Система визначення найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання

Реферат: UA 82039 U UA 82039 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі бронетанкової техніки, зокрема до засобів визначення найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання та його наведення на ціль. Винахід може бути застосований для здійснення автоматизованого розподілу вогневих засобів в механізованому (танковому) підрозділі для стрільби по цілям при вирішенні вогневих завдань. Відома система командирського цілевказування (авторське свідоцтво СРСР № 1783303 "Система командирського цілевказування системи управління вогнем БМП-2" [1], яка містить оптичні прилади для визначення параметрів цілі, прилад для вимірювання кутів та електромеханічні прилади повороту башти. Основними недоліками цієї системи є те, що: оптичні прилади даної системи дають змогу визначати параметри цілі тільки окомірно, що призводить до великих похибок при визначенні параметрів цілі; відсутність електронно-обчислювальної апаратури не дає змоги обробляти та визначати швидкість цілі з точністю, яка забезпечить оперативність роботи системи зовнішнього цілевказування; відсутність системи навігації призводить до великих похибок при визначенні місцезнаходження об'єктів зовнішнього цілевказування та цілі; відокремленість засобів зв'язку не дає змоги оперативно передавати дану інформацію на підлеглі вогневі засоби; відсутня можливість визначати вогневу одиницю, яка найбільш придатна для ураження цілі. Відома система навігації "ТИУС-Н" [2], яка містить апаратуру споживача супутникових радіонавігаційних систем, інформаційний блок, пульт командира, пульт механіка-водія. Основними недоліками цієї системи є те, що: система надає інформацію командиру підрозділу про власні координати та місцезнаходження підлеглих, але не надає інформацію про технічний стан та стан бойової готовності вогневих засобів підрозділу; не дозволяє визначати вогневу одиницю, яка найбільш придатна для ураження цілі. Найбільш близьким по сукупності технічних ознак до системи, яка заявляється, є система "Зовнішнього цілевказування системи управління вогнем БМП" [3], яка містить пульт керування, оптичні прилади спостереження та прицілювання (далекомірний та кутомірний прилади), пристрій спряження, бортовий комп'ютер, дисплей для виводу інформації, комплексовану навігаційну систему, радіостанцію. Система працює наступним чином. За допомогою лазерного далекоміру з командирської машини вимірюється відстань до цілі для двох моментів часу, здійснюється два виміри відстані між рухомим об'єктом і ціллю, ця інформація передається через пристрій спряження на бортовий комп'ютер, далі визначається дирекційний кут на ціль з командирської машини за допомогою кутомірного приладу з подальшою передачею інформації через пристрій спряження на бортовий комп'ютер. Координати рухомого об'єкту під час першого та другого вимірів відстані до цілі визначаються за допомогою комплексованої навігаційної системи, інформація від якої також поступає на бортовий комп'ютер. За допомогою програмного забезпечення розраховуються координати рухомої цілі, курсовий кут цілі, модуль швидкості цілі з виведенням даної інформації на дисплей. Далі через радіостанцію ця інформація надходить на підлеглу машину, де на підставі отриманої інформації про ціль та даних від комплексованої навігаційної системи про місцезнаходження підлеглої машини, в бортовому комп'ютері розраховується напрямок на ціль з підлеглої машини. Основними недоліками цієї системи є те, що: визначення найбільш придатних вогневих засобів в підрозділі для вирішення вогневого завдання здійснюється самостійно командиром підрозділу лише на підставі його бойового досвіду або інтуїції; при визначенні вогневих засобів для ураження цілі не враховується інформація про їх технічний стан та стан бойової готовності; при швидкому надходженні інформації про виявлені цілі командир підрозділу не може самостійно з достатньою обґрунтованістю і оперативністю здійснити розподіл вогневих засобів по цілям та видати цілевказування; відсутність програмного забезпечення щодо автоматизованого визначення найбільш придатних вогневих засобів для ураження цілі в обчислювальному комплексі бортової електронно-обчислювальної апаратури не дає змогу автоматизовано здійснювати розподіл підлеглих машин (вогневих одиниць) підрозділу для ураження цілей, та як наслідок забезпечити оперативність роботи системи зовнішнього цілевказування. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити систему управління вогнем механізованого (танкового) підрозділу за допомогою способу визначення найбільш придатного вогневого засобу для вирішення вогневого завдання та системи для його реалізації, в яку введено нові конструктивні елементи та зв'язки, які забезпечать зменшення витрати часу та оптимізують прийняття рішення командиром на розподіл вогневих засобів підрозділу для стрільби по цілям (об'єктам), що дасть змогу підвищити ефективність управління механізованими (танковими) підрозділами при вирішенні вогневих завдань. 1 UA 82039 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується тим, що в систему зовнішнього цілевказування системи управління вогнем БМП, яка містить пульт керування, оптичні прилади спостереження та прицілювання (далекомірний та кутомірний прилади), пристрій спряження, бортовий комп'ютер, дисплей для виводу інформації, комплексовану навігаційну систему, радіостанцію, згідно винаходу, додатково введені модулі визначення місцеположення (ММП), технічного стану (МТС), бойової готовності (МБГ) командирської машини та підлеглих машин, через пристрій спряження в обчислювальний комплекс командирської машини додатково надходить інформація від модулів визначення місцеположення, технічного стану і боєготовності командирської та підлеглих машин, на підставі цієї інформації та інформації отриманої від приладів розвідки та навігаційного комплексу командирської машини в обчислювальному комплексі за допомогою додаткового спеціального програмного забезпечення проводяться розрахунки по визначенню найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання, результати яких з виходу обчислювального комплексу надходять на вхід засобів відображення інформації, та, після затвердження рішення щодо визначення найбільш придатного вогневого засобу для вирішення вогневого завдання командиром підрозділу, з виходу пульта управління у вигляді цілевказування надходить через апаратуру прийому/передачі даних по радіоканалу на вхід системи зовнішнього цілевказування машини що вибрана, і далі на вхід її системи управління вогнем. Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється з прототипом, показує, що запропонований спосіб визначення найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання, та система для його реалізації відрізняється від відомого наявністю нових інформаційних зв'язків та нових дій над сигналами які надходять в обчислювальний комплекс командирської машини від модулів визначення місцеположення, технічного стану і боєготовності командирської та підлеглих машин, і інформації отриманої від приладів розвідки та навігаційного комплексу командирської машини, де в обчислювальному комплексі за допомогою додаткового спеціального програмного забезпечення проводяться розрахунки по визначенню найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання, результати яких, після затвердження командиром підрозділу, автоматизовано надходять на вхід системи зовнішнього цілевказування машини що обрана, і далі на вхід її системи управління вогнем. Використання вищеописаного способу визначення найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання та системи для його реалізації дозволяє зменшити витрати часу та оптимізувати прийняття рішення командиром на розподіл вогневих засобів по цілях (об'єктах), з урахуванням наявних підлеглих машин, їх місцеположення, наявності відповідного виду боєприпасів і таке інше, залучати до ведення стрільби мінімально достатню кількість вогневих засобів, визначати зони видимості між вогневими засобами та ціллю, визначати можливості, за час що вимагається, здійснити висування вогневого засобу на рубіж, який забезпечить знищення цілі з найбільшою ймовірністю, що в свою чергу зменшить інформаційне навантаження на командира, збільшить оперативність при вирішенні вогневих завдань та підвищить ефективність управління підлеглими машинами (вогневими засобами) і можливість взаємодії між підрозділами. Система для реалізації визначення найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання, яка містить (Фіг. 1) апаратуру прийому/передачі даних 1 (АППД), пульт управління 2 (ПУ), обчислювальний комплекс 3 (ОК), засоби відображення інформації 4 (ЗВІ), модуль визначення місцеположення командирської машини 5 (ММП), модулі визначення місцеположення підлеглих машин 6 (ММП), навігаційний комплекс 7 (НК), пристрій спряження 8 (ПрС), модуль визначення технічного стану командирської машини 9 (МТС), системи зовнішнього цілевказування підлеглих машин 10 (СЗЦВ), модулі визначення технічного стану підлеглих машин 11 (МТС), лазерний далекомір 12 (ЛД), кутомірний прилад 13 (КП), модуль визначення бойової готовності командирської машини 14 (МБГ), модулі визначення бойової готовності підлеглих машин 15 (МБГ), яка відрізняється тим, що до неї додатково введені модулі визначення місцеположення (ММП), технічного стану (МТС), бойової готовності (МБГ) командирської машини та підлеглих машин, причому 1-й вхід/вихід апаратури прийому/передачі даних з'єднаний з 1-м входом/виходом обчислювального комплексу, 2-й вхід/вихід обчислювального комплексу з'єднаний з 1-м входом/виходом засобів відображення інформації, 3-й вхід/вихід обчислювального комплексу з'єднаний з 2-м входом/виходом пристрою спряження, 1-й вхід/вихід пульта управління з'єднаний з 1-м входом/виходом пристрою спряження, 1-й вхід/вихід навігаційного комплексу з'єднаний з 3-м входом/виходом пристрою спряження, 1-й вхід/вихід лазерного далекоміру з'єднаний з 4-м 2 UA 82039 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 входом/виходом пристрою спряження, 5-й вхід/вихід пристрою спряження є 1-м входом/виходом системи зовнішнього цілевказування командирської машини, 1-м входом/виходом підсистеми визначення вогневого засобу командирської машини(ПВВЗКМ) та 1-м входом/виходом системи управління вогнем командирської машини16(СУВКМ)), 1-й вхід/вихід кутомірного приладу з'єднаний з 6-м входом/виходом пристрою спряження, 1-й вхід/вихід модуля визначення місцеположення командирської машини з'єднаний з 7-м входом/виходом пристрою спряження, 1-й вхід/вихід модуля визначення технічного стану командирської машини з'єднаний з 7-м входом/виходом пристрою спряження, 1-й вхід/вихід модуля визначення боєготовності командирської машини з'єднаний з 7-м входом/виходом пристрою спряження, апаратура прийому/передачі даних командирської машини обмінюється інформацією по командній радіолінії з системами зовнішнього цілевказування підлеглих машин, 1-й вхід/вихід модулів визначення місцеположення підлеглих машин з'єднаний з 1-м входом/виходом систем зовнішнього цілевказування підлеглих машин, 1-й вхід/вихід модулів визначення технічного стану підлеглих машин з'єднаний з 1-м входом/виходом систем зовнішнього цілевказування підлеглих машин, 1-й вхід/вихід модулів визначення боєготовності підлеглих машин з'єднаний з 1-м входом/виходом систем зовнішнього цілевказування підлеглих машин, 2-й вхід/вихід систем зовнішнього цілевказування підлеглих машин є 1-м входом/виходом підсистеми визначення вогневого засобу підлеглих машин(ПВВЗПМ) та 1-м входом/виходом системи управління вогнем підлеглих машин17(СУВПМ). Поставлена задача реалізується наступним чином. Інформація про ціль, дальність до неї Dс та її дирекційний кут βc надходить з лазерного далекоміру та кутомірного приладу відповідно через пристрій спряження на обчислювальний комплекс. Інформація про місцеположення командирської машини з навігаційного комплексу через пристрій спряження надходить до обчислювального комплексу та модуля визначення місцеположення командирської машини. Інформація про тип цілі вводиться в систему командиром підрозділу через пульт управління. Від модулів визначення місцеположення, технічного стану і стану боєготовності підлеглих машин через систему зовнішнього цілевказування підсистеми визначення вогневого засобу підлеглих машини інформація (коди величин координат Ха, Ya, На, бортового номеру Na, швидкості Va, дирекційного кута Ра, типу вогневої одиниці, типу снаряду, технічного стану, стану боєготовності), по радіоканалу через апаратуру прийому/передачі даних командирської машини надходить в обчислювальний комплекс та відображається на засобах відображення інформації. При отриманні інформації про ціль на засобах відображення інформації, та маючи на них інформацію про місцеположення, технічний стан та стан боєготовності підлеглих і своєї машин, командир підрозділу з пульта управління подає команду в обчислювальний комплекс на проведення розрахунків по визначенню найбільш придатних вогневих засобів для вирішення вогневого завдання. В обчислювальному комплексі з застосуванням програмного забезпечення здійснюється визначення найбільш придатних машин для ураження цілі за наступним багатофакторним критерієм. 1. Визначається перелік машин, які є вільними, на даний момент бою, від виконання бойового завдання та які мають боєприпаси, що придатний для ураження даного типу цілі. 2. Далі визначається перелік машин, для яких ціль знаходиться в зоні прямої видимості. 3. Для тих машин, що мають відповідні боєприпаси, але знаходяться поза межами зони прямої видимості з ціллю, визначається прогнозований час Δt виходу машини на рубіж прямої видимості та відстань від прогнозованої точки виходу до цілі. При умові що Δt не перевищує визначеного часу, дана машина включається в перелік тих машин, що є потенційно придатними для цілевказування. 4. Далі для машин що відповідають пунктам 2 та 3 визначається відстань до цілі та розглядається придатність їх для цілевказування відповідно до її зростання. 5. На засобах відображення інформації відображається перелік машин (вогневих одиниць) у порядку зростання відстані до цілі. 6. Командир, з запропонованого переліку, визначає необхідну машину (або декілька машин) для цілевказування на ураження цілі. 7. Машини, що отримали цілевказування, не потрапляють в перелік тих, що придатні для наступного цілевказування, до тих пір поки не виконають поставлене бойове завдання або командир підрозділу не відмінить його своїм рішенням. Після прийняття рішення командиром підрозділу щодо визначення вогневих засобів для вирішення вогневого завдання з запропонованого переліку найбільш придатних машин, він з пульта управління дає команду на цілевказування, внаслідок чого через обчислювальний 3 UA 82039 U 5 10 15 комплекс і далі через апаратуру прийому/передачі даних по радіоканалу інформація у вигляді координат цілі - Xz, Yz, Hz та дирекційного кута цілі - βz надходить на вхід систем зовнішнього цілевказування і далі на вхід систем управління вогнем обраних підлеглих машин або через пристрій спряження на вхід системи зовнішнього цілевказування і далі на вхід системи управління вогнем командирської машини. При оцінці технiко-економічної ефективності запропонованого рішення слід зауважити, що його швидкодія порівняно з відомим більша в 90 разів. У якості відомого рішення може бути обрано систему визначення найбільш придатного вогневого засобу для вирішення вогневого завдання, що застосовується зараз у військах [3]. Час визначення при цьому складає величину порядку 1,5 хвилини (опитування про місцезнаходження підлеглих машин, наявність зони прямої видимості з ціллю, наявність необхідного типу боєприпаса, технічний стан та прийняття рішення на цілевказування). В рішенні що пропонується, проміжок часу на визначення найбільш придатного вогневого засобу для вирішення вогневого завдання складає величину порядку 1 секунди. З літератури [4], відоме співвідношення, що зв'язує параметри швидкодії (Б), точності (T) і вартості (С): T2 T1 20 25 Б2 С2 К Б1 С1 (1) де К - коефіцієнт, що встановлює нижній поріг ефективності, приймається рівним 1; 1 - індекс відомого технічного рішення; 2 - індекс рішення, для якого проводиться оцінка техніко-економічної ефективності. Оскільки в даному випадку оцінка запропонованого рішення проводиться при умові що точності систем рівні, то маємо T1=Т2. Навпаки, швидкодія технічного рішення що запропоновано, перевищує швидкодію відомого в 90 разів, тобто Б2=90Б1 (2) тоді з урахуванням (2) в (1) маємо С2=90С1 (3) 30 35 40 45 де С1 - вартість відомої системи; С2 - вартість еквівалентної системи, при досягненні нею тих же параметрів, які має запропонована. 3 4 Вартість відомої системи С1=130·10 у.о./шт., С2=117·10 у.о./шт. Ціна запропонованої системи збільшується в порівнянні з відомою на вартість модулів та програмного забезпечення, 3 що додатково вводяться, і складе величину С11=210·10 у.о./шт. Отже, економічна ефективність (Е) запропонованого рішення рівна: 4 E=С2-С11=96·10 у.о./шт. Таким чином, застосування запропонованого технічного рішення дозволить отримати 4 умовний економічний ефект в 96·10 у.о. на один об'єкт за рахунок збільшення швидкодії системи в 90 разів. Джерела інформації: 1. Система командирського цілевказування системи управління вогнем БМП-2/G01F1/68, Бюлетень. № 47, 1992. 2. Корольов В.М., Збруцький О.В., Беляков В.Ф., Макаревич В.Д. Основи та засоби навігації наземних рухомих об'єктів / - Навчальний посібник, 2008.-167 с. 3. Руденко К.В., Корольов В.М., Беляков В.Ф. Система зовнішнього цілевказування системи управління вогнем БМП / - Патент на корисну модель № 54030 від 29.10.2010. 4. Обмін досвідом в радіопромисловості / - Випуск 7, 1980. - С. 10-12. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Система визначення найбільш придатного вогневого засобу в механізованому (танковому) підрозділі для вирішення вогневого завдання, що містить модулі визначення місцеположення, технічного стану, бойової готовності командирської та підлеглих машин, пристрій спряження, яка відрізняється тим, що додатково вводяться модулі визначення місцеположення (ММП), 4 UA 82039 U 5 10 15 20 технічного стану (МТС), бойової готовності командирської машини (МБГ KM) та ПМ (підлеглих машин), причому 1-й вхід/вихід апаратури прийому/передачі даних (АППД) з'єднаний з 1-м входом/виходом обчислювального комплексу (ОК), 2-й вхід/вихід ОК з'єднаний з 1-м входом/виходом засобів відображення інформації (ЗВІ), 3-й вхід/вихід ОК з'єднаний з 2-м входом/виходом пристрою спряження (ПрС), 1-й вхід/вихід пульт управління (ПУ) з'єднаний з 1м входом/виходом ПрС, 1-й вхід/вихід навігаційного комплексу (НК) з'єднаний з 3-м входом/виходом ПрС, 1-й вхід/вихід лазерного далекоміру (ЛД) з'єднаний з 4-м входом/виходом ПрС, 5-й вхід/вихід ПрС є 1-м входом/виходом системами зовнішнього цілевказування підлеглих машин (СЗЦКМ), 1-м входом/виходом підсистеми визначення вогневого засобу командирської машини (ПВВЗКМ) та 1-м входом/виходом системи управління вогнем командирської машини (СУВКМ), 1-й вхід/вихід кутомірного приладу (КП) з'єднаний з 6-м входом/виходом ПрС, 1-й вхід/вихід модуля місцеположення командирської машини (ММП KM) з'єднаний з 7-м входом/виходом ПрС, 1-й вхід/вихід модуля визначення технічного стану командирської машини (МТС KM) з'єднаний з 7-м входом/виходом ПрС, 1-й вхід/вихід модуля визначення боєготовності командирської машини (МБГ KM) з’єднаний з 7-м входом виходом ПрС, апаратура прийому/передачі даних командирської машини (АППД KM) обмінюються інформацією по командній радіолінії з системами зовнішнього цілевказування підлеглих машин (СЗЦВ ПМ), 1-й вхід/вихід ММП ПМ з'єднаний з 1-м входом/виходом СЗЦВ ПМ, 1-й вхід/вихід МТС ПМ з'єднаний з 1-м входом/виходом СЗЦВ ПМ, 1-й вхід/вихід МБГ ПМ з'єднаний з 1-м входом/виходом СЗЦВ ПМ, 2-й вхід/вихід СЗЦВ ПМ є 1-м входом/виходом підсистеми визначення вогневого засобу підлеглих машин (ПВВЗПМ) та 1-м входом/виходом системи управління вогнем підлеглих машин (СУВПМ). Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5