Цілодобовий прицільний комплекс для наведення реактивного снаряда

Цілодобовий прицільний комплекс для наведення реактивного снаряда, що містить денну 3 за сигналами з пульта наведення ПН. Керування реактивним снарядом проходить автоматично і виконується з допомогою оптико-електронного пеленгатора (ПЛ), що визначає кутові координати снаряда по курсу і тангажу ΔΕ, відносно оптичної осі оптико-електронного пеленгатора, яка в свою чергу суміщена з оптичною віссю візуального каналу (лінією візування) з високою точністю. Цей процес відбувається за спалахами інфрачервоного відповідача, розміщеного в хвостовій частині реактивного снаряда, світло від якого попадає в оптико-електронну систему пеленгатора. Для підвищення завадозахищеності пеленгатора від сторонніх джерел світла, в системі використано стробування вихідного імпульсного сигналу відповідача реактивного снаряда. Момент "відкривання" пеленгатора синхронізовано з моментом спалаху імпульсної лампи відповідача, з допомогою тактових імпульсів командної радіолінії. Кутові координати ΔΕ подаються в блок вироблення команд БВК керування снарядом, який з урахуванням програмної дальності до реактивного снаряда і розвороту головного дзеркала по курсу и тангажу, формує команди керування снарядом. Команди керування через комутатор подаються на командну радіолінію (КРЛ), яка транслює їх на борт реактивного снаряда, система управління якого направляє снаряд в напрямку зменшення величини кутових координат ΔΕ, тобто лінію польоту снаряда суміщає з оптичною віссю пеленгатора і відповідно з лінією візування ОПС 9С475. Таким чином виконується процес наведення реактивного снаряда за допомогою денної ОПС 9С475. З метою надання можливості цілодобового використання штатної зброї вертольотів, в його в носовій частині встановлена нічна ТПС 9С475Н, при збереженні ОПС 9С475 на своєму штатному місці. В нічних умовах оператор виконує пошук цілей і прицілювання по тепловізійному зображенню на екрані телемонітора ТПС 9С475Н. Після пуску реактивного снаряда, наведення його на ціль проходить таким же чином, як і при управлінні снарядом через денну ОПС 9С475, тільки в цьому випадку комутатор підключає до КРЛ сигнали з блока вироблення команд ТПС 9С475Н, а оптична вісь оптико-електронного пеленгатора конструктивно суміщається з оптичною віссю тепловізійного каналу. Недоліком описаного вище прицільного комплексу є його складність, тому що склад нічної тепловізійної станції 9С475Н в основному повторює склад денної ОПС 9С475. Вони відрізняються лише каналами спостереження - візуальним каналом в ОПС і тепловізійним каналом, в складі тепловізійної камери і телемонітора, в ТПС. Це дозволяє вирішити задачу високоточного наведення реактивного снаряда, як вдень так і вночі, але потребує використання в обох приладах однакових складових частин, що призводить до зростання загальної ваги і підвищення складності прицільної системи. Одні і ті ж складові частини систем при роботі вдень і вночі не використовуються в зв'язку з тим, що ОПС і ТПС розміщені в різних місцях фюзеля 80352 4 жу вертольота. Це не дозволяє сумістити лінії візування приладів з необхідною точністю при їх монтажі на борту вертольота. Тому обидві прицільні системи мають свої системи стабілізації і наведення головних дзеркал, блоки вироблення команд і оптико-електронні пеленгатори, оптична вісь яких суміщена з оптичною віссю оглядового (візуального або тепловізійного) каналу в кожному приладі. В основу винаходу поставлена задача удосконалення цілодобового прицільного комплексу шляхом використання складових частин денної ОПС для роботи в нічних умовах з метою спрощення і зменшення ваги нічної ТПС, отже прицільного комплексу в цілому. Для вирішення поставленої задачі в цілодобовий прицільний комплекс для наведення реактивного снаряда, що складається з денної оглядовоприцільної системи (ОПС), що має в своєму складі пульт наведення (ПН), підключений до гіростабілізатора (ГС) головного дзеркала (ГД), візуальний канал (ВК), оптико-електронний пеленгатор (ПЛ), блок вироблення команд (БВК), вихід якого підключається до командної радіолінії (КРЛ) та нічної тепловізійної прицільної системи (ТПС), що складається з тепловізійної камери (ТПК), відеосигнал якої подається на телемонітор (ТМ), свого головного дзеркала (ГД), додатково до складу нічної ТПС введені суматор (С), блок вироблення кутових координат (БВКК), слідкуючого приводу (СП) свого головного дзеркала ГД, при цьому перший вхід С підключений до ГС, другий - до виходу БВКК, а вихід - до входу СП, а вихід ТПК підключений до входу БВКК. Досягнення технічного результату при використанні даного винаходу полягає в тому, що значно спрощується склад ТПС за рахунок можливості використання пеленгатора і гіростабілізатора денної ОПС в процесі наведення реактивного снаряда в нічних умовах, які є складними оптикоелектронно-механічними вузлами, і блока вироблення команд денної ОПС. В складі нічної ТПС лише ТПК є складним оптико-електронномеханічним вузлом, та СП є електромеханічним пристроєм, а інші складові частини - це електронні пристрої невеликої ваги і габаритів. Таким чином запропонований комплекс спрощений конструктивно та має меншу від прототипу вагу і габарити. На Фіг. зображена структурна схема запропонованого цілодобового прицільного комплексу. Пристрій містить денну оглядово-прицільну систему (ОПС), командну радіолінію (КРЛ 1) та нічну тепловізійну прицільну систему (ТПС). ОПС в своєму складі має пульт наведення (ПН 2), гіростабілізатор (ГС 3), головне дзеркало (ГД 4), візуальний канал (ВК 5), оптико-електронний пеленгатор (ПЛ 6) і блок вироблення команд (БВК 7). ТПС в своєму складі має: слідкуючий привод (СП 8), головне дзеркало (ГД 9), тепловізійну камеру (ТПК 10), телемонітор (ТМ 11), блок вироблення кутових координат (БВКК 12), суматор (С 13). Принцип роботи прицільного комплексу полягає в наступному. 5 Тепловізійна камера і телемонітор, що входять до складу нічної ТПС, за своєю технічною суттю подібна до добре відомих телевізійних візирів, тільки ТПК працює в іншому спектральному діапазоні -інфрачервоному. Тепловізійна камера має в своєму складі об'єктив, фотоприймальний пристрій з системою сканування (електронною або оптичною). Відомо, що телевізійний візир може забезпечити вирішення задачі автоматичного вимірювання кутового відхилення об'єкта відносно осі об'єктива ["Телевизионные системы летательных аппаратов", Ф.И.Барсуков, А.И.Величкин, А.Д.Сухарев, под редакцией А.И.Величкина, Москва, Советское радио, 1979г., стр.225]. В зв'язку з подібністю внутрішнього устрою телевізійного візиру і тепловізійної камери, остання також може виконувати функцію вимірювання кутового відхилення об'єкта відносно оптичної осі об'єктива. Необхідно відзначити, що в зв'язку з тим, що тепловізійний канал працює в інфрачервоному діапазоні спектру, реактивний снаряд, що в польоті має високу температуру працюючого двигуна, в полі зору ТПК буде високо контрастним об'єктом. На цій основі можлива побудова блоку автоматичного вимірювання кутових координат (БВКК) відхилення реактивного снаряда від центра поля зору тепловізійної камери. Кутове відхилення об'єкта в вертикальній (горизонтальній) площині визначається співвідношенням: ΔΕт = arctg (Δy/f), де, f - фокусна відстань об'єктива; Δy - відхилення зображення об'єкта (снаряда) від оптичної осі в площині фотоприймального пристрою. Тепловізійна камера перетворює зображення інфрачервоного поля в площині фотоприймального пристрою в відеосигнал згідно закону розгортки телемонітора. Тому за координатами снаряда на екрані телемонітора відносно центра розгортки можна визначити його кутові відхилення. Якщо вважати розгортку лінійною, то кутове відхилення в вертикальній (горизонтальній) площині можна визначити так: ΔΕт = arctg (Δyтм/f · МЗ), де, Δyтм - координати об'єкта на екрані телемонітора; МЗ, - масштаб зображення на екрані телемонітора по відношенню до проекції інфрачервоного поля на фотоприймальному пристрої. Таким чином, тепловізійна камера, доповнена блоком автоматичного вимірювання кутових координат, може давати інформацію про кутове відхилення реактивного снаряда від центра поля зору тепловізійної камери (прицільної марки), подібно до інформації пеленгаційного каналу. Процес наведення реактивного снаряда за допомогою денної ОПС виконується наступним чином. Пошук цілей і процес прицілювання виконується оператором через візуальний канал (ВК) ОПС шляхом суміщення прицільної марки з ціллю. Для виключення впливу коливань вертольота на можливість огляду місцевості і пошуку цілей, а 80352 6 також на точність утримування оператором прицільної марки на цілі, поле зору ОПС стабілізовано у просторі гіроскопічним стабілізатором (ГС) головного дзеркала (ГД). Управління гіростабілізатором по курсу і тангажу проводиться за сигналами з пульта наведення (ПН). Наведення реактивного снаряда проходить автоматично і виконується з допомогою оптико-електронного пеленгатора (ПЛ), що визначає кутові координати снаряда по курсу і тангажу ΔΕ, відносно оптичної осі оптикоелектронного пеленгатора, яка в свою чергу суміщена з оптичною віссю візуального каналу (лінією візування) з високою точністю. Цей процес відбувається за спалахами інфрачервоного відповідача, розміщеного в хвостовій частині реактивного снаряда, світло від якого попадає в оптикоелектронну систему пеленгатора. Для підвищення завадозахищеності пеленгатора від сторонніх джерел світла, в системі використано стробування вихідного імпульсного сигналу відповідача снаряда. Момент "відкривання" пеленгатора синхронізовано з моментом спалаху імпульсної лампи відповідача, за допомогою тактових імпульсів командної радіолінії. Кутові координати ΔΕ подаються в блок вироблення команд (БВК). БВК з урахуванням програмної дальності до реактивного снаряда і розвороту головного дзеркала по курсу і тангажу, формує команди керування снарядом. Команди керування подаються на командну радіолінію (КРЛ), яка транслює їх на борт реактивного снаряда, система управління якого направляє снаряд в напрямку зменшення величини кутових координат ΔΕ, тобто лінію польоту снаряда суміщає з оптичною віссю пеленгатора і, відповідно, з лінією візування ОПС. Вночі оператор веде пошук цілі і прицілювання по тепловізійному зображенню на телемоніторі нічної ТПС, наведення і стабілізація поля зору виконується з допомогою пульта наведення і гіростабілізатора ОПС, а також електричне зв'язаного з ним слідкуючого електропривода головного дзеркала, що стежить за положенням головного дзеркала ОПС по курсу і тангажу за сигналами з гіростабілізатора ОПС. Після старту реактивного снаряда, він з'являється в полі зору тепловізійної камери з деяким відхиленням від її оптичної осі у вигляді яскравого об'єкта. Відхилення снаряда від оптичної осі тепловізійної камери пояснюється неузгодженістю оптичних осей денної ОПС і нічної ТПС. БВКК вимірює кутові координати снаряда відносно центра поля зору ТПК по курсу і тангажу в реальному масштабі часу. Електричний сигнал з БВКК, що містить інформацію про величину і напрямок відхилення реактивного снаряда від лінії візування нічної ТПС, складається суматором з сигналом положення лінії візування денної ОПС, що отримуються від гіростабілізатора ОПС. Слідкуючий привод , отримавши сумарний сигнал по курсу і тангажу, розвертає головне дзеркало ТПС в напрямку зменшення відхилення положення снаряда від оптичної осі ТПС. При цьому оператор, за допомогою пульта наведення ОПС, повинен відновити прицілювання по зображенню цілі на телемоніторі ТПС. 7 80352 Таким чином проходить узгодження оптичних осей ТПС і ОПС, а реактивний снаряд рухається вже по спільній оптичної осі ОПС і ТПС. Цей стан підтримується автоматично на протязі циклу роботи по наведенню реактивного снаряду на ціль. За новим пуском процес узгодження оптичних осей ОПС і ТПС повторюється. Заявлений винахід перевірено при розробці і макетуванні цілодобового прицільного комплексу для наведення реактивного снаряда з оптико Комп’ютерна верстка В. Клюкін 8 електронним пеленгатором визначення кутових координат снаряда. Виконано компонування нічної ТПС в запропонованому вигляді, проведені лабораторні дослідження взаємодії нічної ТПС і денної ОПС. Випробування показали, що запропонований цілодобовий прицільний комплекс забезпечує виконання наведення реактивного снаряда з необхідною точністю і при цьому має меншу вагу, габарити, простішу конструкцію нічної ТПС. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601