Способ выявления и компенсации ошибки прицеливания в корабельном артиллерийском комплексе

Способ выявления и компенсации ошибки прицеливания в корабельном артиллерийском комплексе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике вооружения и предназначено для повышения точности стрельбы корабельных артиллерийских комплексов.

Необходимым условием точной стрельбы артиллерийского комплекса (арткомплекса), состоящего из артиллерийской установки (артустановки) и системы управления ее стрельбой, является согласованность оси ствола артустановки с оптической осью прицельного устройства. Специфической особенностью корабельных арткомплексов, в отличие от комплексов полевой, танковой и авиационной артиллерии, является значительное, достигающее десятков метров отстояние артустановки от прицела - палубного поста (ПП) радиолокационной (РЛС) или оптико-электронной (ОЭС) станции сопровождения цели, что затрудняет контроль согласования указанных осей.

В практике эксплуатации корабельного артиллерийского вооружения предусмотрена периодическая проверка точности согласования осей и, при необходимости, проведение юстировки, т.е. согласования отсчетов шкал и доворота соответствующих датчиков механизмов наведения артустановки и палубного поста по горизонту и вертикали. Проверка согласования осей проводится в условиях, обеспечивающих неподвижность корпуса корабля, при нахождении корабля в доке или у стенки гавани на тихой воде в отсутствие ветра. Проверка представляет собой организационно сложную и трудоемкую процедуру, выполняемую бригадой операторов на обесточенном оборудовании арткомплекса. Она заключается в одновременном наведении ручным разворотом механизмов оси ствола артустановки и оптической оси ПП на отдаленный ориентир (обычно на яркую звезду, хорошо заметную на ночном небе) и в сверке отсчетов шкал соответствующих механизмов наведения артустановки и ПП (Ю.А. Журавский, Н.С. Медведев "Памятка молодого корабельного офицера-артиллериста", Москва, Воениздат, 1982 г., с.240).

Недостатки данной проверки обусловлены:

- невозможностью ее проведения в условиях повседневной службы корабля и, в особенности, в условиях дальнего похода;

- отсутствием контроля за уходом осей в промежутках между проверками, вызванным деформацией корпуса корабля вследствие изменения его загрузки (за счет приема и расхода топлива, боеприпасов и другого расходного снаряжения) или вследствие одностороннего нагрева корпуса корабля под действием солнечной радиации.

Поскольку рассогласование осей артустановки и ПП ведет к возникновению систематической ошибки стрельбы, в практике эксплуатации современных корабельных арткомплексов, как впрочем и в наземной артиллерии [2], используется метод выявления и компенсации систематической ошибки путем пристрелки фиктивного воздушного репера.

Для реализации пристрелки фиктивного воздушного репера оператором системы управления корабельного арткомплекса назначаются координаты контрольной точки прицеливания, на которую наводится антенна (ПП) РЛС и по которой осуществляется стрельба артустановки. Угловые отклонения снарядов (трасс снарядов) относительно контрольной точки измеряются в ее картинной плоскости с помощью РЛС, что позволяет выявить и скомпенсировать систематическую ошибку стрельбы, вызванную фактическим (на момент пристрелки репера) рассогласованием осей артустановки и ПП РЛС. Оба описанных выше способа выявления и компенсации систематической ошибки стрельбы как способ юстировки "по звезде", так и способ, основанный на радиолокационном измерении промахов снарядов (трасс снарядов) в картинной плоскости фиктивной точки прицеливания (контрольной точки), являются прототипами данного изобретения.

Недостатками способа пристрелки воздушного репера являются:

- его нереализуемость в арткомплексе с оптико-электронной станцией, неспособной визировать снаряды пристрелочной очереди;

- необходимость расхода боезапаса на проведение пристрелки;

- а также невозможность проведения пристрелки в некоторых ситуациях по тактическим соображениям.

Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение выявления и компенсации систематической ошибки, обусловленной рассогласованием осей артустановки и ПП корабельного арткомплекса как при стоянке, так и в условиях похода корабля, причем без стрельбы артустановки.

Поставленная цель достигается введением специального режима функционирования арткомплекса, при котором в ствол артиллерийской установки вставляют телевизионную передающую камеру (ТПК), соединенную посредством линии кабельной связи с телевизионным монитором, обеспечивающим наблюдение изображения объекта в поле зрения ТПК на фоне углоизмерительной сетки. Далее захватывают на автоматическое сопровождение палубным постом системы управления арткомплекса любой малоразмерный контрольный объект (например, береговой ориентир или случайную воздушную или морскую цель), удобный для телевизионного наблюдения. Переводят систему управления в режим "прямого наведения" артустановки, при котором ствол артустановки наводится непосредственно на сопровождаемый палубным постом объект и, наблюдая изображение данного объекта на мониторе, подключенном к вставленной в ствол ТПК, выявляют наличие углового смещения объекта относительно центра углоизмерительной сетки, определяют постоянные составляющие указанного смещения по вертикали и горизонту и вводят их значения в контур наведения артустановки для вычисления корректирующих поправок при выработке стрельбовых данных по реальным целям.

На Фиг.1 изображена типовая функциональная схема корабельного арткомплекса в штатном (боевом) режиме его функционирования.

Обозначено:

1 - радиолокационная (РЛС) или оптико-электронная (ОЭС) станция автоматического сопровождения цели, обеспечивающая измерение текущих координат q_ц, ε_ц, D_ц цели в корабельной сферической системе координат, привязанной к палубному посту (ПП) РЛС или ОЭС, где

q_ц - курсовой угол цели,

ε_ц - угол места цели,

D_ц - наклонная дальность до цели;

2 - преобразователь текущих координат q_ц, ε_ц, D_ц цели в координаты Х_ц, Y_ц, Н_ц цели в прямоугольной географической системы координат, привязанной к артустановке, с учетом курса и качек корабля, измеряемых корабельной системой гиростабилизации, и базовых значений отстояния и превышения артустановки относительно палубного поста;

3 - баллистический вычислитель, обеспечивающий выработку вектора скорости цели, решение задачи встречи снаряда с целью и учет баллистических и метеорологических поправок (учитывающих отклонение реальных условий стрельбы от стандартных) в прямоугольной системе координат, а также преобразование текущих координат упрежденной точки в углы вертикального и горизонтального наведения (УВН, УГН) артустановки в стабилизированной сферической системе координат;

4 - преобразователь стабилизированных углов наведения УВН, УГН в полные углы вертикального и горизонтального наведения (ПУВН, ПУГН) артустановки в корабельной сферической системе координат, привязанной к артустановке, с использованием данных о параметрах движения корабля, поступающих от корабельной системы гиростабилизации;

5 - артустановка с приводами наведения по вертикали и горизонту, синхронно отслеживающими выработанные системой управления углы ПУВН и ПУГН.

На Фиг.2 изображена функциональная схема арткомплекса в режиме, обеспечивающем реализацию предлагаемого способа.

Обозначено:

6 - телевизионная передающая камера (ТПК), вставленная в ствол артустановки;

7 - телевизионный монитор с углоизмерительной сеткой;

8 - линия кабельной связи между ТПК и телевизионным монитором;

9 - преобразователь прямоугольных текущих координат Х_ц, Y_ц, Н_ц цели в стабилизированные углы наведения УВН, УГН артустановки.

Следует отметить, что в штатном режиме функционирования арткомплекса ствол артустановки ориентирован не в направлении на сопровождаемую цель, а в направлении, обеспечивающем попадание артснаряда в упрежденную точку прицеливания. Даже при совпадении упрежденной точки прицеливания с целью (в случае неподвижной цели), направление ствола артустановки отличается от направления на цель на величину угла прицеливания, определяемого параметрами внешней баллистики используемого боеприпаса. В силу этого, при реализации предлагаемого способа используется режим "прямой наводки" артустановки, показанный на Фиг.2, при котором баллистический вычислитель 3 заменяется на преобразователь координат 9. В остальном контур наведения артустановки функционирует в штатном режиме.

При использовании предлагаемого способа:

- вставляют в ствол артустановки 5 (со стороны дульного среза) ТПК 6, соединенную линией кабельной связи 8 с телевизионным монитором 7;

- захватывают на автоматическое сопровождение палубным постом РЛС или ОЭС 1 малоразмерную цель, используемую в качестве контрольного объекта;

- переключают систему управления арткомплекса в режим "прямой наводки" артустановки путем замены в контуре наведения артустановки баллистического вычислителя 3 на преобразователь координат 9;

- наблюдая изображение сопровождаемой цели по экрану телевизионного монитора 7 на фоне углоизмерительной сетки, выявляют наличие систематического смещения ее относительно центра сетки и определяют количественные значения его составляющих по вертикали и горизонту;

- после чего возвращают систему управления и артустановку в штатный (боевой) режим функционирования и вводят измеренные значения систематической ошибки прицеливания в баллистический вычислитель 3 для выработки компенсирующих поправок в ПУВН, ПУГН при стрельбе арткомплекса по реальным целям.

Примечание. Следует отметить очевидную техническую возможность автоматизации операций измерения смещения контрольного объекта относительно центра поля зрения ТПК 6, выделения постоянной составляющей смещения, разложения его на горизонтальную и вертикальную составляющую и ввода их значений в баллистический вычислитель 3.

Технико-экономический эффект от предлагаемого способа повышения точности стрельбы обусловлен возможностью его применения в арткомплексах как с радиолокационной, так и с оптико-электронной станцией сопровождения цели как во время стоянки, так и в условиях похода корабля, без тактических ограничений и без расхода боезапаса на проведение пристрелки воздушного репера для выявления систематической ошибки прицеливания.

Литература

1. Ю.А. Журавский, Н.С. Медведев. Памятка молодого корабельного офицера-артиллериста. Москва, Воениздат, 1982 г.

2. В.Я. Лебедев. Справочник офицера наземной артиллерии. Москва, Воениздат, 1977 г.

Способ выявления и компенсации ошибки прицеливания в корабельном артиллерийском комплексе, отличающийся тем, что предварительно вставляют в ствол артиллерийской установки телевизионную передающую камеру (ТПК), соединенную посредством линии кабельной связи с телевизионным монитором с углоизмерительной сеткой, захватывают на автоматическое сопровождение системой управления малоразмерную цель, переводят систему управления артиллерийской установки в режим "прямой наводки", при котором ось ее ствола автоматически направляют на сопровождаемую системой управления цель, наблюдают изображение сопровождаемой цели на экране телевизионного монитора, связанного с ТПК, и выявляют наличие смещения изображения цели относительно центра углоизмерительной сетки, с помощью которой определяют средние значения отклонений изображения цели по горизонту и вертикали, удаляют ТПК из ствола артиллерийской установки и возвращают систему управления и артиллерийскую установку в штатный режим функционирования, вводят измеренные средние значения отклонений в баллистический вычислитель для выработки компенсирующих поправок в углы наведения артиллерийской установки и устранения тем самым систематической ошибки прицеливания в артиллерийском комплексе.