RU2794300C2 - Method for obtainment of probabilistic assessment of possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by maneuvering unmanned aerial vehicle - Google Patents

Method for obtainment of probabilistic assessment of possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by maneuvering unmanned aerial vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2794300C2
RU2794300C2 RU2021115703A RU2021115703A RU2794300C2 RU 2794300 C2 RU2794300 C2 RU 2794300C2 RU 2021115703 A RU2021115703 A RU 2021115703A RU 2021115703 A RU2021115703 A RU 2021115703A RU 2794300 C2 RU2794300 C2 RU 2794300C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uav
maneuvering
sam
possibility
maneuver
Prior art date
Application number
RU2021115703A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021115703A (en
Inventor
Андрей Валерьевич Таныгин
Лев Дмитриевич Горченко
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Publication of RU2021115703A publication Critical patent/RU2021115703A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2794300C2 publication Critical patent/RU2794300C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: military equipment.
SUBSTANCE: method for obtainment of a probabilistic assessment of a possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by a maneuvering unmanned aerial vehicle (hereinafter – UAV) can be used in planning their trajectories with sections lying in damage zones of anti-aircraft guided missiles (hereinafter – AGM). The method consists in calculation, during computer modeling of UAV movement in AGM damage zone at each moment of time, of the difference between current and required values of UAV maneuvering intensity indicator, as which an angular speed of change in UAV movement direction serves, and, by a combination of positive and negative signs of the difference, the maneuver is assessed as effective or ineffective. The required value of UAV maneuvering intensity in AGM damage zone at any moment of time depends on maximum AGM maneuvering capacities, and it is determined from a condition of provision of a threshold value of a miss, corresponding to a required value of a probability of UAV undamaged.
EFFECT: development of a method for obtainment of a probabilistic assessment of a possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by a maneuvering unmanned aerial vehicle.
1 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области управления полетами аэробаллистических беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и может быть использовано при планировании их траекторий с участками, пролегающими в зонах поражения зенитных управляемых ракет (ЗУР).The invention relates to the field of flight control of aeroballistic unmanned aerial vehicles (UAVs) and can be used when planning their trajectories with areas lying in the affected areas of anti-aircraft guided missiles (SAM).

В патентной литературе нет описаний способов вероятностного оценивания эффективности маневров летательных аппаратов.There are no descriptions in the patent literature of methods for probabilistic estimation of the effectiveness of aircraft maneuvers.

Наиболее близким к данному изобретению является патент RU 2 634 659 C1 [1], базирующийся на следующих положениях. При планировании маршрутов БЛА с неизбежным пребыванием в зоне действия средств противоракетной и противовоздушной обороны (ПРО-ПВО) задают временную программу движения БЛА с входом и пребыванием в зоне поражения ЗУР по времени, меньшем, чем необходимо ЗУР для перехвата данной цели. Ожидается, что произойдет срыв наведения стартующей на перехват ЗУР. Программа движения БЛА предусматривает маневры неоднократного входа и выхода БЛА из зоны поражения ЗУР. Авторы изобретения полагают, что предложенный способ маневрирования БЛА полностью устраняет или существенно уменьшает возможность поражения БЛА при осуществлении разведки территории противника и выполнении некоторых других задач.Closest to this invention is the patent RU 2 634 659 C1 [1], based on the following provisions. When planning UAV routes with the inevitable stay in the zone of action of anti-missile and air defense systems (ABM-Air Defense), a temporary UAV movement program is set with the entry and stay in the zone of destruction of the missile defense system in time less than the missile system needs to intercept this target. It is expected that there will be a disruption in the guidance of the missile launcher to intercept. The UAV movement program provides for maneuvers of repeated entry and exit of the UAV from the zone of destruction of missiles. The authors of the invention believe that the proposed method of maneuvering the UAV completely eliminates or significantly reduces the possibility of hitting the UAV during reconnaissance of the enemy's territory and performing some other tasks.

Недостатки данного способа:The disadvantages of this method:

1. Способ непригоден для планирования траекторий высокоскоростных ударных БЛА, цели которых охраняются зенитными ракетными комплексами с достаточно большим числом ЗУР.1. The method is unsuitable for planning the trajectories of high-speed strike UAVs, the targets of which are protected by anti-aircraft missile systems with a sufficiently large number of missiles.

2. Способ не позволяет оценить эффективность задаваемых маневров БЛА количественно, по вероятности.2. The method does not allow to evaluate the effectiveness of the specified UAV maneuvers quantitatively, in terms of probability.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего заблаговременно приближенно оценивать потенциальную вероятность поражения или непоражения БЛА при его движении с заданным маневром в зонах поражения ЗУР объектовой ПРО и ПВО.The objective of the invention is to create a method that allows you to approximately estimate in advance the potential probability of hitting or not hitting a UAV when it moves with a given maneuver in the affected areas of missile defense and air defense missiles.

Технический результат достигается тем, что при компьютерном моделировании движения БЛА в каждой точке его траектории в зоне поражения ЗУР рассчитывают текущие значения показателя интенсивности маневрирования БЛА и сравнивают его с текущими требуемыми значениями, обеспечивающими непоражение БЛА с заданной вероятностью, вероятностную оценку возможности преодоления зоны поражения ЗУР получают отношением суммы временных интервалов движения БЛА с благоприятным для БЛА исходом возможных встреч с ЗУР ко всему времени движения БЛА в зоне поражения ЗУР.The technical result is achieved by the fact that during computer simulation of the movement of the UAV at each point of its trajectory in the affected area of the SAM, the current values of the UAV maneuvering intensity indicator are calculated and compared with the current required values that ensure that the UAV is not hit with a given probability, a probabilistic assessment of the possibility of overcoming the affected area of the SAM is obtained the ratio of the sum of time intervals of UAV movement with a favorable outcome for UAVs of possible encounters with SAM to the entire time of UAV movement in the SAM affected area.

Сущность изобретения поясняется приведенным ниже описанием, фигурами 1, 2, 3 и подтверждается примером моделирования движения БЛА на участке пикирования с противоперехватным маневром в таблице 1.The essence of the invention is illustrated by the description below, figures 1, 2, 3 and is confirmed by an example of modeling the movement of a UAV in a dive area with an anti-intercept maneuver in table 1.

Предлагаемый способ базируется на следующих основных положениях:The proposed method is based on the following main provisions:

1. Перехват БЛА зенитной управляемой ракетой осуществляется в два этапа. На первом осуществляется наведение ЗУР в упрежденную точку встречи S*. На втором этапе, за несколько секунд до встречи, наведение осуществляется непосредственно на цель (фиг.1). Последняя коррекция наведения ЗУР осуществляется за счет двигателя поперечного управления (ДПУ), создающего за малый отрезок времени ΔtДПУ необходимое управляющее ускорение в требуемом поперечном направлении

Figure 00000001
в пределах ограничения1. The interception of a UAV by an anti-aircraft guided missile is carried out in two stages. At the first stage, missiles are guided to a pre-empted rendezvous point S*. At the second stage, a few seconds before the meeting, guidance is carried out directly on the target (figure 1). The last correction of missile guidance is carried out due to the transverse control engine (DPU), which creates the necessary control acceleration in the required transverse direction in a short time interval Δt DPU
Figure 00000001
within the limit

Figure 00000002
Figure 00000002

После отработки импульса тяги ДПУ выдается команда на подрыв осколочно-фугасного заряда боевой части ЗУР.After working out the thrust impulse of the DPU, a command is issued to undermine the high-explosive fragmentation charge of the SAM warhead.

2. Вероятность поражения БЛА зависит от многих факторов, основными из которых являются: погрешность наведения ЗУР – промах

Figure 00000003
где
Figure 00000004
- динамическая составляющая (составляющая промаха, обусловленная недостаточностью ресурса управления в поперечном направлении),
Figure 00000005
- случайная составляющая; мощность боевого заряда ЗУР как функция его массы mбз и стойкость БЛА k, задаваемая коэффициентом ослабления ущерба, наносимого взрывом заряда ЗУР [2]:2. The probability of hitting a UAV depends on many factors, the main of which are: missile guidance error - miss
Figure 00000003
Where
Figure 00000004
- dynamic component (miss component due to insufficient control resource in the transverse direction),
Figure 00000005
- random component; the power of the SAM warhead as a function of its mass m bz and the resistance of the UAV k, set by the coefficient of attenuation of damage caused by the explosion of the SAM charge [2]:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- нормированное среднеквадратическое отклонение.Where
Figure 00000007
- normalized standard deviation.

Случайная составляющая погрешности наведения ЗУР очень мала и здесь не учитывается. Формула для расчета вероятности поражения БЛА [2] с учетом замечания относительно величины

Figure 00000008
имеет вид:The random component of the missile guidance error is very small and is not taken into account here. The formula for calculating the probability of hitting a UAV [2], taking into account the remarks regarding the value
Figure 00000008
looks like:

Figure 00000009
Figure 00000009

Где

Figure 00000010
- нормирующий коэффициент, учитывающий особенности ЗУР и БЛА.Where
Figure 00000010
- normalizing coefficient, taking into account the features of missiles and UAVs.

3. Маневренность летательного аппарата - это его способность изменять направление движения под действием управляющих сил. Показателем интенсивности маневрирования БЛА на рассматриваемом участке траектории могут служить текущие значения его поперечного ускорения

Figure 00000011
направленного по нормали к вектору скорости, или угловая скорость изменения направления движения БЛА
Figure 00000012
которую можно определить с помощью выражения:3. The maneuverability of an aircraft is its ability to change the direction of movement under the influence of control forces. An indicator of the intensity of UAV maneuvering in the considered section of the trajectory can be the current values of its lateral acceleration
Figure 00000011
directed along the normal to the velocity vector, or the angular rate of change in the direction of the UAV
Figure 00000012
which can be defined using the expression:

Figure 00000013
Figure 00000013

где Δt - небольшой временной интервал, например, шаг численного интегрирования уравнений движения БЛА.where Δt is a small time interval, for example, the step of numerical integration of the UAV motion equations.

Показателем же интенсивности маневрирования ЗУР на этапе последней коррекции наведения на цель может служить ее поперечное ускорение

Figure 00000014
создаваемое ДПУ, с ограничением (1).An indicator of the intensity of maneuvering missiles at the stage of the last correction of targeting can be its lateral acceleration
Figure 00000014
created DPU, with restriction (1).

4. Из выражения (3) для любого значения промаха ЗУР определенного типа можно определить соответствующее значение вероятности поражения цели с определенным коэффициентом стойкости:4. From expression (3) for any value of a missile miss of a certain type, it is possible to determine the corresponding value of the probability of hitting a target with a certain stability coefficient:

Figure 00000015
Figure 00000015

Отметим, что в силу непрерывности функции (2) существует такое значение промаха ЗУР (назовем его пороговым

Figure 00000016
), начиная с которого, вероятность поражения цели взрывом осколочно-фугасного заряда ЗУР становится настолько малой, что не выводит ее из строя. Ее называют допустимой вероятностью поражения:
Figure 00000017
а величину
Figure 00000018
- требуемым значением вероятности непоражения цели, или критерием эффективности маневра БЛА.Note that, due to the continuity of function (2), there is such a value of the missile miss (let's call it the threshold
Figure 00000016
), starting from which, the probability of hitting a target with an explosion of a high-explosive fragmentation charge of a missile defense system becomes so small that it does not disable it. It is called the acceptable probability of defeat:
Figure 00000017
and the value
Figure 00000018
- the required value of the probability of not hitting the target, or the criterion for the effectiveness of the UAV maneuver.

5. Если в любой точке траектории в зоне поражения ЗУР с помощью маневра обеспечивается требуемое значение вероятности непоражения БЛА, то такой маневр будем считать эффективным.5. If at any point of the trajectory in the zone of destruction of missiles, the required value of the probability of not hitting the UAV is provided with the help of a maneuver, then such a maneuver will be considered effective.

6. Очевидно, что промах ЗУР зависит от соотношения интенсивности маневрирования БЛА в зоне поражения ЗУР и максимальных маневренных возможностей ЗУР. Выражение в явном виде зависимости

Figure 00000019
при
Figure 00000020
6. Obviously, the missile miss depends on the ratio of the intensity of the UAV maneuvering in the zone of destruction of the missile and the maximum maneuverability of the missile. Explicit Dependency Expression
Figure 00000019
at
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

позволит определить требуемое значение интенсивности маневрирования БЛА

Figure 00000022
на любой момент t в зоне поражения ЗУР.will allow to determine the required value of the UAV maneuvering intensity
Figure 00000022
at any moment t in the zone of destruction of missiles.

Если во все время движения БЛА в зоне поражения ЗУР выполняется условиеIf the condition

Figure 00000023
Figure 00000023

то маневр может считаться эффективным, а текущее значение разности

Figure 00000024
- показателем эффективности маневра БЛА на данном участке траектории в зоне поражения ЗУР.then the maneuver can be considered effective, and the current value of the difference
Figure 00000024
- an indicator of the effectiveness of the UAV maneuver in a given section of the trajectory in the zone of destruction of missiles.

Для получения явной формы функциональной зависимости (6), из которой определится требуемое значение показателя интенсивности маневрирования БЛА

Figure 00000025
рассмотрим взаимное расположение ЗУР и БЛА в двух случаях: первый (фиг. 2) - на момент начала работы ДПУ ЗУР, и второй (фиг. 3) - на момент окончания работы ДПУ tк = tн + ΔtДПУ, одновременно являющийся моментом взрыва заряда ЗУР.To obtain an explicit form of functional dependence (6), from which the required value of the UAV maneuvering intensity indicator is determined
Figure 00000025
Let's consider the relative position of the SAM and the UAV in two cases: the first (Fig. 2) - at the time of the start of the DPU SAM, and the second (Fig. 3) - at the time of the end of the DPU t k = t n + Δt DPU , which is also the moment of the explosion ZUR charge.

На фигуре 2 представлено наиболее выгодное для ЗУР взаимное расположение ЗУР и БЛА на момент начала последней коррекции наведения ЗУР на расстоянии

Figure 00000026
Выгодное, потому что в случае отсутствия маневра цели с угловой скоростью
Figure 00000027
она будет поражена непосредственным соударением, а при наличии маневра цели для ее поражения из этого положения требуется наименьшее поперечное ускорение от ДПУ
Figure 00000028
The figure 2 shows the most advantageous for the SAM mutual location of the SAM and the UAV at the time of the start of the last correction of the guidance of the SAM at a distance
Figure 00000026
Advantageous, because in the absence of a target maneuver with an angular velocity
Figure 00000027
it will be hit by direct impact, and if there is a target maneuver, to hit it from this position, the smallest lateral acceleration from the DPU is required
Figure 00000028

На фигуре 3 в картинной плоскости относительно линии визирования цели отображено положение БЛА в момент взрыва заряда ЗУР в случае, когда БЛА за время срабатывания всех микродвигателей ДПУ ΔtДПУ за счет своего маневра успевает пройти в поперечном направлении расстояние

Figure 00000029
и оказаться на безопасном расстоянии и от центра взрыва:In figure 3, in the picture plane relative to the line of sight of the target, the position of the UAV at the moment of explosion of the SAM charge is displayed in the case when the UAV manages to cover the distance in the transverse direction during the operation of all micromotors Δt DPU due to its maneuver
Figure 00000029
and be at a safe distance from the center of the explosion:

Figure 00000030
Figure 00000030

Где

Figure 00000031
- расстояние в поперечном направлении, пройденное ЗУР за время ΔtДПУ.Where
Figure 00000031
- the distance in the transverse direction, passed by the missile defense during the time Δt DPU .

Расстояние

Figure 00000032
определим в виде:Distance
Figure 00000032
define in the form:

Figure 00000033
Figure 00000033

и при допущении, что в процессе поочередного (при вращении корпуса ЗУР) подключения к работе всех групп микродвигателей ДПУ поперечное ускорение ЗУР

Figure 00000034
нарастает по линейному закону до своего максимального значения
Figure 00000035
выражение (9) принимает вид:and under the assumption that in the process of successive (during the rotation of the SAM body) connection to the operation of all groups of micromotors of the DPU, the lateral acceleration of the SAM
Figure 00000034
increases linearly up to its maximum value
Figure 00000035
expression (9) takes the form:

Figure 00000036
Figure 00000036

Выражение (8) в явной форме с учетом возможности вычисления величины

Figure 00000037
по формуле (5) имеет вид:Expression (8) in explicit form, taking into account the possibility of calculating the quantity
Figure 00000037
according to formula (5) has the form:

Figure 00000038
Figure 00000038

С другой стороны, расстояние

Figure 00000039
может быть рассчитано (см. фиг. 3) по формуле:On the other hand, the distance
Figure 00000039
can be calculated (see Fig. 3) by the formula:

Figure 00000040
Figure 00000040

При допущении постоянства величины скорости БЛА на интервале времени ΔtДПУ выражение (11) принимает вид:Assuming the constancy of the speed of the UAV in the time interval Δt DPU, expression (11) takes the form:

Figure 00000041
Figure 00000041

Приравнивая выражения (11) и (13) и разрешая полученное выражение относительно величины

Figure 00000042
получаем формулу для вычисления требуемого значения интенсивности маневрирования БЛА на любой момент времени его движения в зоне поражения ЗУР:Equating expressions (11) and (13) and resolving the resulting expression with respect to the quantity
Figure 00000042
we obtain a formula for calculating the required value of the UAV maneuvering intensity at any time of its movement in the zone of destruction of missiles:

Figure 00000043
Figure 00000043

Теперь для оценивания эффективности любого маневра БЛА в зоне поражения ЗУР необходимо сравнить текущие значения показателя его маневренности

Figure 00000044
с требуемыми значениями
Figure 00000045
на одни те же моменты времени. Текущее значение
Figure 00000046
рассчитывается в процессе компьютерного моделирования движения БЛА с заданным маневром по формуле (4).Now, in order to evaluate the effectiveness of any UAV maneuver in the SAM affected area, it is necessary to compare the current values of its maneuverability index
Figure 00000044
with required values
Figure 00000045
for the same moments in time. present value
Figure 00000046
is calculated in the process of computer simulation of the movement of the UAV with a given maneuver according to formula (4).

Суть предлагаемого изобретения заключается в том, что в процессе компьютерного моделирования движения БЛА в зоне поражения ЗУР с небольшими интервалами по времени рассчитываются разности между текущими и требуемыми значениями показателя интенсивности маневрирования БЛА:The essence of the invention lies in the fact that in the process of computer simulation of the movement of the UAV in the affected area of the SAM, the differences between the current and required values of the UAV maneuvering intensity indicator are calculated at short time intervals:

Figure 00000047
Figure 00000047

и по совокупности знаков параметра

Figure 00000048
- «+» или «-» - маневр оценивается как эффективный или неэффективный.and by the set of signs of the parameter
Figure 00000048
- "+" or "-" - the maneuver is evaluated as effective or ineffective.

Параметр

Figure 00000049
назовем показателем эффективности маневра БЛА. При всех положительных значениях параметра
Figure 00000050
маневр признается эффективным. При наличии значительной доли значений
Figure 00000051
со знаком «-» маневр БЛА оценивается как неэффективный. При наличии небольшого числа отрицательных значений этого параметра маневр можно признать частично удовлетворяющим заданному критерию эффективности. Дополнительную информацию о качестве маневра дают величины модулей параметра
Figure 00000052
Они позволяют оценить необходимость и возможность повышения эффективности маневра БЛА на проблемных участках планируемой траектории.Parameter
Figure 00000049
Let's call it an indicator of the effectiveness of the UAV maneuver. For all positive values of the parameter
Figure 00000050
maneuver is considered effective. If there is a significant proportion of values
Figure 00000051
with the “-” sign, the UAV maneuver is assessed as ineffective. In the presence of a small number of negative values of this parameter, the maneuver can be considered partially satisfying the given efficiency criterion. Additional information about the quality of the maneuver is given by the magnitudes of the parameter modules
Figure 00000052
They make it possible to assess the need and possibility of increasing the efficiency of the UAV maneuver in problem areas of the planned trajectory.

Пример использования предлагаемого способа приводится ниже.An example of using the proposed method is given below.

Рассматривается участок пикирования БЛА с маневром, заданным несколькими опорными точками, служащими промежуточными точками наведения БЛА. Траектория БЛА пересекает зоны поражения двух разных ЗУР: зону поражения двухступенчатой ЗУР и зону одноступенчатой ЗУР. Маневренные возможности боевых ступеней обеих ЗУР одинаковы: ДПУ могут создать им максимальное ускорение в поперечном направлении

Figure 00000053
м/с2 за время ΔtДПУ = 1 с, но их боевые заряды различны: у двухступенчатой ЗУР mбз = 60 кг, у одноступенчатой mбз = 11 кг. При стойкости БЛА k=1 и заданном критерии эффективности, соответствующем вероятности непоражения
Figure 00000054
пороговые значения радиусов поражения от взрывов зарядов ЗУР составляют соответственно
Figure 00000055
и 7.5 м.The UAV dive section is considered with the maneuver given by several reference points serving as intermediate UAV guidance points. The trajectory of the UAV crosses the affected areas of two different SAMs: the affected area of a two-stage SAM and the area of a single-stage SAM. The maneuverability of the combat stages of both missiles is the same: DPU can create maximum acceleration in the transverse direction for them
Figure 00000053
m / s 2 during the time Δt DPU = 1 s, but their warheads are different: for a two-stage missile, m bz = 60 kg, for a single-stage m bz = 11 kg. With the stability of the UAV k=1 and a given efficiency criterion corresponding to the probability of non-damage
Figure 00000054
threshold values of damage radii from explosions of SAM charges are respectively
Figure 00000055
and 7.5 m.

В таблице 1 представлены результаты моделирования движения БЛА на участке пикирования с последовательным пролетом через обе зоны. В таблице приняты следующие обозначения: t - текущее время движения БЛА; Η -текущая высота траектории БЛА; V - текущая скорость БЛА; AzV – текущий азимут направления движения БЛА; tetaV - текущий угол наклона вектора скорости БЛА к местному горизонту; db/dt - текущие значения показателя интенсивности маневрирования БЛА; dbtr/dt - требуемые значения показателя интенсивности маневрирования БЛА; delta - текущие значения показателя эффективности маневра БЛА; n - текущая поперечная перегрузка БЛА.Table 1 presents the results of the UAV movement simulation in the dive area with a successive flight through both zones. The following designations are accepted in the table: t is the current time of the UAV movement; Η - current height of the UAV trajectory; V is the current speed of the UAV; AzV is the current azimuth of the UAV movement direction; tetaV is the current angle of inclination of the UAV velocity vector to the local horizon; db/dt - current values of the UAV maneuvering intensity index; dbtr/dt - required values of the UAV maneuvering intensity index; delta - current values of the UAV maneuver efficiency index; n is the current lateral overload of the UAV.

Параметры Η, V, AzV, tetaV характеризуют текущие изменения направления движения БЛА. Параметр db/dt - текущее значение показателя интенсивности маневрирования БЛА, параметр dbtr/dt - текущее требуемое значение показателя интенсивности маневрирования БЛА, параметр delta - разность текущих значений этих параметров.Parameters Η, V, AzV, tetaV characterize the current changes in the UAV movement direction. The db/dt parameter is the current value of the UAV maneuvering intensity indicator, the dbtr/dt parameter is the current required value of the UAV maneuvering intensity indicator, the delta parameter is the difference between the current values of these parameters.

Figure 00000056
Figure 00000056

Figure 00000057
Figure 00000057

По результатам моделирования траектории БЛА можно сделать выводы:Based on the results of UAV trajectory modeling, the following conclusions can be drawn:

1. В зоне поражения двухступенчатой ЗУР значения показателя эффективности маневра БЛА положительны (delta>0) при всех t, (tвх ≤ t ≤ tвых) и, следовательно, заданный маневр БЛА полностью удовлетворяет заданному значению критерия эффективности

Figure 00000058
1. In the affected area of a two-stage missile defense system, the UAV maneuver efficiency index values are positive (delta>0) for all t, (t in ≤ t ≤ t out ) and, therefore, the given UAV maneuver fully satisfies the given value of the efficiency criterion
Figure 00000058

2. В зоне поражения одноступенчатой ЗУР заданный маневр нельзя признать эффективным, поскольку в диапазоне высот от 6 до 3 км текущие значения параметра delta отрицательны. Значения параметра db/dt оказались меньше требуемых значений dbtr/dt. Однако, если приемлемо понятие частичного удовлетворения заданному значению критерия эффективности, то с помощью отношения времени движения при выполнении условия delta>0 - ΔТ(+) ко времени движения на всем участке в зоне поражения ЗУР - Т(мз), величина2. In the affected area of a single-stage SAM, the given maneuver cannot be considered effective, since in the altitude range from 6 to 3 km, the current values of the delta parameter are negative. The db/dt parameter values turned out to be less than the required dbtr/dt values. However, if the concept of partial satisfaction of the given value of the efficiency criterion is acceptable, then with the help of the ratio of the time of movement under the condition delta> 0 - ΔТ (+) to the time of movement on the entire section in the affected area of the SAM - T (mz) , the value

Figure 00000059
Figure 00000059

вычисленная по окончании моделирования движения БЛА, может трактоваться как удовлетворение заданному значению критерия эффективности маневра на X процентов.calculated at the end of the simulation of the movement of the UAV, can be interpreted as satisfaction of the given value of the maneuver efficiency criterion by X percent.

В приведенном примере (таблица 1) ΔТ(+) = 20 с, Т(мз) - 26 с и, следовательно, маневр БЛА в зоне поражения одноступенчатой ЗУР удовлетворяет заданному значению критерия эффективности

Figure 00000060
на 77%.In the given example (table 1) ΔT (+) = 20 s, T (mz) - 26 s and, therefore, the UAV maneuver in the affected area of a single-stage missile satisfies the specified value of the efficiency criterion
Figure 00000060
by 77%.

3. Чтобы маневр стал полностью эффективным, можно:3. To make the maneuver fully effective, you can:

а) внести изменения в конфигурацию маневра, изменив положения одной-двух опорных точек траектории и повторить расчет траектории БЛА с контролем показателя эффективности маневра;a) make changes to the maneuver configuration by changing the positions of one or two reference points of the trajectory and repeat the calculation of the UAV trajectory with the control of the maneuver efficiency indicator;

б) не внося изменений в конфигурацию маневра, повторить моделирование движения БЛА при пониженном значении критерия эффективности - вероятности непоражения, например, при

Figure 00000061
вместо
Figure 00000062
что соответствует уменьшению порогового значения радиуса поражения БЛА взрывом заряда одноступенчатой ЗУР с 7.5 м до 5 м.b) without making changes to the maneuver configuration, repeat the simulation of the movement of the UAV with a reduced value of the efficiency criterion - the probability of non-hit, for example, when
Figure 00000061
instead of
Figure 00000062
which corresponds to a decrease in the threshold value of the radius of destruction of the UAV by the explosion of the charge of a single-stage missile defense system from 7.5 m to 5 m.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 2634659 С1, 2017.1. Patent RU 2634659 C1, 2017.

2. Проектирование зенитных управляемых ракет / И.И. Архангельский, П.П. Афанасьев, Е.Г. Болотов, И.С. Голубев, А.М. Матвеенко, В.Я. Мизрохи, В.Н. Новиков, С.Н. Остапенко, В.Г. Светлов; под ред. И.С. Голубева и В.Г. Светлова. - изд. 2-е, перераб. и доп. - М: Изд-во МАИ, 2001. - 732 с.2. Design of anti-aircraft guided missiles / I.I. Arkhangelsky, P.P. Afanasiev, E.G. Bolotov, I.S. Golubev, A.M. Matveenko, V.Ya. Mizrokhi, V.N. Novikov, S.N. Ostapenko, V.G. Svetlov; ed. I.S. Golubev and V.G. Svetlov. - ed. 2nd, revised. and additional - M: MAI Publishing House, 2001. - 732 p.

Claims (1)

Способ получения вероятностной оценки возможности преодоления зоны поражения зенитной управляемой ракеты (ЗУР) маневрирующим беспилотным летательным аппаратом (БЛА), заключающийся в том, что при компьютерном моделировании движения БЛА в каждой точке его траектории в зоне поражения ЗУР рассчитывают текущие значения показателя интенсивности маневрирования БЛА и сравнивают его с текущими требуемыми значениями, обеспечивающими непоражение БЛА с заданной вероятностью, вероятностную оценку возможности преодоления зоны поражения ЗУР получают отношением суммы временных интервалов движения БЛА с благоприятным для БЛА исходом возможных встреч с ЗУР ко всему времени движения БЛА в зоне поражения ЗУР.A method for obtaining a probabilistic assessment of the possibility of overcoming the zone of destruction of an anti-aircraft guided missile (SAM) by a maneuvering unmanned aerial vehicle (UAV), which consists in the fact that during computer simulation of the movement of the UAV at each point of its trajectory in the zone of destruction of the SAM, the current values of the UAV maneuvering intensity index are calculated and compared it with the current required values that ensure that the UAV is not hit with a given probability, a probabilistic assessment of the possibility of overcoming the SAM affected area is obtained by the ratio of the sum of time intervals of the UAV movement with a favorable outcome for the UAV of possible encounters with the SAM to the entire time of the UAV movement in the SAM affected area.
RU2021115703A 2021-06-01 Method for obtainment of probabilistic assessment of possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by maneuvering unmanned aerial vehicle RU2794300C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021115703A RU2021115703A (en) 2022-12-01
RU2794300C2 true RU2794300C2 (en) 2023-04-14

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2781980A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-24 The Boeing Company A method of flying an unmanned aerial vehicle
WO2017205874A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 Rhombus Systems Group, Inc. Radar system to track low flying unmanned aerial vehicles and objects
RU2661269C2 (en) * 2015-08-04 2018-07-13 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane
RU2725662C2 (en) * 2018-08-24 2020-07-03 Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА") Method of counteraction of unmanned aerial vehicles
RU2733453C1 (en) * 2020-07-07 2020-10-01 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Automatic control method of robotic drone in autonomous mode

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2781980A1 (en) * 2013-03-19 2014-09-24 The Boeing Company A method of flying an unmanned aerial vehicle
RU2661269C2 (en) * 2015-08-04 2018-07-13 Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" Method for trajectory control of unmanned aerial vehicle to fly around urban territories in vertical plane
WO2017205874A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 Rhombus Systems Group, Inc. Radar system to track low flying unmanned aerial vehicles and objects
RU2725662C2 (en) * 2018-08-24 2020-07-03 Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА") Method of counteraction of unmanned aerial vehicles
RU2733453C1 (en) * 2020-07-07 2020-10-01 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" Automatic control method of robotic drone in autonomous mode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7631833B1 (en) Smart counter asymmetric threat micromunition with autonomous target selection and homing
CN114626246A (en) Multilayer reverse-guidance cooperative combat mission planning modeling method
Lele Debating lethal autonomous weapon systems
Terry et al. Hypersonic Technology
Hoffmann Cruise missile proliferation: Trends, strategic implications, and counterproliferation
RU2794300C2 (en) Method for obtainment of probabilistic assessment of possibility of overcoming damage zones of anti-aircraft guided missiles by maneuvering unmanned aerial vehicle
RU2634659C1 (en) Maneuvering method for high-speed unmanned aerial vehicle in possible coverage area of anti-missile and air defense means
RU2602162C2 (en) Method of firing jet projectiles multiple artillery rocket system in counter-battery conditions
RU192765U1 (en) SEPARATING BATTLE PART WITH PLANNING BATTLE BLOCKS
Vershbow The Cruise Missile: The End of Arms Control
Pohasii et al. UAVs Intercepting Possibility Substantiation: Economic and Technical Aspects
Malinowski Hypersonic Weapon as a New Challenge for the Anti-aircraft Defense Command and Control System
RU2726512C2 (en) Method for trajectories of high-speed unmanned aerial vehicles in the area of countermeasures arrangement
RU2691645C1 (en) Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said
RU2680558C1 (en) Method of increasing the probability of overcoming zones of missile defense
JPS5828998A (en) Side acceleration control method for missile and corresponding arm device
Yeo Guided weapons: Stand off munitions-essential for RAAF combat operations
Banasik Trends in the Development of Russian Precision-Guided Weapons
RU192693U1 (en) WINGED ROCKET WITH PLANNING BATTLE ELEMENTS
Dementiiuk et al. CONCEPT OF PROTECTING CRITICAL INFRASTRUCTURE FACILITIES AGAINST THE DESTRUCTIVE INFLUENCE OF AIR ATTACK MEANS
RU2730083C1 (en) Method of overcoming the antimissile and (or) antiaircraft defense zones by high-speed drones (hsd)
Henrotin Hypersonic Weapons: What Are the Challenges for the Armed Forces?
Kloeppel The military utility of German rocketry during World War II
Schumacher The Development of Design Requirements and Application of Guided Hard-Launch Munitions on Aerial Platforms
Dobrzyński et al. An automated module of self-defence and masking of naval vessels of the Polish Navy with the use of miniature rocket missiles caliber 70 and 40 mm