Спосіб артилерійської розвідки і комплекс для його реалізації

Реферат: Група винаходів належить до систем артилерійської інструментальної розвідки. В штатному режимі роботи просторово багатоканальної РЛС розвідки вогневих позицій разом з вимірюванням координат боєприпасів стріляючих систем одночасно в одному або декількох каналах здійснюється вимірювання поточних координат ДПЛА з встановленою на них апаратурою інструментальної розвідки наземних цілей, прийом видової інформації з ДПЛА і передача сигналів управління на ДПЛА. За допомогою зняття обмежень на радіогоризонт та характер руху наземних об'єктів, підвищується достовірність і точність артилерійської розвідки на всю глибину дії артилерійських і ракетних систем. UA 112997 C2 (12) UA 112997 C2 UA 112997 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до систем артилерійської інструментальної розвідки, а саме до систем пошуку, виявлення, вимірювання координат та розпізнавання наземних об'єктів. Відомі способи артилерійської розвідки, які ґрунтуються на порівняльному аналізі електромагнітних полів, породжених наземними об'єктами і оточуючим фоном у видимому (фотоконтрастному), тепловому (інфрачервоному) і радіодіапазонах спектра електромагнітних хвиль [Криксунов Л.З., Падалко Г.А. Тепловизоры. Справочник. - Киев: Техника, 1987. - С. 134141; Саврасов В.И. Радиолокационные станции артиллерийской разведки / В.И. Саврасов // Зарубежное военное обозрение. - 1989. - № 8. - С. 26-30], а також на основі аналізу в радіодіапазоні сигналів, відбитих від боєприпасів (снарядів, мін, некерованих ракет) стріляючих вогневих засобів [Крупников А.И. Радиолокационные станции контрбатарейной борьбы основных зарубежных стран / А.И. Крупников // Зарубежное военное обозрение. - 2010. - № 12. С. 32-41]. Однак, ці способи мають обмежену віддаль дії і низьку точність артилерійської розвідки внаслідок наступних причин: - високе затухання електромагнітних хвиль фотоконтрастного і теплового каналів у приземному шарі атмосфери (особливо за несприятливих погодних умов, впливу пилу, диму, аерозолів); - наявність кутів закриття цілі, зумовлених складним рельєфом місцевості; - слабка енергетика ехо-сигналів від малорозмірних боєприпасів. Відомі також способи розвідки наземних цілей з використанням дистанційно пілотованих літальних апаратів (ДПЛА) [Кутовой О.П. Тенденції розвитку безпілотних літальних апаратів / О.П. Кутовой // Наука і оборона. - 2000. - № 4. - С. 39-47; Общие виды и характеристики беспилотных летательных аппаратов: справ, пособие / А.Г. Гребеников, А.К. Мялица, В.В. Парфенюк и др. - X.: Нац. аэрокосм, ун-т "Харьк. авиац. ин-т", 2008. 377 с.]. Однак, ці способи не забезпечують необхідний у динамічно мінливій цілефоновій обстановці час артилерійської розвідки і характеризуються складністю наземної апаратури управління ДПЛА і прийому інформації з його борта. Найбільш близькими до запропонованого винаходу є: - спосіб артилерійської розвідки вогневих позицій, згідно з яким здійснюють багатоканальне радіолокаційне виявлення боєприпасів стріляючих вогневих засобів на висхідній ділянці балістичної траєкторії, вимірювання їх поточних координат (кутових, віддалі та радіальної швидкості), зворотну екстраполяцію балістичної траєкторії за результатами проведених вимірювань і визначення координат наземного об'єкта як точки перетину екстрапольованої траєкторії з земною поверхнею [Шишов Ю.А., Ворошилов В.А. Многоканальная радиолокация с временным разделением каналов. - М: Радио и свіязь, 1987. - 144 с.]. Недоліками цього способу є обмежена віддаль дії через малу енергетику ехо-сигналів і низька точність вимірювання координат наземних цілей внаслідок дотичного методу їх визначення; - спосіб інструментальної розвідки, згідно з яким виявлення та вимірювання координат наземних цілей здійснюють шляхом прийому локаційної інформації з ДПЛА, який входить до складу службово-бойової розвідувальної машини [Зайцев Н.А. На передовых позициях. Служебно-боевая разведывательная машина НПО "Стрела" // Военный парад. - 2012. - № 2. С. 51-55]. Недоліком цього способу є низька точність вимірювання координат наземних цілей, оскільки поточні координати ДПЛА не вимірюються. Відома багатоканальна радіолокаційна станція (РЛС) артилерійської розвідки складається з передавальної і приймальної систем, які через системний перемикач "прийом-передача" підключені до випромінювача фазованої антенної решітки (ФАР), тоді як управляючі положенням променя ФАР фазообертачі через систему управління променем (СУП) підключені до першого виходу комп'ютера, до другого і третього виходів якого підключені управляючі входи передавальної і приймальної систем відповідно, а вихід приймальної системи через виявляч підключений до першого входу комп'ютера, четвертий вихід якого підключений до управляючого входу виявляча, пульта оператора та індикатора, вихід і вхід яких з'єднані з другим входом і п'ятим виходом комп'ютера відповідно [Голик A.M. Многоканальные радиолокационные станции разведки огневых позиций. Часть 1 // Министерство обороны Российской федерации. - 1997. С. 13 (рис. 8)]. Характеристики зазначеної системи не дозволяють досягнути необхідної точності визначення координат наземної цілі у реальному масштабі часу на граничних віддалях дії артилерійських систем незалежно від характеру і параметрів її руху. В основу винаходу, який пропонується, поставлено задачу підвищення точності артилерійської розвідки шляхом інтеграції можливостей просторово багатоканальних РЛС розвідки вогневих позицій і приладів спостереження, встановлених на ДПЛА, з одночасним зняттям обмежень на характер і параметри руху наземних цілей, що дозволяє: 1 UA 112997 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - підвищити достовірність і точність артилерійської розвідки на всю глибину дії артилерійських і ракетних систем; - розширити номенклатуру виявлених наземних об'єктів. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що в штатному режимі роботи просторово багатоканальної РЛС розвідки вогневих позицій разом з вимірюванням координат боєприпасів стріляючих систем одночасно в одному або декількох каналах здійснюють вимірювання поточних координат ДПЛА з встановленою на них апаратурою інструментальної розвідки наземних цілей, прийом видової інформації з ДПЛА і передачу сигналів управління на ДПЛА. Вирішення поставленої задачі досягається також тим, що комплекс артилерійської розвідки, який складається з передавальної і приймальної систем, через антенний перемикач "прийомпередача" підключених до випромінювача ФАР, тоді як управляючі положенням променя ФАР фазообертачі через СУП підключені до першого виходу комп'ютера, до другого і третього виходів якого підключені управляючі входи передавальної і приймальної систем відповідно, а вихід приймальної системи через виявляч підключений до першого входу комп'ютера, четвертий вихід якого підключений до управляючого входу виявляча, пульта оператора та індикатора, вихід і вхід яких з'єднані з другим входом і п'ятим виходом комп'ютера відповідно, згідно з винаходом, додатково включає приймальну систему каналу "ДПЛА-земля", передавальну систему каналу "земля-ДПЛА" і два електронних комутатори каналів, причому управляючий вхід електронного комутатора передавальних каналів підключений до шостого виходу комп'ютера, а сигнальні входи підключені до виходів передавальної системи РЛС розвідки вогневих позицій і передавальної системи каналу "земля-ДПЛА" відповідно, причому вихід електронного комутатора передавальних каналів з'єднаний з входом антенного перемикача, а управляючий вхід електронного комутатора приймальних каналів підключений до сьомого виходу комп'ютера, причому сигнальні виходи електронного комутатора приймальних каналів підключені до приймальних систем РЛС розвідки вогневих позицій і каналу "ДПЛАземля" відповідно, а сигнальний вхід до виходу антенного перемикача, управляючий вхід передавальної системи каналу "земля-ДПЛА" і вихід приймальної системи каналу "ДПЛА-земля" з'єднані з восьмим виходом і третім входом комп'ютера відповідно. Застосування двох електронних комутаторів, приймальної системи каналу "ДПЛА-земля" і передавальної системи каналу "земля-ДПЛА" дозволяють одночасно з вирішенням задачі багатоканальної розвідки вогневих позицій забезпечити розвідку наземних цілей зі зняттям обмежень на радіогоризонт та характер руху цих цілей, і тим самим підвищити достовірність і точність артилерійської розвідки на всю глибину дії артилерійських і ракетних систем. На кресленні представлена схема реалізації способу артилерійської розвідки. Спосіб артилерійської розвідки здійснюється наступним чином: у штатному режимі роботи РЛС розвідки вогневих позицій вимірюють кутові координати, віддаль і радіальну швидкість ДПЛА, причому у момент перебування ДПЛА в діаграмі направленості антени послідовно у часі приймають видову інформацію з борта ДПЛА і передають команди управління на борт ДПЛА шляхом почергового підключення приймальної системи каналу "ДПЛА-земля" і передавальної системи каналу "земля-ДПЛА". Комплекс, що реалізує запропонований спосіб артилерійської розвідки, містить фазовану антенну решітку (ФАР) 1, яка через систему управління променем (СУП) 2 підключена до першого виходу комп'ютера 3, передавальні системи РЛС розвідки вогневих позицій 4 і каналу "земля-ДПЛА" 5, які через електронний комутатор передавальних каналів 6 підключені до першого входу антенного перемикача 7, виходи якого підключені до ФАР 1 і входу електронного комутатора приймальних каналів 8, виходи якого через приймальну систему каналу "ДПЛАземля" 9 і послідовно з'єднані приймальну систему РЛС розвідки вогневих позицій 10 та виявляч 11 підключені до третього і першого входів комп'ютера 3 відповідно, пульт оператора 12 та індикатор 13, вихід і вхід яких підключені до другого входу і п'ятого виходу комп'ютера відповідно, причому управляючі входи електронних комутаторів 6, 8, передавальних систем 4, 5, приймальної системи 10 і виявляча 11 з'єднані з шостим, сьомим, другим, восьмим, третім і четвертим виходами комп'ютера відповідно. Комплекс артилерійської розвідки працює наступним чином: ехо-сигнал ДПЛА приймається і обробляється у штатному режимі роботи РЛС розвідки вогневих позицій, при якому забезпечується підключення передавальної системи 4 через електронний комутатор 6 і антенний перемикач 7 до ФАР у режимі зондування і підключення приймальної системи 10 через електронний комутатор 8 і антенний перемикач 7 до ФАР у режимі прийому. В режимі прийому інформації з ДПЛА електронний комутатор приймальних каналів 8 підключає приймальну систему каналу "ДПЛА-земля" 9, в режимі передачі сигналів управління на ДПЛА електронний комутатор 6 підключає передавальну систему каналу "земля-ДПЛА" 5. 2 UA 112997 C2 5 10 15 20 25 30 Енергетичний потенціал каналів вимірювання координат і радіальної швидкості ДПЛА забезпечується за рахунок значного перевищення ефективної поверхні розсіювання (ЕПР) ДПЛА аналогічних характеристик мін, снарядів і ракет, які є цілями у штатному режимі роботи РЛС розвідки вогневих позицій. Одночасно за рахунок значно меншої швидкості польоту ДПЛА у порівнянні з боєприпасами з'являється можливість без зниження точності вимірювання координат ДПЛА частину часу електромагнітного контакту РЛС - ДПЛА при фіксованому положенні діаграми направленості ФАР використати для прийому інформації з ДПЛА і передачі команд на його борт. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб артилерійської розвідки, при якому в одному або декількох каналах просторово багатоканальної РЛС розвідки вогневих позицій вимірюють координати дистанційно пілотованих літальних апаратів (ДПЛА), який відрізняється тим, що на інтервалі радіолокаційного контакту з ДПЛА послідовно у часі приймають розвідувальну інформацію і передають сигнали управління ДПЛА. 2. Комплекс артилерійської розвідки, який складається з передавальної і приймальної систем РЛС розвідки вогневих позицій, через антенний перемикач підключених до фазованої антенної решітки, комп'ютера, перший вихід якого через систему управління променем підключений до фазованої антенної решітки, причому вихід приймальної системи через виявляч підключений до першого входу комп'ютера, пульта оператора та індикатора, вихід і вхід яких підключені до другого входу і п'ятого виходу комп'ютера, відповідно, а управляючі входи передавальної системи, приймальної системи, виявляча підключені до другого, третього і четвертого виходів комп'ютера, відповідно, який відрізняється тим, що додатково містить приймальну систему каналу "ДПЛА-земля", передавальну систему каналу "земля-ДПЛА", електронний комутатор приймальних каналів і електронний комутатор передавальних каналів, причому вхід електронного комутатора приймальних каналів підключений до виходу антенного перемикача, а виходи до приймальних систем радіолокаційної станції розвідки вогневих позицій і каналу "ДПЛА-земля", відповідно, вихід електронного комутатора передавальних каналів підключений до входу антенного перемикача, а входи до передавальних систем РЛС розвідки вогневих позицій і каналу "земля-ДПЛА", відповідно, вихід приймальної системи каналу "ДПЛА-земля" і вхід передавальної системи каналу "земля-ДПЛА" з'єднані з третім входом і восьмим виходом комп'ютера, відповідно, управляючі входи електронних комутаторів передавальних і приймальних каналів підключені до шостого і сьомого виходів комп'ютера. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3