RU2785804C1 - Fire control system of a combat vehicle - Google Patents

Fire control system of a combat vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2785804C1
RU2785804C1 RU2022103818A RU2022103818A RU2785804C1 RU 2785804 C1 RU2785804 C1 RU 2785804C1 RU 2022103818 A RU2022103818 A RU 2022103818A RU 2022103818 A RU2022103818 A RU 2022103818A RU 2785804 C1 RU2785804 C1 RU 2785804C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sight
drive
aiming
gun
target
Prior art date
Application number
RU2022103818A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Иванович Закаменных
Алексей Николаевич Бебенин
Геннадий Дмитриевич Радзинский
Александр Викторович Романов
Василий Васильевич Хахин
Валерий Вилнисович Бенсон
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Буревестник"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Буревестник" filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт "Буревестник"
Application granted granted Critical
Publication of RU2785804C1 publication Critical patent/RU2785804C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: weapons.
SUBSTANCE: invention relates to the field of weaponry, in particular, to the fire control system of a combat vehicle, usable for hitting fast-moving targets. Fire control system of a combat vehicle comprises a sighting system including an optoelectronic system, a teleautomatic target tracker, a sight training drive and a sight elevation drive with angular position sensors, configured to exchange data with each other; a central computing system, a control system for the gun barrel aiming and stabilisation drives, including a power amplification unit, a gun barrel training drive and a gun barrel elevation drive with angular position sensors, configured to exchange data with each other; a survey control and navigation system installed in the turret of the combat vehicle, including an inertial navigation system and ground-based equipment of a satellite navigation system, configured to exchange data with each other; a distance covered sensor. The sighting system herein is linked with the central computing system, the central computing system is linked with the control system of the gun aiming and stabilisation drives and with the survey control and navigation system, the distance covered sensor is linked with the inertial navigation system, special software with calculation algorithms allowing converting the data obtained in the local coordinate system of the sight into the Earth topographic coordinate system is installed in the central computing system.
EFFECT: higher accuracy of determining the trajectory of the target and the accuracy of aiming the gun at the point of collision of the munition with the target, including at a lower firing rate.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области вооружения, в частности к системе управления огнем боевой машины, которая может быть использована для поражения быстро перемещающихся целей.The invention relates to the field of weapons, in particular to the fire control system of a combat vehicle, which can be used to destroy fast moving targets.

Системы управления огнем (СУО) широко распространены в военной технике: в танках, самоходных артиллерийских установках и корабельных установках. В большинстве системы управления огнем предназначены для стрельбы с места или при прямолинейном движении боевой машины для поражения целей на небольших дальностях с относительно небольшими скоростями. Так как в этих случаях за время полета снаряда относительные перемещения боевой машины и цели малы, такие системы управления огнем обычно оперируют небольшими поправками, учитывающими относительные перемещения цели и отклонения полета снаряда из-за внешних факторов.Fire control systems (FCS) are widely used in military equipment: in tanks, self-propelled artillery installations and ship installations. Most fire control systems are designed to fire from a standstill or with a straight-line movement of a combat vehicle to hit targets at short ranges with relatively low speeds. Since in these cases, during the flight of the projectile, the relative movements of the combat vehicle and the target are small, such fire control systems usually operate with small corrections that take into account the relative movements of the target and deviations of the projectile flight due to external factors.

Известны различные варианты построения СУО.There are various options for building an SLA.

СУО танка Т-80У - комплекс 1А45 (см. техническое описание БЛ1.335.066ТО) содержит дневной прицел 1Г46 и ночной прицельный комплекс Т01-К01 с прицелом ТПН-4 (см. техническое описание БЛ1.335.055ТО). Дневной прицел имеет независимую стабилизацию поля зрения в плоскости вертикального (ВН) и горизонтального (ГН) наведения. Ночной прицел ТПН-4 имеет зависимую стабилизацию в обеих плоскостях. The control system of the T-80U tank - the 1A45 complex (see the technical description BL1.335.066TO) contains the 1G46 day sight and the T01-K01 night sighting system with the TPN-4 sight (see the technical description BL1.335.055TO). The day sight has independent stabilization of the field of view in the plane of vertical (VN) and horizontal (GN) guidance. Night sight TPN-4 has dependent stabilization in both planes.

Недостатками данного варианта СУО являются большие погрешности стабилизации поля зрения ночного прицела (срединная ошибка на уровне 0,6 мрад), что затрудняет наблюдение и прицеливание в движении. Угол прицеливания в ночном прицеле вводится вручную путем смещения прицельной сетки. Так как зеркало прицела механически связано с орудием, не может быть использован режим автоматического ввода углов прицеливания и бокового упреждения в привода орудия и башни, что снижает эффективность применения вооружения.The disadvantages of this variant of the SLA are large errors in the stabilization of the field of view of the night sight (median error at the level of 0.6 mrad), which makes it difficult to observe and aim in motion. The aiming angle in the night sight is entered manually by shifting the reticle. Since the sight mirror is mechanically connected to the gun, the mode of automatic input of aiming angles and lateral lead into the gun and turret drives cannot be used, which reduces the effectiveness of the weapon.

Известен также вариант СУО танка Т-80У, где в состав комплекса 1А45 вместе с дневным прицелом 1Г46 входит тепловизионный прицел Т01-П02 (см. техническое описание БЛ1.335.078ТО). Дневной прицел наводчика 1Г46 установлен в башне танка и включает гиростабилизирующие устройства, датчики угла, вертикальное и горизонтальное зеркала. Указанные элементы обеспечивают независимую стабилизацию поля зрения и линии прицеливания в плоскости ВН и ГН. Стабилизация линии прицеливания в плоскости ВН осуществляется гиростабилизатором, наружная рамка которого посредством кинематической передачи связана с вертикальным зеркалом. Гироскоп, обеспечивая стабилизацию линии прицеливания, одновременно выполняет роль датчика угла системы стабилизации орудия. Для этого ротор датчика угла связан с вертикальным зеркалом, а статор датчика угла крепится на корпусе гиростабилизатора, который кинематически связан с орудием параллелограммным механизмом. Стабилизация орудия в плоскости ВН осуществляется относительно линии прицеливания. При движении танка привод ВН по сигналу датчика угла автоматически воздействует на орудие, установленное в цапфенных узлах башни, стремясь придать ему положение, согласованное с линией прицеливания. Стабилизация линии прицеливания в плоскости ГН осуществляется гиростабилизатором, кинематически связанным с горизонтальным зеркалом. Угол поворота башни с орудием относительно линии прицеливания в плоскости ГН измеряется датчиком угла, ротор которого кинематически связан с горизонтальным зеркалом, а статор жестко соединен с корпусом прицела и башней. Сигнал с датчика угла, пропорциональный углу рассогласования линии прицеливания и оси канала ствола орудия, поступает на вход привода ГН, который автоматически воздействует на башню и устраняет рассогласование, стремясь придать башне с орудием положение, согласованное с линией прицеливания. Тепловизионный прицел Т01-П02 установлен в башне танка, при этом горизонтальная ось зеркала прицела связана с осью качания орудия посредством механизма связи, представляющего собой систему тяг с подшипниковыми узлами и промежуточным валом. Таким образом осуществляется зависимая стабилизация поля зрения тепловизионного прицела вместе с орудием в плоскости ВН и ГН. Углы прицеливания и бокового упреждения вводятся в привод вертикального наведения (ВН) и привод горизонтального наведения (ГН) соответственно по сигналам баллистического вычислителя.A variant of the SLA of the T-80U tank is also known, where the 1A45 complex, together with the 1G46 day sight, includes the T01-P02 thermal imaging sight (see technical description BL1.335.078TO). The 1G46 gunner's day sight is installed in the tank turret and includes gyro-stabilizing devices, angle sensors, vertical and horizontal mirrors. These elements provide independent stabilization of the field of view and the line of sight in the plane of the HV and GN. Stabilization of the aiming line in the HV plane is carried out by a gyro stabilizer, the outer frame of which is connected to a vertical mirror by means of a kinematic transmission. The gyroscope, providing stabilization of the aiming line, simultaneously acts as a sensor of the angle of the gun stabilization system. To do this, the angle sensor rotor is connected to a vertical mirror, and the angle sensor stator is mounted on the gyro stabilizer body, which is kinematically connected to the tool by a parallelogram mechanism. Stabilization of the gun in the VN plane is carried out relative to the aiming line. When the tank is moving, the VN drive automatically acts on the gun mounted in the trunnion nodes of the turret, trying to give it a position consistent with the line of sight. Stabilization of the aiming line in the GN plane is carried out by a gyrostabilizer kinematically connected to the horizontal mirror. The angle of rotation of the turret with the gun relative to the aiming line in the GN plane is measured by an angle sensor, the rotor of which is kinematically connected to the horizontal mirror, and the stator is rigidly connected to the body of the sight and the turret. The signal from the angle sensor, which is proportional to the misalignment angle of the aiming line and the axis of the bore of the gun, is fed to the input of the GN drive, which automatically acts on the turret and eliminates the misalignment, trying to give the turret with the gun a position consistent with the aiming line. The T01-P02 thermal imaging sight is installed in the tank turret, while the horizontal axis of the sight mirror is connected to the gun swing axis by means of a linkage mechanism, which is a system of rods with bearing assemblies and an intermediate shaft. Thus, the dependent stabilization of the field of view of the thermal imaging sight together with the gun in the plane of the HV and GN is carried out. The aiming and lateral lead angles are entered into the vertical guidance drive (VN) and the horizontal guidance drive (GN), respectively, according to the signals of the ballistic computer.

К недостаткам рассматриваемой системы следует отнести:
- низкую точность зависимой стабилизации поля зрения тепловизионного прицела (срединная ошибка до 0,4 мрад в плоскости ВН и до 0,6 мрад в плоскости ГН), что затрудняет наблюдение и прицеливание при движении боевой машины;
The disadvantages of the considered system include:
- low accuracy of dependent stabilization of the field of view of a thermal imaging sight (median error up to 0.4 mrad in the HV plane and up to 0.6 mrad in the HH plane), which makes it difficult to observe and aim when the combat vehicle is moving;

- затягивание времени подготовки выстрела при работе с тепловизионным прицелом, так как невозможно производить слежение за целью и дальнометрирование в процессе цикла автоматического заряжания, когда орудие стопорится на угле заряжания;- delay in the preparation of a shot when working with a thermal imaging sight, since it is impossible to track the target and range during the automatic loading cycle, when the gun stops at the loading angle;

- ограниченные возможности по управлению вооружением от тепловизионного прицела, обусловленные низкой точностью синхронного слежения линий визирования дневного и тепловизионного прицелов.- limited capabilities for controlling weapons from a thermal imaging sight, due to the low accuracy of synchronous tracking of the lines of sight of daytime and thermal imaging sights.

Известна системам управления огнем (RU 2187060 C2, кл. F41G5/14, F41 G3/22, опубл. 10.08.2002 г.) с дневным и ночным прицелами, имеющими независимую стабилизацию полей зрения в плоскостях вертикального и горизонтального наведения. Схема управления полями зрения прицелов в СУО выполнена таким образом, что постоянно обеспечивается совмещение и синхронное перемещение линий визирования двух прицелов. Таким образом, удалось объединить два автономно работающих прицела в единый прицельный комплекс и одновременно использовать их технические возможности. Погрешность совмещения и синхронного слежения линий визирования двух прицелов в такой СУО не превышает 0,5 угл. мин. во всем диапазоне углов прокачки орудия. Этого удалось достичь за счет введения в схему СУО двух корректоров. Первый позволяет устранить погрешность синхронного слежения, обусловленную неточностью их установки в башне из-за непараллельности посадочных поверхностей. Второй корректор компенсирует погрешность передачи угла от датчика положения орудия и датчика угла плоскости вертикального наведения дневного прицела, обусловленную неточностью работы механизмов передачи угла. Система обеспечивает возможность эффективного использования вооружения танка днем и ночью.Known for fire control systems (RU 2187060 C2, class F41G5 / 14, F41 G3 / 22, published on August 10, 2002) with day and night sights that have independent stabilization of the fields of view in the planes of vertical and horizontal guidance. The scheme for controlling the fields of view of the sights in the SLA is designed in such a way that the alignment and synchronous movement of the lines of sight of the two sights is constantly ensured. Thus, it was possible to combine two autonomously operating sights into a single sighting system and at the same time use their technical capabilities. The error of alignment and synchronous tracking of the lines of sight of two sights in such an SLA does not exceed 0.5 arcsec. min. over the entire range of gun pumping angles. This was achieved by introducing two correctors into the SLA scheme. The first one eliminates the error of synchronous tracking due to the inaccuracy of their installation in the tower due to the non-parallelism of the landing surfaces. The second corrector compensates for the error in the angle transmission from the gun position sensor and the angle sensor of the vertical guidance plane of the daytime sight, due to the inaccuracy of the angle transmission mechanisms. The system provides the possibility of effective use of tank weapons day and night.

Известна система управления вооружением танка (RU 2186324 C1, кл. F41G5/24, опубл. 27.07.2002 г.), содержащая прицел-дальномер с кнопкой включения цикла автоматического заряжания пушки, стабилизатор вооружения, танковый баллистический вычислитель, потенциометры ручного ввода поправок на температуру воздуха, изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов, атмосферное давление, износ канала ствола орудия, температуру заряда и автоматические датчики скорости ветра, крена, скорости танка и курсового угла. Данная система повышает точность стрельбы за счет обеспечения объективного контроля достоверности информации, необходимой для подготовки выстрела и автоматизации процесса выбора и ввода действительных значений измеряемых величин.A well-known tank weapon control system (RU 2186324 C1, class F41G5/24, publ. 07/27/2002), containing a rangefinder sight with a button for turning on the automatic loading cycle of the gun, an armament stabilizer, a tank ballistic computer, potentiometers for manually entering corrections for temperature air, change in the initial speed of the projectile depending on the batch of charges, atmospheric pressure, wear of the gun bore, charge temperature and automatic sensors for wind speed, roll, tank speed and heading angle. This system improves the accuracy of shooting by providing an objective control of the reliability of the information necessary for preparing a shot and automating the process of selecting and entering the actual values of the measured quantities.

Известна компьютерно-телевизионная система управления стрельбой (RU 2226319 C1, кл. H04N5/33, G06F19/00, G06F171/00, опубл. 27.03.2004 г.), содержащая двухканальный телевизионный прицел, лазерный дальномер, баллистический вычислитель, датчик давления, датчик температуры и влажности, датчик силы и направления ветра, датчик угла места цели, датчик точки надира. Данное изобретение качественно повышает точность стрельбы за счет максимального учета влияющих на точность стрельбы факторов.A computer-television fire control system is known (RU 2226319 C1, class H04N5/33, G06F19/00, G06F171/00, publ. temperature and humidity, wind force and direction sensor, target elevation sensor, nadir point sensor. This invention qualitatively improves the accuracy of shooting due to the maximum consideration of the factors affecting the accuracy of shooting.

Указанные системы система не позволяют обеспечивать прием и одновременную обработку двух видеосигналов и решать задачу интерактивного захвата и сопровождения объекта.These systems do not allow receiving and simultaneously processing two video signals and solving the problem of interactive capture and tracking of an object.

Известна интеллектуальная система управления огнем боевой машины (RU 98237 U1, кл. F41G 5/00, опубл. 10.10.2010 г.), содержащая прицел наводчика многоканальный тепловизионный, прицел командира панорамный, датчики, блок управления стабилизатора вооружения, блок управления системы управления дополнительным вооружением, блок управления автомата заряжания, автоматизированные рабочие места наводчика и командира, прицел-дублер телевизионный, видеосистему кругового обзора, блок сопряжения датчиков, блок коммутации видеосигналов, многофункциональный блок управления, два мультиплексных канала информационного обмена.An intelligent fire control system of a combat vehicle is known (RU 98237 U1, class F41G 5/00, published on October 10, 2010), containing a gunner's multi-channel thermal imaging sight, a commander's panoramic sight, sensors, a weapon stabilizer control unit, an additional control system control unit armament, automatic loader control unit, gunner and commander workstations, double sight television, all-round video system, sensor interface unit, video signal switching unit, multifunctional control unit, two multiplex information exchange channels.

Известна система управления огнем боевой машины (RU 134624 U1, F41G 5/14, опубл. 20.11.2013 г.), содержащая прицел наводчика многоканальный, прицел командира панорамный, прицел-дублер телевизионный, блок коммутации видеосигналов, блок управления системы управления дистанционной пулеметной установкой, видеосмотровые устройства командира и наводчика и пульты командира и наводчика, датчики, учитывающие положение пушки, положение башни, датчик крена и тангажа, датчик ветра, датчик изгиба ствола пушки, датчик скорости, мультиплексный канал информационного обмена, блок управления автомата заряжания, блок управления стабилизацией вооружения, отличающаяся тем, что дополнительно введены блок цифровой обработки изображений, пульт загрузки, пульт управления системы управления огнем боевой машины и автомата заряжания, аппаратура сопряжения и ввода поправок, группа входов-выходов которой с первого по пятый соединена с группой входов-выходов с первого по пятый прицела наводчика многоканального, причем второй, четвертый и пятый входы-выходы соединены через цифровые каналы информационного обмена RS422, шестой вход-выход аппаратуры сопряжения и ввода поправок соединен с входом-выходом датчика изгиба ствола пушки через цифровой канал информационного обмена RS422, группа входов-выходов с седьмого по девятый соединена соответственно с группой входов-выходов с первого по третий прицела командира панорамного, причем седьмой и восьмой входы-выходы соединены через цифровые каналы информационного обмена RS422, группа входов-выходов с десятого по двенадцатый аппаратуры сопряжения и ввода поправок соединена с группой входов-выходов с первого по третий блока управления системы управления дистанционной пулеметной установкой, причем десятый и одиннадцатый входы-выходы соединены через цифровые каналы информационного обмена RS422, при этом одиннадцатый вход-выход является резервным, четвертый вход-выход блока управления системы управления дистанционной пулеметной установкой образует первый вход-выход системы управления огнем боевой машины для соединения с программно-техническим комплексом объекта через дополнительный цифровой канал информационного обмена CAN, при этом вход блока управления системы управления дистанционной пулеметной установкой соединен с третьим выходом пульта командира, первый и второй выходы которого соединены соответственно с шестым входом аппаратуры сопряжения и ввода поправок и первым входом блока управления автомата заряжания, второй вход которого соединен с пультом загрузки, причем четвертый выход пульта командира является выходом для соединения с блоком управления стабилизацией вооружения, пятый выход пульта командира является выходом для соединения с прицелом-дублером телевизионным, первый выход которого соединен с пятым входом аппаратуры сопряжения и ввода поправок, первые, вторые, третьи и четвертые входы которой соединены соответственно с входом датчика ветра, датчика крена и тангажа, датчика положения башни и датчика положения пушки, второй выход прицела-дублера телевизионного предназначен для соединения с пультом командира и для соединения с пультом управления системы управления огнем боевой машины и автомата заряжания, первый, второй и третий выходы которого служат для соединения со вторым входом блока управления стабилизацией вооружения, для соединения с прицелом-дублером телевизионным и для соединения с блоком управления автомата заряжания соответственно, причем вход-выход блока управления автомата заряжания соединен с тринадцатым входом-выходом аппаратуры сопряжения и ввода поправок, четырнадцатый и пятнадцатый входы-выходы которой образуют соответственно второй вход-выход системы управления огнем боевой машины для соединения с программно-техническим комплексом объекта и третий вход-выход системы управления огнем боевой машины для соединения с программно-техническим комплексом объекта через цифровой канал информационного обмена CAN, причем шестнадцатый вход-выход аппаратуры сопряжения и ввода поправок соединен с первым входом-выходом блока управления стабилизацией вооружения, первый вход которого служит для связи со вторым выходом пульта наводчика, первый выход которого соединен с седьмым входом аппаратуры сопряжения и ввода поправок, первый и второй выходы которой соединены соответственно с входом пульта управления системы управления огнем боевой машины и автомата заряжания и с третьим входом блока управления стабилизацией вооружения, четвертый вход которого служит для связи с датчиком скорости, выход блока управления стабилизацией вооружения предназначен для связи с пультом командира, причем вход-выход блока управления стабилизацией вооружения является четвертым входом-выходом системы управления огнем боевой машины для соединения с программно-техническим комплексом объекта через цифровой канал информационного обмена CAN, вход-выход блока коммутации видеосигналов является пятым входом-выходом системы управления огнем боевой машины, предназначенным для соединения с программно-техническим комплексом объекта через цифровой канал информационного обмена CAN, первый вход-выход блока цифровой обработки изображений является шестым входом-выходом системы управления огнем боевой машины, который служит для соединения с программно-техническим комплексом объекта через цифровой канал информационного обмена CAN, второй вход-выход блока цифровой обработки изображений является седьмым входом-выходом системы управления огнем боевой машины, предназначенным для соединения с программно-техническим комплексом объекта через мультиплексный канал информационного обмена, причем группа входов с первого по четвертый блока цифровой обработки изображений соединена с группой выходов с первого по четвертый блока коммутации видеосигналов, пятый и шестой выходы которого служат для соединения с видеосмотровым устройством командира, девятый и десятый выходы блока коммутации видеосигналов служат для соединения с видеосмотровым устройством наводчика, при этом шестой и девятый выходы блока коммутации видеосигналов являются дополнительными, седьмой и восьмой выходы блока коммутации видеосигналов являются первым и вторым резервными видеовыходами (ВидеоВых.1-рез., ВидеоВых.2-рез.), первый и второй входы блока коммутации видеосигналов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока цифровой обработки изображений, третий и четвертый входы блока коммутации видеосигналов предназначены для соединения с прицелом командира панорамным, при этом четвертый вход является резервным, пятый вход блока коммутации видеосигналов служит для соединения с прицелом-дублером телевизионным, седьмой и восьмой входы блока коммутации видеосигналов предназначены для соединения с прицелом наводчика многоканальным тепловизионным, при этом седьмой вход является резервным, шестой вход блока коммутации видеосигналов является резервным видеовходом (ВидеоВх.-рез.), причем прицел наводчика многоканальный тепловизионный имеет дополнительный выход через канал "Видео ПНМ", прицел командира панорамный имеет дополнительный выход через канал "Видео ПКП" и прицел-дублер телевизионный имеет дополнительный выход через канал "Видео ПДТ". Указанная система обеспечивает повышение надежности и расширение функциональных возможностей системы управления огнем боевой машины.A known fire control system for a combat vehicle (RU 134624 U1, F41G 5/14, published on 11/20/2013), containing a gunner's multi-channel sight, a commander's panoramic sight, a television double sight, a video signal switching unit, a remote machine gun control system control unit , commander’s and gunner’s video viewing devices and commander’s and gunner’s consoles, sensors that take into account the position of the gun, the position of the tower, the roll and pitch sensor, the wind sensor, the gun barrel bend sensor, the speed sensor, the multiplex information exchange channel, the automatic loader control unit, the stabilization control unit weapons, characterized in that additionally introduced a digital image processing unit, a loading console, a control panel for the fire control system of a combat vehicle and an automatic loader, interface and correction equipment, the input-output group of which from the first to the fifth is connected to the input-output group from the first on the fifth gunner's sight multi-channel, moreover we eat the second, fourth and fifth inputs-outputs are connected through digital channels of information exchange RS422, the sixth input-output of the equipment for interfacing and input of corrections is connected to the input-output of the gun barrel bending sensor through a digital channel of information exchange RS422, a group of inputs-outputs from the seventh to the ninth connected respectively to the group of input-outputs from the first to the third sight of the panoramic commander, and the seventh and eighth inputs-outputs are connected through digital channels of information exchange RS422, the group of inputs-outputs from the tenth to the twelfth of the interface and correction equipment is connected to the group of inputs-outputs with of the first to the third control unit of the control system of the remote machine gun installation, the tenth and eleventh inputs-outputs are connected via digital data exchange channels RS422, while the eleventh input-output is redundant, the fourth input-output of the control unit of the control system of the remote machine gun installation forms the first input - you the course of the fire control system of the combat vehicle for connection with the software and hardware complex of the object through an additional digital information exchange channel CAN, while the input of the control unit of the control system of the remote machine gun installation is connected to the third output of the commander's console, the first and second outputs of which are connected, respectively, to the sixth input of the equipment pairing and input of corrections and the first input of the automatic loader control unit, the second input of which is connected to the loading console, and the fourth output of the commander’s console is an output for connecting to the armament stabilization control unit, the fifth output of the commander’s console is an output for connecting to a backup television sight, the first the output of which is connected to the fifth input of the interface and correction equipment, the first, second, third and fourth inputs of which are connected respectively to the input of the wind sensor, the roll and pitch sensor, the turret position sensor and the gun position sensor, the second output is doubler television is designed for connection with the commander's console and for connection with the control panel of the fire control system of the combat vehicle and automatic loader, the first, second and third outputs of which are used to connect to the second input of the armament stabilization control unit, for connection with the television sight-understudy and for connection with the control unit of the autoloader, respectively, moreover, the input-output of the control unit of the autoloader is connected to the thirteenth input-output of the interface and correction equipment, the fourteenth and fifteenth inputs-outputs of which form, respectively, the second input-output of the fire control system of the combat vehicle for connection with the software and hardware complex of the object and the third input-output of the fire control system of the combat vehicle for connection with the software-hardware complex of the object through the CAN digital information exchange channel, the sixteenth input-output of the interface and correction equipment is connected to the first input ohm-output of the armament stabilization control unit, the first input of which is used to communicate with the second output of the gunner’s console, the first output of which is connected to the seventh input of the interface and correction equipment, the first and second outputs of which are connected respectively to the input of the control panel of the fire control system of the combat vehicle and loader and with the third input of the armament stabilization control unit, the fourth input of which serves to communicate with the speed sensor, the output of the armament stabilization control unit is intended for communication with the commander's console, and the input-output of the armament stabilization control unit is the fourth input-output of the combat fire control system vehicles for connection with the software and hardware complex of the object through the CAN digital information exchange channel, the input-output of the video signal switching unit is the fifth input-output of the fire control system of the combat vehicle, intended for connection with the software and hardware complex of the object and through the CAN digital information exchange channel, the first input-output of the digital image processing unit is the sixth input-output of the fire control system of the combat vehicle, which serves to connect with the facility’s software and hardware complex through the CAN digital information exchange channel, the second input-output of the digital image processing is the seventh input-output of the fire control system of the combat vehicle, designed to connect with the software and hardware complex of the object through the multiplex information exchange channel, and the group of inputs from the first to the fourth digital image processing unit is connected to the group of outputs from the first to the fourth video signal switching unit , the fifth and sixth outputs of which are used to connect to the commander's video viewing device, the ninth and tenth outputs of the video switching unit are used to connect to the gunner's video viewing device, while the sixth and ninth outputs of the video switching unit are i additional, the seventh and eighth outputs of the video signal switching unit are the first and second backup video outputs (VideoOut.1-res., VideoOut.2-res.), the first and second inputs of the video signal switching unit are connected respectively to the first and second outputs of the digital image processing unit , the third and fourth inputs of the video signal switching unit are intended for connection with the commander's panoramic sight, while the fourth input is a reserve one, the fifth input of the video signal switching unit is used for connection with the backup television sight, the seventh and eighth inputs of the video signal switching unit are intended for connection with the gunner's sight multi-channel thermal imaging, while the seventh input is a backup, the sixth input of the video signal switching unit is a backup video input (VideoInput-res.), and the gunner's multi-channel thermal imaging sight has an additional output through the "Video PNM" channel, the commander's panoramic sight has an additional output through the "Video PKP" channel and the double sight television has an additional output through the "Video PDT" channel. The specified system provides an increase in the reliability and expansion of the functionality of the fire control system of the combat vehicle.

Известна система управления огнем «КАЛИНА» современного танка Т-90МС (https://vpk.name/library/f/kalina-suo.), включающая в свой состав прицел наводчика, панорамный прицел командира, цифровой баллистический вычислитель и комплект датчиков условий стрельбы (скорость ветра, крен).The fire control system "KALINA" of the modern T-90MS tank is known (https://vpk.name/library/f/kalina-suo.), which includes a gunner's sight, a commander's panoramic sight, a digital ballistic computer and a set of sensors for firing conditions (wind speed, roll).

Известна развитая система управления огнем зенитно-ракетного комплекса «Тунгуска» (https://tvzvezda.ru/weapon/raketi/201112071527-idxt.htm), которая позволяет вести автоматическую стрельбу не только с места, но и с ходу.The developed fire control system of the Tunguska anti-aircraft missile system is known (https://tvzvezda.ru/weapon/raketi/201112071527-idxt.htm), which allows automatic firing not only from a standstill, but also on the move.

Известна система управления огнем зенитно-ракетного комплекса «Панцирь-С1» (https://www.npovk.ru/produktsiya/zenitnye-raketno-pushechnye-kompleksy/pantsir-s1/). «Панцирь-С1» может вести прицельную стрельбу во время движения. Это позволяет машине более эффективно прикрывать колонны техники от авиаударов.Known fire control system anti-aircraft missile complex "Pantsir-S1" (https://www.npovk.ru/produktsiya/zenitnye-raketno-pushechnye-kompleksy/pantsir-s1/). "Pantsir-S1" can conduct aimed fire while moving. This allows the machine to more effectively cover columns of equipment from air strikes.

Из доступных источников (http://oruzhie.info/vojska-pvo/414-2s6m-tunguska-m) известно, что сплошная зона поражения цели указанных выше зенитно-ракетных комплексов достигается за счет последовательного обстрела цели с высоким темпом стрельбы из артиллерийской установки калибра 30 мм.From available sources (http://oruzhie.info/vojska-pvo/414-2s6m-tunguska-m) it is known that the continuous target destruction zone of the above anti-aircraft missile systems is achieved through sequential shelling of the target with a high rate of fire from an artillery mount caliber 30 mm.

Недостатком всех указанных выше систем является то, что их использование не позволяет добиться точного определения траектории движения высокоскоростной цели при произвольном маневре объекта-носителя и поражение целей при более низком темпе стрельбы.The disadvantage of all the above systems is that their use does not allow to achieve an accurate determination of the trajectory of a high-speed target with an arbitrary maneuver of the carrier object and hit targets at a lower rate of fire.

В задачу изобретения положено создание новой системы управления огнем с возможностью определения траектории движения высокоскоростной цели при произвольном маневре объекта-носителя.The objective of the invention is to create a new fire control system with the ability to determine the trajectory of a high-speed target with an arbitrary maneuver of the carrier object.

Техническим результатом является повышение точности определения траектории цели и точности наведения орудия на точку встречи снаряда с целью, в том числе и при более низком темпе стрельбы.The technical result is to increase the accuracy of determining the target trajectory and the accuracy of aiming the gun at the meeting point of the projectile with the target, including at a lower rate of fire.

Это достигается тем, что система управления огнем боевой машины содержит прицельный комплекс, включающий оптико-электронную систему, выполненную с телевизионным, тепловизионным и дальномерным каналами, телеавтомат сопровождения цели, привод горизонтального наведения прицела и привод вертикального наведения прицела с датчиками углового положения, выполненные с возможностью обмена данными между собой, центральную вычислительную систему, систему управления приводами наведения и стабилизации ствола орудия, включающую блок усиления мощности, привод горизонтального наведения ствола орудия и привод вертикального наведения ствола орудия с датчиками углового положения, выполненные с возможностью обмена данными между собой, комплекс топопривязки и навигации, установленный в башне боевой машины, включающий инерциальную навигационную систему и наземную аппаратуру спутниковой навигационной системы, выполненные с возможностью обмена данными между собой, датчик пройденного пути, при этом прицельный комплекс соединен с центральной вычислительной системой, центральная вычислительная система соединена с системой управления приводами наведения и стабилизации орудия и с комплексом топопривязки и навигации, датчик пройденного пути соединен с инерциальной навигационной системой, в центральной вычислительной системе установлено специальное программное обеспечение с расчетными алгоритмами, позволяющими преобразовывать данные, полученные в локальной системе координат прицела, в Земную топографическую систему координат; телеавтомат сопровождения цели представляет собой программно-аппаратный комплекс, который позволяет определить точное положение цели по полученным от оптико-электронной системы видеоизображению цели от телевизионного, или тепловизионного каналам и угловому положению визирной оси от датчиков углового положения привода горизонтального наведения прицела и привода вертикального наведения прицела; в качестве датчика пройденного пути используется одометрический датчик; прицельный комплекс соединен с центральной вычислительной системой, центральная вычислительная система соединена с системой управления приводами наведения и стабилизации орудия и с комплексом топопривязки и навигации, датчик пройденного пути соединен с инерциальной навигационной системой с помощью кабельного канала информационного обмена.This is achieved by the fact that the fire control system of the combat vehicle contains an aiming system, including an optoelectronic system made with television, thermal imaging and rangefinder channels, a target tracking teleautomatic device, a drive for horizontal aiming of the sight and a drive for vertical aiming of the sight with angular position sensors, made with the possibility communication with each other, a central computer system, a control system for guidance and stabilization drives of the gun barrel, including a power amplification unit, a drive for horizontal guidance of the gun barrel and a drive for vertical guidance of the gun barrel with angular position sensors, configured to exchange data with each other, a topographic location complex and navigation, installed in the turret of the combat vehicle, including an inertial navigation system and ground equipment of the satellite navigation system, configured to exchange data with each other, a distance traveled sensor, while aiming at the complex is connected to the central computer system, the central computer system is connected to the gun guidance and stabilization drive control system and to the topographic positioning and navigation complex, the distance traveled sensor is connected to the inertial navigation system, special software with calculation algorithms is installed in the central computer system, allowing to convert data , obtained in the local coordinate system of the sight, into the Earth's topographic coordinate system; target tracking teleautomatic device is a hardware-software complex that allows you to determine the exact position of the target by the video image of the target received from the optoelectronic system from the television or thermal imaging channels and the angular position of the sighting axis from the angular position sensors of the horizontal aiming drive of the sight and the drive of vertical aiming of the sight; an odometer sensor is used as a distance sensor; the sighting system is connected to the central computer system, the central computer system is connected to the gun guidance and stabilization drives control system and to the topographic positioning and navigation complex, the distance traveled sensor is connected to the inertial navigation system using an information exchange cable channel.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы управления огнем боевой машины.In FIG. 1 shows a functional diagram of the fire control system of a combat vehicle.

На фиг. 2 представлен схематический рисунок, демонстрирующий необходимость учета маневра боевой машины на пересеченной местности для точного определения траектории цели, где:In FIG. 2 is a schematic drawing demonstrating the need to take into account the maneuver of a combat vehicle on rough terrain in order to accurately determine the target's trajectory, where:

Figure 00000001
- кажущаяся поперечная скорость;
Figure 00000001
- apparent transverse speed;

Figure 00000002
- траектория полета цели;
Figure 00000002
- target flight path;

Figure 00000003
- ось ствола;
Figure 00000003
- shaft axis;

Figure 00000004
- видимая с ЗАК 57 траектория полета цели.
Figure 00000004
- target flight path visible from ZAK 57.

Конструктивно система управления огнем боевой машины на фиг. 1 содержит:Structurally, the fire control system of the combat vehicle in Fig. 1 contains:

1 - прицельный комплекс,1 - sighting system,

2 - оптико-электронную систему,2 - optoelectronic system,

3 - телеавтомат сопровождения цели,3 - teleautomatic target tracking,

4 - привод горизонтального наведения прицела,4 - horizontal aiming drive,

5 - привод вертикального наведения прицела,5 - vertical aiming drive,

6 - центральную вычислительную систему,6 - central computer system,

7 - система управления приводами наведения и стабилизации ствола орудия,7 - drive control system for aiming and stabilizing the gun barrel,

8 - блок усиления мощности,8 - power amplification unit,

9 - привод горизонтального наведения ствола орудия,9 - drive for horizontal guidance of the gun barrel,

10 - привод вертикального наведения ствола орудия,10 - drive for vertical guidance of the gun barrel,

11 - комплекс топопривязки и навигации,11 - a complex of topographic location and navigation,

12 - инерциальную навигационную систему,12 - inertial navigation system,

13 - наземную аппаратуру спутниковой навигационной системы,13 - ground equipment of the satellite navigation system,

14 - датчик пройденного пути.14 - distance traveled sensor.

Прицельный комплекс 1 включает оптико-электронную систему 2 с телеавтоматом сопровождения цели 3, с приводом горизонтального наведения прицела 4 и с приводом вертикального наведения прицела 5, выполненные с возможностью обмена данными между собой, например, по кабельному каналу информационного обмена.The sighting system 1 includes an optoelectronic system 2 with a teleautomatic device for target tracking 3, with a drive for horizontal aiming of the sight 4 and with a drive for vertical aiming of the sight 5, configured to exchange data with each other, for example, via an information exchange cable channel.

Оптико - электронная система 2 выполнена с телевизионным, тепловизионным и дальномерным каналами, позволяющими обнаруживать цели и определять дальность до них.Optoelectronic system 2 is made with television, thermal imaging and rangefinding channels, allowing to detect targets and determine the range to them.

Телеавтомат сопровождения цели 3 представляет собой программно-аппаратный комплекс, который позволяет определить точное положение цели по полученным от оптико-электронной системы 2 видеоизображению цели от телевизионного или тепловизионного каналов и угловому положению визирной оси от датчиков углового положения привода горизонтального наведения прицела 4 и привода вертикального наведения прицела 5.Target tracking teleautomatic device 3 is a software and hardware complex that allows you to determine the exact position of the target from the video image of the target received from the optoelectronic system 2 from the television or thermal imaging channels and the angular position of the sighting axis from the angular position sensors of the horizontal guidance drive of the sight 4 and the vertical guidance drive sight 5.

Привод горизонтального наведения прицела 4 и привод вертикального наведения прицела 5 представляют собой электродвигатели с механическими редукторами и с датчиками углового положения.Drive horizontal aiming sight 4 and drive vertical aiming sight 5 are electric motors with mechanical gears and with angular position sensors.

Прицельный комплекс 1 соединен с центральной вычислительной системой 6, например, с помощью кабельного канала информационного обмена.Sighting system 1 is connected to the central computer system 6, for example, using a cable channel of information exchange.

Центральная вычислительная система 6 представляет собой вычислительный комплекс с системой отображения информации.The central computing system 6 is a computing complex with an information display system.

Центральная вычислительная система 6 соединена с системой управления приводами наведения и стабилизации орудия 7 и с комплексом топопривязки и навигации 11, например, с помощью кабельного канала информационного обмена.The central computer system 6 is connected to the guidance and stabilization drive control system of the gun 7 and to the geolocation and navigation complex 11, for example, using a cable information exchange channel.

Система управления приводами наведения и стабилизации орудия 7 включает блок усиления мощности 8, привод горизонтального наведения орудия 9 и привод вертикального наведения орудия 10, выполненные с возможностью обмена данными между собой, например, по кабельному каналу информационного обмена.The guidance and stabilization drive control system for the gun 7 includes a power amplification unit 8, a horizontal guidance drive for the gun 9, and a vertical guidance drive for the gun 10, configured to exchange data with each other, for example, via an information exchange cable channel.

Привод горизонтального наведения орудия 9 и привод вертикального наведения орудия 10 представляют собой электродвигатели с механическими редукторами и с датчиками углового положения.The horizontal guidance drive of the gun 9 and the vertical guidance drive of the gun 10 are electric motors with mechanical gears and with angular position sensors.

Комплекс топопривязки и навигации 11 соединен с центральной вычислительной системой 6, например, с помощью кабельного канала информационного обмена.The complex of geolocation and navigation 11 is connected to the central computer system 6, for example, using a cable channel of information exchange.

Комплекс топопривязки и навигации 11 включает инерциальную навигационную систему 12, соединенную с наземной аппаратурой спутниковой навигационной системы 13, выполненные с возможностью обмена данными между собой, например, по кабельному каналу информационного обмена.The geolocation and navigation complex 11 includes an inertial navigation system 12 connected to the ground equipment of the satellite navigation system 13, configured to exchange data with each other, for example, via an information exchange cable channel.

Инерциальная навигационная система 12 расположена в башне боевой машины.The inertial navigation system 12 is located in the turret of the combat vehicle.

Датчик пройденного пути 14 соединен с инерциальной навигационной системой 12, например, с помощью кабельного канала информационного обмена.The distance sensor 14 is connected to the inertial navigation system 12, for example, using a data cable channel.

В качестве датчика пройденного пути 14, используется, например, одометрический датчик.As the distance sensor 14, for example, an odometer sensor is used.

Предлагаемая система управления огнем боевой машины работает следующим образом.The proposed fire control system of the combat vehicle operates as follows.

Прицельный комплекс 1 обнаруживает цель, определяет дальность до нее, захватывает и сопровождает цель, определяет координаты и скорость цели в локальной системе координат прицела и передает эту информацию в центральную вычислительную систему 6. В телеавтомат сопровождения цели 3 от телевизионного (или тепловизионного) канала оптико-электронной системы 2 поступает информация в виде видеоизображения цели и, по запросу, информация о дальности до цели Д, а также от датчиков углового положения привода горизонтального наведения прицела 4 и привода вертикального наведения прицела 5 - данные об углах поворота αприц и βприц (углах визирной оси прицельного комплекса 1 по данным датчиков углового положения привода горизонтального наведения прицела 4 и привода вертикального наведения прицела 5). Телеавтомат сопровождения цели 3 уточняет углы отклонения цели δα и δβ от положения визирной оси прицельного комплекса 1 по видео и передает:Sighting system 1 detects the target, determines the range to it, captures and accompanies the target, determines the coordinates and speed of the target in the local coordinate system of the sight and transmits this information to the central computer system 6. In the teleautomatic target tracking 3 from the television (or thermal imaging) channel of the optical electronic system 2 receives information in the form of a video image of the target and, upon request, information about the distance to the target D, as well as from the angular position sensors of the drive for horizontal guidance of the sight 4 and the drive for vertical guidance of the sight 5 - data on the rotation angles α sight and β sight (angles sighting axis of the sighting complex 1 according to the data of the angular position sensors of the drive for the horizontal guidance of the sight 4 and the drive for the vertical guidance of the sight 5). Target tracking teleautomatic device 3 specifies the angles of deviation of the target δα and δβ from the position of the sighting axis of the sighting system 1 by video and transmits:

- в привод горизонтального наведения прицела 4 и в привод вертикального наведения прицела 5 - данные об углах отклонения цели δα и δβ для отработки;- in the drive of the horizontal guidance of the sight 4 and in the drive of the vertical guidance of the sight 5 - data on the angles of deviation of the target δα and δβ for testing;

- в центральную вычислительную систему 6 - данные об углах (δα+αприц) и (δβ+βприц), дальности до цели Д, размерах цели (в локальной системе координат прицельного комплекса 1).- to the central computer system 6 - data on the angles (δα+α int ) and ( δβ +β int ), the distance to the target D, the size of the target (in the local coordinate system of the sighting complex 1).

Комплекс топопривязки и навигации 11 определяет и передает в центральную вычислительную систему 6 ориентацию (данные о дирекционном угле ψ, тангаже ν и крене γ) и текущие координаты боевой машины в Земной системе координат. Для более точного определения текущих координат боевой машины комплекс топопривязки и навигации 11 использует данные от датчика пройденного пути 14.Survey and navigation complex 11 determines and transmits to the central computer system 6 the orientation (data on the directional angle ψ, pitch ν and roll γ) and the current coordinates of the combat vehicle in the Earth's coordinate system. For a more accurate determination of the current coordinates of the combat vehicle, the topographic location and navigation complex 11 uses data from the distance traveled sensor 14.

Центральная вычислительная система 6 с учетом данных от прицельного комплекса 1 и комплекса топопривязки и навигации 11:Central Computing System 6 taking into account data from the sighting complex 1 and the complex of topographic location and navigation 11:

- определяет координаты цели, траекторию, упрежденную точку и скорость цели в Земной системе координат;- determines the target coordinates, trajectory, predicted point and target speed in the Earth coordinate system;

- определяет и выдает в систему управления приводами наведения и стабилизации ствола орудия 7 данные об углах наведения ψц, νц и угловую скорость цели Vцx, Vцy, Vцz (с учетом баллистической, метеорологической и др. поправок) для ориентации его в точку встречи снаряда с целью;- determines and outputs to the control system of the guidance and stabilization drives of the gun barrel 7 data on the guidance angles ψ c , ν c and the angular velocity of the target V cx , V c y , V c z (taking into account ballistic, meteorological and other corrections) to orient it in the point where the projectile meets the target;

- определяет по данным датчика начальной скорости временную поправку взрывателя.- determines the time correction of the fuse according to the data of the initial speed sensor.

После этого система управления приводами наведения и стабилизации ствола орудия 7 обеспечивает оптимальное наведение на цель ствола орудия приводом горизонтального наведения ствола орудия 9 и приводом вертикального наведения ствола орудия 10 с датчиками углов положения и угловой скорости ствола. Блок усиления мощности 8 в зависимости от положения ствола относительно предполагаемой точки встречи снаряда с целью вырабатывает параметры тока для электродвигателя, необходимые для придания стволу оптимальных угловой скорости и углового ускорения. При попадании ствола орудия в допусковую зону наведения система управления приводами наведения и стабилизации ствола орудия 7 вырабатывает сигнал, разрешающий выстрел.After that, the drive control system for pointing and stabilizing the barrel guns 7 provides optimal targeting of the gun barrel by the horizontal guidance drive of the gun barrel 9 and the vertical guidance drive of the gun barrel 10 with sensors of position angles and angular velocity of the barrel. The power amplification unit 8, depending on the position of the barrel relative to the expected meeting point of the projectile, in order to generate the current parameters for the electric motor necessary to give the barrel an optimal angular velocity and angular acceleration. When the gun barrel enters the guidance zone, the guidance and stabilization drive control system gun 7 generates a signal allowing the shot.

На марше при произвольном маневре боевой машины полученная по данным прицела «кажущаяся» траектория движения высокоскоростных, в том числе и воздушных целей, значительно отличается от реальной (фиг. 2). Поэтому ее необходимо пересчитать в траекторию движения цели в неподвижной системе координат, носителем которой является комплекс топопривязки и навигации 11, после чего спрогнозировать точку встречи снаряда с целью в текущем режиме и осуществить наведение орудия в эту точку.On the march, with an arbitrary maneuver of the combat vehicle, the “apparent” trajectory of movement of high-speed targets, including air targets, obtained from the data of the sight, differs significantly from the real one (Fig. 2). Therefore, it must be recalculated into the trajectory of the target in a fixed coordinate system, the carrier of which is the complex of topographic location and navigation 11, after which the point of meeting of the projectile with the target in the current mode is predicted and the gun is aimed at this point.

В системе управления огнем боевой машины используется специальное программное обеспечение, установленное в центральной вычислительной системе 6, в котором реализованы расчетные алгоритмы, позволяющие преобразовывать данные, полученные в локальной системе координат прицельного комплекса 1, в Земную топографическую систему координат.В связи с этим для построения расчетных алгоритмов вводятся следующие системы координат:The fire control system of the combat vehicle uses special software installed in the central computer system 6, which implements calculation algorithms that allow you to convert data obtained in the local coordinate system of the sighting system 1 into the Earth's topographic coordinate system. In this regard, to build calculated algorithms, the following coordinate systems are introduced:

- неподвижная система координат, ось Xн которой горизонтальна и лежит в плоскости меридиана, ось Yн перпендикулярна к линии меридиана (соответствует Земной топографической системе координат с погрешностями, вносимыми комплексом топопривязки и навигации 11);- a fixed coordinate system, the X - axis of which is horizontal and lies in the meridian plane, the Y-axis n is perpendicular to the meridian line (corresponds to the Earth's topographic coordinate system with errors introduced by the topographic location and navigation complex 11);

- система координат инерциальной навигационной системы 12, входящей в состав комплекса топопривязки и навигации 11, расположенного в башне боевой машины;- the coordinate system of the inertial navigation system 12, which is part of the topographic location and navigation complex 11, located in the tower of the combat vehicle;

- система координат башни боевой машины, где ось YБ совпадает с осью вращения башни (перпендикулярна погону башни), а ось XБ продольная, перпендикулярная осям YБ и цапф;- the coordinate system of the turret of the combat vehicle, where the Y B axis coincides with the axis of rotation of the turret (perpendicular to the turret ring), and the X B axis is longitudinal, perpendicular to the Y B and trunnion axes;

- система координат прицельного комплекса 1, где ось YПК перпендикулярна погону азимутальной части прицельного комплекса 1, ось ZПК параллельна угломестной оси прицельного комплекса 1;- coordinate system of the sighting complex 1, where the Y axis of the PC is perpendicular to the shoulder strap of the azimuthal part of the sighting complex 1, the Z axis of the PC is parallel to the elevation axis of the sighting complex 1;

Начало координат неподвижной системы координат (

Figure 00000005
определяется в точке положения боевой машины на момент начала сопровождения цели. В этой системе координат определяются измеренные координаты цели, траектория полета цели и расчетные координаты точки встречи снаряда с целью.The origin of the fixed coordinate system (
Figure 00000005
is determined at the point of position of the combat vehicle at the time of the start of target tracking. In this coordinate system, the measured coordinates of the target, the flight path of the target, and the calculated coordinates of the projectile's meeting point with the target are determined.

Для получения вектора визирной оси прицела в неподвижной системе координат (

Figure 00000006
) нужно вектор визирной оси прицельного комплекса 1 в локальной систем координат
Figure 00000007
последовательно перевести в систему координат комплекса топопривязки и навигации 11 и, наконец, в неподвижную систему координат, используя матрицы преобразования из системы координат прицельного комплекса 1 в систему координат комплекса топопривязки и навигации 11:To obtain the vector of the sighting axis of the sight in a fixed coordinate system (
Figure 00000006
) you need the vector of the sighting axis of the sighting complex 1 in the local coordinate system
Figure 00000007
successively translate into the coordinate system of the complex of topographic location and navigation 11 and, finally, into a fixed coordinate system, using the transformation matrices from the coordinate system of the sighting complex 1 to the coordinate system of the complex of topographic location and navigation 11:

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
- вектор визирной оси прицела в локальной системе координат прицельного комплекса 1;where
Figure 00000009
- vector of the sighting axis of the sight in the local coordinate system of the sighting complex 1;

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
и
Figure 00000012
- матрицы преобразования из системы координат прицельного комплекса 1 в систему координат комплекса топопривязки и навигации 11 и, дальше, в неподвижную систему координат соответственно;
Figure 00000011
and
Figure 00000012
- transformation matrices from the coordinate system of the sighting complex 1 to the coordinate system of the topographic location and navigation complex 11 and, further, to the fixed coordinate system, respectively;

Figure 00000013
и
Figure 00000014
- углы визирной оси прицела в системе координат прицельного комплекса 1 по данным датчиков углового положения приводов горизонтального и вертикального наведения прицельного комплекса 1.
Figure 00000013
and
Figure 00000014
- angles of the sighting axis of the sight in the coordinate system of the sighting system 1 according to the data of the sensors of the angular position of the horizontal and vertical guidance drives of the sighting system 1.

Все матрицы преобразования имеют вид:All transformation matrices have the form:

Figure 00000015
;
Figure 00000015
;

а аргументы в элементах матриц имеют следующие значения:and the arguments in the matrix elements have the following values:

для АПК-КТН - ψПР, νПР, γПР (углы Эйлера, полученные при юстировке прицела относительно комплекса топопривязки и навигации 11);for A PC-KTN - ψ PR , ν PR , γ PR (Euler angles obtained by adjusting the sight relative to the topographic location and navigation complex 11);

для

Figure 00000016
- ψКТН, νКТН, γКТН (текущие углы Эйлера, измеренные комплексом топопривязки и навигации 11).for
Figure 00000016
- ψ CTH , ν CTH , γ CTH (current Euler angles measured by the topographic location and navigation complex 11).

Текущие координаты цели в неподвижной системе координат рассчитываются по формуле:The current coordinates of the target in a fixed coordinate system are calculated by the formula:

Figure 00000017
Figure 00000017

где

Figure 00000018
- текущие координаты боевой машины, выдаваемые комплексом топопривязки и навигации 11;where
Figure 00000018
- the current coordinates of the combat vehicle, issued by the complex topographic location and navigation 11;

Figure 00000019
- координаты боевой машины, выдаваемые комплексом топопривязки и навигации 11 в момент начала слежения за целью;
Figure 00000019
- the coordinates of the combat vehicle, issued by the topographic location and navigation complex 11 at the time of the start of tracking the target;

Figure 00000020
- вектор цели в системе координат прицельного комплекса 1;
Figure 00000020
- target vector in the coordinate system of the sighting complex 1;

Figure 00000021
- текущая дальность до цели;
Figure 00000021
- current range to the target;

Figure 00000013
и
Figure 00000014
- углы визирной оси прицела в системе координат прицельного комплекса 1 по данным датчиков углового положения;
Figure 00000013
and
Figure 00000014
- angles of the sighting axis of the sight in the coordinate system of the sighting complex 1 according to the data of the angular position sensors;

Figure 00000022
- смещение системы координат прицела относительно системы координат башни боевой машины.
Figure 00000022
- offset of the coordinate system of the sight relative to the coordinate system of the combat vehicle turret.

По полученным после начала слежения тридцати текущим координатам цели методом наименьших квадратов определяется траектория, скорость и ускорение цели, после чего определяются текущие точки встречи снаряда с целью для каждого последующего временного интервала наведения до момента выстрела.According to the thirty current coordinates of the target obtained after the start of tracking, the trajectory, speed and acceleration of the target are determined by the method of least squares, after which the current meeting points of the projectile with the target are determined for each subsequent time interval of guidance until the shot is fired.

Наличие в системе управления огнем комплекса топопривязки и навигации, в состав которого входит инерциальная навигационная система, наземная аппаратура спутниковой навигационной системы и датчик пройденного пути, позволяет определить координаты боевой машины и пространственное угловое положение башни со стволом пушки и визирной оси прицела в неподвижной системе координат, связанной с Земной топографической системой координат.The presence in the fire control system of a topographical reference and navigation complex, which includes an inertial navigation system, ground equipment of a satellite navigation system and a distance sensor, allows you to determine the coordinates of the combat vehicle and the spatial angular position of the tower with the gun barrel and sighting axis of the sight in a fixed coordinate system, associated with the Earth's topographic coordinate system.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет обеспечить поражение высокоскоростной цели даже при более низком темпе стрельбы за счет повышения точности наведения орудия на точку встречи снаряда с целью.Thus, the proposed invention makes it possible to ensure the defeat of a high-speed target even at a lower rate of fire by improving the accuracy of aiming the gun at the point where the projectile meets the target.

Ниже представлен пример конкретного осуществления предлагаемой системы управления огнем боевой машины.Below is an example of a specific implementation of the proposed fire control system of a combat vehicle.

Пример 1.Example 1

Система управления огнем была реализована в дистанционно управляемом боевом модуле с автоматической пушкой калибра 57 мм (ДУБМ-57).The fire control system was implemented in a remotely controlled weapon station with an automatic gun of 57 mm caliber (DUBM-57).

В прицельном комплексе в качестве оптико-электронной системы использовалась оптико-электронная система обнаружения и прицеливания 7617.00.00.000 (ОАО «Пеленг», Беларусь), в качестве телеавтомата сопровождения цели использовался автомат сопровождения целей ВЕШК.466219.001 (ООО «ВедаПроект»), в качестве привода горизонтального наведения прицела и привода вертикального наведения прицела использовались электродвигатели с механическими редукторами и с датчиками углового положения.In the sighting system, the optoelectronic detection and aiming system 7617.00.00.000 (JSC Peleng, Belarus) was used as an optoelectronic system, the target tracking machine VESHK.466219.001 (LLC VedaProekt) was used as the drive for horizontal aiming of the sight and the drive for vertical aiming of the sight were used electric motors with mechanical gearboxes and with angular position sensors.

В качестве центральной вычислительной системы использовался блок многофункциональной панели оператора АНЛФ.433815.001 (ЗАО «НПК «Альфа-М») со специальным программным обеспечением, обладающим расчетными алгоритмами, позволяющими преобразовывать данные, полученные в локальной системе координат прицела, в Земную топографическую систему координат.The ANLF.433815.001 multifunctional operator panel block (ZAO NPK Alfa-M) with special software that has calculation algorithms that allow converting data obtained in the local coordinate system of the sight into the Earth's topographic coordinate system was used as the central computing system.

В системе управления приводами наведения и стабилизации орудия в качестве блока усиления мощности использовался блок усиления мощности, разработанный АО «ЦНИИ» Буревестник», в качестве привода горизонтального наведения орудия и привод вертикального наведения орудия использовались электродвигатели с механическими редукторами и с датчиками углового положения.In the control system of gun guidance and stabilization drives, a power amplification unit developed by JSC "TsNII" Burevestnik was used as a power amplification unit, electric motors with mechanical gearboxes and angular position sensors were used as a drive for horizontal guidance of the gun and a drive for vertical guidance of the gun.

В комплексе топопривязки и навигации в качестве инерциальной навигационной системы использовался блок ГЛ-150М (ООО «Гиролаб», г.Пермь), в качестве наземной аппаратуры спутниковой навигационной системы использовалась аппаратура «Бриз КМ-У» (АО «КБ «НАВИС»).In the topographic positioning and navigation complex, the GL-150M block (LLC Girolab, Perm) was used as an inertial navigation system, and Breeze KM-U equipment (JSC Design Bureau NAVIS) was used as the ground equipment for the satellite navigation system.

В качестве датчика пройденного пути использовался одометрический датчик.An odometer sensor was used as the distance traveled sensor.

Расчеты показали, что определенную по данному алгоритму погрешность прогноза координат точки встречи снаряда с целью на дальности до 6000 м не превышают 3,5 м.Calculations have shown that the error in predicting the coordinates of the projectile’s meeting point with the target at a distance of up to 6000 m, determined by this algorithm, does not exceed 3.5 m.

Claims (4)

1. Система управления огнем боевой машины содержит прицельный комплекс, включающий оптико-электронную систему, выполненную с телевизионным, тепловизионным и дальномерным каналами, телеавтомат сопровождения цели, привод горизонтального наведения прицела и привод вертикального наведения прицела с датчиками углового положения, выполненные с возможностью обмена данными между собой, центральную вычислительную систему, систему управления приводами наведения и стабилизации ствола орудия, включающую блок усиления мощности, привод горизонтального наведения ствола орудия и привод вертикального наведения ствола орудия с датчиками углового положения, выполненные с возможностью обмена данными между собой, комплекс топопривязки и навигации, установленный в башне боевой машины, включающий инерциальную навигационную систему и наземную аппаратуру спутниковой навигационной системы, выполненные с возможностью обмена данными между собой, датчик пройденного пути, при этом прицельный комплекс соединен с центральной вычислительной системой, центральная вычислительная система соединена с системой управления приводами наведения и стабилизации орудия и с комплексом топопривязки и навигации, датчик пройденного пути соединен с инерциальной навигационной системой, в центральной вычислительной системе установлено специальное программное обеспечение с расчётными алгоритмами, позволяющими преобразовывать данные, полученные в локальной системе координат прицела, в Земную топографическую систему координат.1. The fire control system of a combat vehicle contains an aiming system, including an optoelectronic system made with television, thermal imaging and rangefinder channels, a target tracking teleautomatic device, a drive for horizontal aiming of the sight and a drive for vertical aiming of the sight with angular position sensors, made with the possibility of exchanging data between a central computer system, a drive control system for aiming and stabilizing the gun barrel, including a power amplification unit, a drive for horizontal guidance of the gun barrel and a drive for vertical guidance of the gun barrel with angular position sensors, configured to exchange data with each other, a topographic positioning and navigation complex installed in the tower of a combat vehicle, including an inertial navigation system and ground equipment of a satellite navigation system, made with the possibility of exchanging data with each other, a distance sensor, while the sighting system is connected to the center trawling computer system, the central computer system is connected to the drive control system for guidance and stabilization of the gun and to the topographic positioning and navigation complex, the distance traveled sensor is connected to the inertial navigation system, special software is installed in the central computer system with calculation algorithms that allow converting data received into local coordinate system of the sight, to the Earth's topographic coordinate system. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что телеавтомат сопровождения цели представляет собой программно-аппаратный комплекс, который позволяет определить точное положение цели по полученным от оптико-электронной системы видеоизображению цели от телевизионного или тепловизионного каналам и угловому положению визирной оси от датчиков углового положения привода горизонтального наведения прицела и привода вертикального наведения прицела.2. The system according to claim 1, characterized in that the target tracking teleautomatic device is a software and hardware complex that allows you to determine the exact position of the target from the video image of the target received from the optoelectronic system from the television or thermal imaging channels and the angular position of the sighting axis from the angular sensors the positions of the drive for horizontal aiming of the sight and the drive for vertical aiming of the sight. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве датчика пройденного пути используется одометрический датчик.3. The system according to claim 1, characterized in that an odometer sensor is used as the distance traveled sensor. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что прицельный комплекс соединен с центральной вычислительной системой, центральная вычислительная система соединена с системой управления приводами наведения и стабилизации орудия и с комплексом топопривязки и навигации, датчик пройденного пути соединен с инерциальной навигационной системой с помощью кабельного канала информационного обмена.4. The system according to claim 1, characterized in that the sighting system is connected to the central computer system, the central computer system is connected to the guidance and stabilization drive control system of the gun and to the topographic location and navigation complex, the distance traveled sensor is connected to the inertial navigation system using a cable information exchange channel.
RU2022103818A 2022-02-15 Fire control system of a combat vehicle RU2785804C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2785804C1 true RU2785804C1 (en) 2022-12-13

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805507C1 (en) * 2023-05-29 2023-10-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Guidance system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224206C1 (en) * 2002-07-22 2004-02-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Optical sight of fire control system (modifications)
US20110162250A1 (en) * 2004-11-30 2011-07-07 Windauer Bernard T Optical sighting system
RU2439461C1 (en) * 2010-06-07 2012-01-10 Евгений Леонидович Белоусов System to control fighter weapons
RU2555643C1 (en) * 2014-02-03 2015-07-10 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт "ЦИКЛОН" Method of automatic armaments homing at moving target
US20160091282A1 (en) * 2014-04-01 2016-03-31 Joe D. Baker Mobile ballistics processing and targeting display system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2224206C1 (en) * 2002-07-22 2004-02-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Optical sight of fire control system (modifications)
US20110162250A1 (en) * 2004-11-30 2011-07-07 Windauer Bernard T Optical sighting system
RU2439461C1 (en) * 2010-06-07 2012-01-10 Евгений Леонидович Белоусов System to control fighter weapons
RU2555643C1 (en) * 2014-02-03 2015-07-10 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт "ЦИКЛОН" Method of automatic armaments homing at moving target
US20160091282A1 (en) * 2014-04-01 2016-03-31 Joe D. Baker Mobile ballistics processing and targeting display system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805507C1 (en) * 2023-05-29 2023-10-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Guidance system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4787291A (en) Gun fire control system
US6769347B1 (en) Dual elevation weapon station and method of use
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
RU2360208C2 (en) Complex of fighting machine arms equipment and stabiliser of arms equipment
RU2584210C1 (en) Method of firing guided missile with laser semi-active homing head
RU134624U1 (en) Fighting Vehicle Fire Control System
RU2351508C1 (en) Short-range highly accurate weaponry helicopter complex
RU179821U1 (en) AUTOMATED GUIDANCE AND FIRE CONTROL SYSTEM OF RUNNING INSTALLATION OF REACTIVE SYSTEM OF VOLUME FIRE (OPTIONS)
RU2785804C1 (en) Fire control system of a combat vehicle
RU2697939C1 (en) Method of target design automation at aiming at helicopter complex
RU2444693C2 (en) Method of fighting vehicle indirect fire against unobserved target and control system to this end
RU2549559C1 (en) Method of weapon systems control of units of rocket artillery during firing
RU2529828C1 (en) Firing of guided missile
CN106716050A (en) System for guiding missiles for vehicles and moving targets
RU2715940C1 (en) Firing method from bmd-4m in external target designation mode and fire control system for its implementation
RU2436032C1 (en) Guided missile control method
RU2204783C2 (en) Method for direct laying of armament on target and device for its realization
RU2292005C1 (en) Installation for fire at high-speed low-altitude targets
RU2496081C1 (en) Method of control over aircraft flight
RU2784528C1 (en) Weapon aiming system
US12000674B1 (en) Handheld integrated targeting system (HITS)
RU162717U1 (en) SHIPBAR SMALL-SIZED HIGH-PRECISION ANTI-ARTILLERY COMPLEX
RU2351876C1 (en) Combat vehicle weapon system
RU76114U1 (en) GUIDANCE MANAGEMENT SYSTEM OF THE ARTILLERY WEAPON