скоростью самолета, a tp - расчетное время полета ракеты, которое вычисляется для конкретных условий ее применения при определении допустимой дальности пуска, получаемые из бортовой вычислительной системы.
После этого рассчитываются компоненты вектора упрежденной дальности
Figure 00000064
на момент времени t=tнр:
Figure 00000065
Figure 00000066
где дальность до цели Дi(t) и скорость ее изменения
Figure 00000067
измеряются БРЛС.
В последнюю очередь рассчитывается требуемый пространственный угол упреждения
Figure 00000068
по соотношению
Figure 00000069
где
Figure 00000070
Ошибка наведения по углу в момент времени t=tнр определяется выражением
Figure 00000071
где
Figure 00000072
вычисляются соответственно по формулам (15) и(7).
Далее по вычисленным значениям
Figure 00000073
для каждой цели рассчитывается обобщенный показатель (3). Наиболее благоприятной для поражения считается цель, для которой (3) принимает наименьшее значение. Дальнейшее ранжирование осуществляется по мере нарастания обобщенного показателя.
Структурная схема системы, реализующей предложенный способ определения наиболее благоприятной цели, приведена на фиг. 4.
Система является многоканальной, число каналов определяется числом Nц воздушных целей. В целом, в систему входят:
Figure 00000074
блок 1 - радиолокационная система, формирующая измерения дальностей Дi, их производных
Figure 00000075
и бортовых пеленгов ϕг i, ϕв i для каждой цели;
Figure 00000076
блок 2 - система автономных датчиков, формирующая измерения углов крена
Figure 00000077
тангажа
Figure 00000078
рыскания
Figure 00000079
и их производных
Figure 00000080
Figure 00000081
а также углов атаки α, скольжения β;
Figure 00000082
блок 3 - устройство перебора, выбирающего цель с минимальным значением квадратичной свертки (3);
Figure 00000083
блоки 4-1, …, 4-i, …, 4-Nц каналов сопровождения целей, каждый i-й из которых включает в себя:
Figure 00000084
блок 5-i - устройство расчета матрицы координатных преобразований, рассчитывающее компоненты
Figure 00000085
матрицы (5) на основе измерений бортовых пеленгов
Figure 00000086
цели и углов атаки α и скольжения β составляющих матриц (6);
Figure 00000083
блок 6-i - устройство расчета проекций угловых скоростей, рассчитывающее значения
Figure 00000087
по формулам (8)-(10) на основе углов крена
Figure 00000088
тангажа
Figure 00000089
рыскания
Figure 00000090
и их производных
Figure 00000091
и бортовых пеленгов
Figure 00000092
цели;
Figure 00000093
блок 7-i - устройство расчета текущего пространственного угла упреждения, рассчитывающего по формуле (7) параметр
Figure 00000094
на основе компонента матрицы координатных преобразований
Figure 00000095
Figure 00000096
блок 8-i - устройство расчета баллистической дальности, рассчитывающего по формуле (12) параметр Др;
Figure 00000097
блок 9-i - устройство расчета времени наведения, рассчитывающего по формуле (11) параметр
Figure 00000098
на основе компонентов матрицы координатных преобразований
Figure 00000099
дальностей Дi и скоростей сближения
Figure 00000100
и проекций угловых скоростей
Figure 00000101
Figure 00000102
блок 10-i - устройство расчета требуемой упрежденной дальности, рассчитывающее по формуле (14) параметры pi, ri и si вектора упрежденной дальности (13) на основе измерений дальности Дi, ее производной
Figure 00000103
компонентов матрицы координатных преобразований
Figure 00000104
проекций угловых скоростей
Figure 00000105
и времени наведения
Figure 00000106
Figure 00000107
блок 11-i - устройство расчета требуемого пространственного угла упреждения, рассчитывающего по формулам (15), (16) параметр
Figure 00000108
на основе параметров рi, ri и si вектора упрежденной дальности;
Figure 00000109
блок 12-i - устройство формирования свертки, рассчитывающего по формулам (3), (17) значения свертки Ii на основе вычисленных значений текущего пространственного угла упреждения
Figure 00000110
требуемого пространственного угла упреждения
Figure 00000111
времени наведения
Figure 00000112
и ранее выбранных весовых коэффициентов αΔ, αϕ, αt.
Блок 1 соединен с блоками 5-i, 6-i, 9-i и 10-i каждого из 4-1, … ,4-i, …,4-Nц каналов сопровождения целей; блок 2 соединен с блоками 5-i, 6-i и 9-i каждого из 4-1, …,4-i, …,4-Nц каналов сопровождения целей; блок 3 соединен с потребителями; для каждого из 4-1, …,4-i, …, 4-Nц каналов сопровождения целей: блок 5-i соединен с блоками 7-i,9-i и 10-i; блок 6-i связан с блоками 9-i и 10-i; блок 7-i соединен с блоком 12-i; блок 8-i соединен с блоком 9-i; блок 9-i соединен с блоком 12-i; блок 10-i соединен с блоком 11-i; блок 11-i соединен с блоком 12-i; блок 12-i соединен с блоком 3.
Функционирование системы в динамике включает следующие этапы. Для каждого из Nц каналов сопровождения целей сформированные в РЛС (блок 1) измерения бортовых пеленгов ϕгi, ϕвi для каждой цели вместе с полученными от системы автономных датчиков (блок 2) измерениями углов атаки α, скольжения β поступают на блок 5-i устройства расчета матрицы координатных преобразований, рассчитывающего компоненты
Figure 00000113
по формулам (5), (6), на основе которых в блоке 6-i устройства расчета проекций угловых скоростей вместе с полученными из блока 2 измерениями собственных углов крена
Figure 00000114
тангажа
Figure 00000115
рыскания
Figure 00000116
и их производных
Figure 00000117
рассчитываются значения
Figure 00000118
Figure 00000119
по формулам (8)-(10); на основе полученного компонента
Figure 00000120
из блока 5-i в блоке 7-i рассчитывается текущий пространственный угол упреждения
Figure 00000121
по формуле (7); на основе полученных параметров
Figure 00000122
из блока 5-i,
Figure 00000123
из блока 6-i, данных от блока 1 РЛС Дi и
Figure 00000124
и баллистической дальности ракеты Др от блока 8-i устройства расчета баллистической дальности в блоке 9-i рассчитывается время наведения
Figure 00000125
по формуле (11); в блоке 10-i расчета требуемой упрежденной дальности на основе на основе измерений дальности Д., ее производной
Figure 00000126
из блока 1, компонентов матрицы координатных преобразований
Figure 00000127
из блока 5-i, проекций угловых скоростей
Figure 00000128
из блока 6-i и времени наведения
Figure 00000129
из блока 9-i по формуле (14) формируются компоненты pt, rt и s{ вектора упрежденной дальности (13), передаваемые далее в блок 11-i требуемого пространственного угла упреждения, рассчитывающего значение
Figure 00000130
по формулам (15), (16); полученные из блоков 7-i, 9-i и 11-i значения текущего пространственного угла упреждения
Figure 00000131
времени наведения
Figure 00000132
требуемого пространственного угла упреждения
Figure 00000133
и ранее выбранных весовых коэффициентов αΔ, αϕ, αt используются в блоке формирования свертки 12-i, рассчитывающего по формулам (3), (17) значения свертки Ii; далее, на основе полученного набора сверток Ii, для всех целей от всех блоков 12-i в блоке перебора 3 выбирается цель с наименьшим значением свертки, номер которой передается потребителям.
Предложенный способ ранжирования воздушных целей на этапе ближнего наведения при решении истребителями (МФС) задач перехвата и уничтожения ВЦ с применением всеракурсных УР с РГС обеспечивает высокую вероятность принятия правильного решения при определении целей, наиболее благоприятных для атаки. Это обусловлено тем, что критерий ранжирования (4) базируется на использовании совокупности наиболее информативных показателей, а также учитывает особенности кинематики относительного движения ВЦ и самолета на этапе ближнего наведения.
Для реализации предложенного способа ранжирования ВЦ необходимо для каждой цели измерять дальность до цели
Figure 00000134
скорость ее изменения
Figure 00000135
углы бортовых пеленгов в азимутальной
Figure 00000136
и угломестной
Figure 00000137
плоскостях, а также угловые скорости
Figure 00000138
Кроме того, должны измеряться углы крена γи, тангажа
Figure 00000139
рыскания
Figure 00000140
и соответствующие производные
Figure 00000141
Figure 00000142
а также углы атаки αи, скольжения βи и воздушная скорость Vси самолета. При этом параметры
Figure 00000143
непосредственно измеряются БРЛС, параметры
Figure 00000144
- штатной системой автономных датчиков.
Перечень использованных источников
1. Верба В.С., Богачев А.С., Меркулов В.И., Михеев В.А. Двухэтапное ранжирование воздушных целей по степени опасности при функционировании БРЛС в режиме многоцелевого сопровождения. // Радиотехника. 2018. №2. С. 69-79.
2. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Герасимов А.А. и др. Радиолокационные системы многофункциональных самолетов. Т. 1. РЛС - информационная основа боевых действий многофункциональных самолетов. Системы и алгоритмы первичной обработки радиолокационных сигналов. /Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. - М.: Радиотехника, 2006. 656 с.
3. Меркулов В.И., Чернов В.С, Гандурин В.А. и др. Авиационные системы радиоуправления. / Под ред. В.И. Меркулова. - М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2008. 424 с.
4. Верба В.С. Математические модели. Ч. 2. Использование в алгоритмах траекторного сопровождения в бортовых РЛС. // Успехи современной радиоэлектроники. 2018. №8. С. 3-19.
5. Ярлыков М.С, Богачев А.С, Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Т. 1. Теоретические основы. / Под ред. М.С. Ярлыкова. - М.: Радиотехника, 2012. 504 с.
6. Ярлыков М.С, Богачев А.С, Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Радиоэлектронные комплексы навигации, прицеливания и управления вооружением летательных аппаратов. Т. 2. Применение авиационных радиоэлектронных комплексов при решении боевых и навигационных задач / Под ред. М.С. Ярлыкова - М. Радиотехника, 2012. 256 с.

Claims (30)

1. Способ определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения, заключающийся в том, что в произвольный момент tнр времени начала ранжирования для всех Nц сопровождаемых целей на основе полученных измерений дальности Дi от самолета до i-й цели и ее производной
Figure 00000145
и бортовых пеленгов
Figure 00000146
из PJIC и углов атаки α, скольжения β, крена
Figure 00000147
тангажа
Figure 00000148
рыскания
Figure 00000149
и их производных
Figure 00000150
из системы автономных датчиков формируют компоненты матрицы результирующих координатных преобразований
Figure 00000151
Figure 00000152
Figure 00000153
текущий пространственный угол упреждения
Figure 00000154
Figure 00000155
проекции угловой скорости самолета
Figure 00000156
на оси связанной системы координат
Figure 00000157
где угловые скорости
Figure 00000158
рассчитывают как производные соответствующих углов бортовых пеленгов
Figure 00000159
и
Figure 00000160
проекции угловой скорости
Figure 00000161
определяемые выражениями:
Figure 00000162
если отсчет углов бортовых пеленгов в БРЛС осуществляют относительно осей связанной системы координат, и выражениями
Figure 00000163
если отсчет углов выполняют относительно осей стабилизированной по крену и тангажу системы координат,
баллистическую дальность Др на момент пуска ракеты вычисляют по правилу:
Figure 00000164
где
Figure 00000165
- среднее расчетное превышение скорости ракеты над скоростью самолета,
t - расчетное время полета ракеты,
на основе которых рассчитывают время наведения tнi:
Figure 00000166
компоненты вектора упрежденной дальности
Figure 00000167
Figure 00000168
Figure 00000169
требуемый пространственный угол упреждения
Figure 00000170
и ошибка наведения по углу
Figure 00000171
по вычисленным значениям
Figure 00000172
для каждой цели рассчитывают обобщенный показатель
Figure 00000173
и осуществляют ранжирование по мере нарастания обобщенного показателя.
2. Система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения, реализующая способ по п. 1 и состоящая из следующих частей: радиолокационной системы, системы автономных датчиков, устройства перебора, Nц каналов сопровождения целей, каждый из которых включает в себя: устройство расчета матрицы координатных преобразований, устройство расчета проекций угловых скоростей, устройство расчета текущего пространственного угла упреждения, устройство расчета баллистической дальности, устройство расчета времени наведения, устройство расчета требуемой упрежденной дальности, устройство расчета требуемого пространственного угла упреждения, устройство формирования свертки, которые соединены следующим образом: радиолокационная система соединена с блоками устройством расчета матрицы координатных преобразований, устройством расчета проекций угловых скоростей, устройством расчета времени наведения и устройством расчета требуемой упрежденной дальности каждого из Nц каналов сопровождения целей, система автономных датчиков соединена с устройством расчета матрицы координатных преобразований, устройством расчета проекций угловых скоростей и устройством расчета времени наведения каждого из Nц каналов сопровождения целей, устройство перебора соединено с потребителями, для каждого из Nц каналов сопровождения целей: устройство расчета матрицы координатных преобразований соединено с устройством расчета текущего пространственного угла упреждения, устройством расчета времени наведения и устройством расчета требуемой упрежденной дальности, устройство расчета проекций угловых скоростей связано с устройством расчета времени наведения и устройством расчета требуемой упрежденной дальности, устройство расчета текущего пространственного угла упреждения соединено с устройством формирования свертки, устройство расчета баллистической дальности соединено с устройством расчета времени наведения, устройство расчета времени наведения соединено с устройством формирования свертки, устройство расчета требуемой упрежденной дальности соединено с устройством расчета требуемого пространственного угла упреждения, устройство расчета требуемого пространственного угла упреждения соединено с устройством формирования свертки, устройство формирования свертки соединено с устройством перебора.
RU2020112160A 2020-03-25 2020-03-25 Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения RU2743479C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112160A RU2743479C1 (ru) 2020-03-25 2020-03-25 Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112160A RU2743479C1 (ru) 2020-03-25 2020-03-25 Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2743479C1 true RU2743479C1 (ru) 2021-02-18

Family

ID=74666098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112160A RU2743479C1 (ru) 2020-03-25 2020-03-25 Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2743479C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116579118A (zh) * 2023-02-06 2023-08-11 西北工业大学 面向近距空战格斗的三维动态发射区在线快速解算方法
CN117891271A (zh) * 2024-03-18 2024-04-16 西北工业大学 考虑时间和角度约束的高速飞行器三维协同制导方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2190863C2 (ru) * 2000-04-13 2002-10-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Способ ранжирования целей
RU2207589C2 (ru) * 2001-07-12 2003-06-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" Способ автоматического сопровождения целей в режиме обзора
RU2219560C1 (ru) * 2002-04-19 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Последовательно-параллельный способ ранжирования сопровождаемых целей
RU84134U1 (ru) * 2009-04-08 2009-06-27 Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова Система автоматического определения степени угрозы типов воздушных целей
JP2010002172A (ja) * 2008-05-20 2010-01-07 Mitsubishi Electric Corp 火力配分装置
RU2009149155A (ru) * 2009-12-28 2011-07-10 Федеральное государственное учреждение "2 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (RU Способ отбора целей для частей пво
CN102590798A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 中国人民解放军海军航空工程学院 基于正交匹配追踪的机动目标径向加速度和速度估计方法
KR20120126511A (ko) * 2011-05-12 2012-11-21 국방과학연구소 대공 표적에 대한 위협평가 시스템과 방법 및 이를 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
US9753123B2 (en) * 2014-12-11 2017-09-05 Raytheon Company System and method to provide a dynamic situational awareness of attack radar threats
KR101929512B1 (ko) * 2018-09-05 2018-12-14 엘아이지넥스원 주식회사 밀리미터파 공대지레이다의 각도 정보 융합 기법을 이용한 표적의 타격 각도 예측 장치 및 그 방법
RU2686482C1 (ru) * 2018-07-12 2019-04-29 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Способ двухэтапного ранжирования воздушных целей по степени опасности в радиолокационных информационно-управляющих системах
RU2692691C2 (ru) * 2017-10-18 2019-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ ранжирования воздушных целей

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2190863C2 (ru) * 2000-04-13 2002-10-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Способ ранжирования целей
RU2207589C2 (ru) * 2001-07-12 2003-06-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон - научно-исследовательский институт радиостроения" Способ автоматического сопровождения целей в режиме обзора
RU2219560C1 (ru) * 2002-04-19 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Последовательно-параллельный способ ранжирования сопровождаемых целей
JP2010002172A (ja) * 2008-05-20 2010-01-07 Mitsubishi Electric Corp 火力配分装置
RU84134U1 (ru) * 2009-04-08 2009-06-27 Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского Союза Г.К. Жукова Система автоматического определения степени угрозы типов воздушных целей
RU2009149155A (ru) * 2009-12-28 2011-07-10 Федеральное государственное учреждение "2 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" (RU Способ отбора целей для частей пво
KR20120126511A (ko) * 2011-05-12 2012-11-21 국방과학연구소 대공 표적에 대한 위협평가 시스템과 방법 및 이를 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
CN102590798A (zh) * 2012-02-28 2012-07-18 中国人民解放军海军航空工程学院 基于正交匹配追踪的机动目标径向加速度和速度估计方法
US9753123B2 (en) * 2014-12-11 2017-09-05 Raytheon Company System and method to provide a dynamic situational awareness of attack radar threats
RU2692691C2 (ru) * 2017-10-18 2019-06-26 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Способ ранжирования воздушных целей
RU2686482C1 (ru) * 2018-07-12 2019-04-29 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Способ двухэтапного ранжирования воздушных целей по степени опасности в радиолокационных информационно-управляющих системах
KR101929512B1 (ko) * 2018-09-05 2018-12-14 엘아이지넥스원 주식회사 밀리미터파 공대지레이다의 각도 정보 융합 기법을 이용한 표적의 타격 각도 예측 장치 및 그 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116579118A (zh) * 2023-02-06 2023-08-11 西北工业大学 面向近距空战格斗的三维动态发射区在线快速解算方法
CN116579118B (zh) * 2023-02-06 2024-02-13 西北工业大学 面向近距空战格斗的三维动态发射区在线快速解算方法
CN117891271A (zh) * 2024-03-18 2024-04-16 西北工业大学 考虑时间和角度约束的高速飞行器三维协同制导方法
CN117891271B (zh) * 2024-03-18 2024-05-31 西北工业大学 考虑时间和角度约束的高速飞行器三维协同制导方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shaferman et al. Cooperative multiple-model adaptive guidance for an aircraft defending missile
US4008869A (en) Predicted - corrected projectile control system
RU2743479C1 (ru) Способ и система определения наиболее благоприятных для атаки воздушных целей в режиме многоцелевого сопровождения
CN112033234B (zh) 一种多导弹协同制导律设计方法
US4647759A (en) Fire control apparatus for a laser weapon
CN108073742B (zh) 基于改进粒子滤波算法的拦截导弹末段飞行状态估计方法
JP2024045779A (ja) 飛翔経路予測装置、対処アセット選択装置、赤道上空衛星システム、極軌道衛星システムおよび監視衛星
Moran et al. Three plane approach for 3D true proportional navigation
RU2504725C2 (ru) Способ пуска ракет для подвижных пусковых установок
RU2498342C1 (ru) Способ перехвата воздушных целей летательными аппаратами
Wan et al. Suboptimal Midcourse Guidance with Terminal‐Angle Constraint for Hypersonic Target Interception
Zuoe et al. Study on vertical attack penetration probability of anti-ship missile
Wang et al. A three dimensional guidance and control method for suicide UAV and the flight test verification
RU2784492C1 (ru) Способ доставки полезной нагрузки на воздушный объект
RU2618811C1 (ru) Способ определения условий возможного пуска беспилотного летательного аппарата
US5232182A (en) Autonomous system for initializing synthetic aperture radar seeker acquisition
RU2804765C1 (ru) Способ доставки полезной нагрузки на воздушный объект
RU2742626C1 (ru) Способ индивидуального наведения летательного аппарата на воздушную цель в составе плотной группы
CN114608391B (zh) 一种具有隐身效果的炮弹制导方法及系统
RU2177897C1 (ru) Многофункциональный самолет
Papp et al. Derivation of the Fundamental Missile Guidance Equations
CN115826608A (zh) 一种基于航路点的多弹在线协同航迹规划方法
RU2593911C1 (ru) Способ формирования сигнала управления истребителем в горизонтальной плоскости при его ближнем наведении на групповую воздушную цель
Zou et al. A numerical calculation method of laser illumination starting time suitable for air-to-ground missiles
RU2559373C1 (ru) Способ стрельбы управляемой ракетой

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20210512