Комбинированная ложная цель

Комбинированная ложная цель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к средствам обеспечения скрытности вооружения и военной техники от средств воздушно-космической разведки видимого, радиолокационного и инфракрасного диапазона. Оно может быть использовано для имитации, а также защиты от высокоточного оружия, оснащенного инфракрасными, радиолокационными и комбинированными головками самонаведения образцов вооружения и военной техники (ВВТ) в пунктах дислокации или исходных районах.

Известна ложная цель, представляющая собой надувной или каркасный макет имитируемого объекта (образца ВВТ) с установленными внутри источниками теплового излучения (см., например, Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. М., Воениздат, 1989 г., с.91-92). Выделение тепла в источниках теплового излучения происходит за счет беспламенного окисления бензина либо с помощью капельной горелки. Указанные источники теплового излучения устанавливаются в макетах в местах, соответствующих расположению нагретых частей техники.

Основным недостатком такой ложной цели является несоответствие теплового изображения ложной цели тепловому изображению имитируемого объекта, обусловленное отсутствием управления интенсивностью теплового излучения, что приводит к низкой эффективности имитации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является пневматический образец ВВТ, имитирующий вооружение и военную технику в видимом, радиолокационном и инфракрасном диапазонах (например, макет БМП-2; см. каталог «Средства инженерного вооружения». М., 15 ЦНИИИ МО, 2000, с.101).

Основным недостатком прототипа является несоответствие пространственных и энергетических признаков теплового изображения ложной цели тепловому изображению имитируемого объекта, обусловленное отсутствием управления пространственными и энергетическими параметрами теплового излучения, что приводит к низкой эффективности имитации в инфракрасном диапазоне.

Существующие в настоящее время на вооружении ВС иностранных государств средства тепловой разведки характеризуются тем, что принятие решения об обнаружении цели происходит не только по наличию теплового контраста между целью и фоном, но и по соответствию пространственных и энергетических признаков цели эталонному тепловому силуэту. Пространственная селекция осуществляется матричным приемником ИК-излучения, расположенным в фокальной плоскости оптической системы средства разведки. При этом каждой ячейкой матричного приемника отображается участок местности, которые в совокупности образуют тепловое изображение наблюдаемой цели (примеры тепловых изображений см., например, в Дж. Ллойд, Системы тепловидения, М., издательство «Мир», 1978, с.396-406). Таким образом, разрешающая способность средства разведки зависит от размера элемента матрицы, фокусного расстояния используемой оптической системы и высоты полета (см., например, Технические средства видовой разведки, под ред. А.А.Хорева, М., РВСН, 1997, с.269-271). Предельное линейное разрешение на местности при съемке в надир рассчитывается по формуле

,

где h - высота ведения разведки, l_эл - размер элемента матрицы ПЗС; F - фокусное расстояние оптической системы средства разведки. Расчеты, проведенные по известным методикам, показывают, что в реальных условиях боевого применения разрешающая способность не превышает 20-25 см.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности имитации в инфракрасном диапазоне путем приведения в соответствие пространственных и энергетических признаков теплового изображения ложной цели пространственным и энергетическим признакам теплового изображения имитируемого объекта (образца ВВТ).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект (образец ВВТ).

Указанный результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в комбинированной ложной цели, выполненной в виде полномасштабного надувного макета образца ВВТ, имеющей радиоотражающее покрытие и маскирующую раскраску, источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и М=B/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности макета соответственно, , где h_min - минимальная высота ведения разведки, - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки, и дополнительно введены кабель электропитания, терморегулятор и блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, а (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.

Имитация образцов ВВТ в видимом и радиолокационном диапазонах комбинированной ложной целью не отличается от решения этой задачи прототипом.

Имитация образцов ВВТ в инфракрасном диапазоне комбинированной ложной целью осуществляется с помощью устройства, структурная схема которого приведена на чертеже, где обозначено: 1 - блок управления терморегулятором; 2 - терморегулятор; 3 - электрические нагреватели.

Блок управления терморегулятором 1 предназначен для хранения алгоритма функционирования устройства и тепловых изображений имитируемого объекта (образца ВВТ), соответствующих различным режимам его эксплуатации (например, танк с холодным двигателем, танк с прогретым двигателем, танк после марша и т.п.), а также генерации сигналов управления работой терморегулятора 2. Терморегулятор 2 предназначен для индивидуального управления температурой электрических нагревателей 3. Блок управления терморегулятором 1 имеет N+M управляющих выходов, соединенных с N+M входами терморегулятора 2, соответственно. При этом n-е выходы терморегулятора, где , соединены с первыми входами электрических нагревателей 3 n-ых строк, а (m+N)-е выходы терморегулятора 2, где , соединены со вторыми входами электрических нагревателей 3 m-ых столбцов. Электрические нагреватели 3 предназначены для воспроизведения пространственных и энергетических признаков участка теплового изображения ложной цели размером d×d и выполнены таким образом, чтобы вся площадь, занимаемая одним нагревателем, прогревалась равномерно.

Комбинированная ложная цель при имитации образцов ВВТ в инфракрасном диапазоне функционирует следующим образом. В соответствии с заложенным в блок управления терморегулятором 1 алгоритмом и хранящимися в нем тепловыми изображениями имитируемого объекта на его выходах генерируются сигналы, обеспечивающие управление работой терморегулятора 2. При этом сигналы управления, поступающие на n-е входы терморегулятора 2, где , обеспечивают последовательное циклическое с периодом Т подключение питания электрических нагревателей 3 n-й строки, а сигналы управления, поступающие на (m+N)-е входы терморегулятора, где , обеспечивают одновременное подключение электрических нагревателей m-ых столбцов. В соответствии с приведенным выше алгоритмом работы электрические нагреватели 3 n-й строки будут подключены к питанию на время . Температура каждого нагревателя 3 n-й строки будет определяться длительностью подключения питания m-го столбца , где k - число градаций температуры нагрева.

Таким образом, в комбинированной ложной цели реализовано динамическое индивидуальное управление температурой каждого из N×M электрических нагревателей, что позволяет создавать тепловые изображения, идентичные тепловым изображениям имитируемого образца ВВТ в различных режимах его эксплуатации. Следовательно, при обнаружении матричным приемником тепловой разведки комбинированной ложной цели она с высокой степенью вероятности будет приниматься за имитируемый объект (образец ВВТ), что обеспечит скрытие истинного объекта. Этим и достигается цель изобретения.

Совокупность отличительных свойств комбинированной ложной цели обеспечивает новое качество, а именно создание теплового изображения имитируемого объекта, соответствующего истинному. Положительный эффект при использовании предложенного изобретения состоит в снижении эффективности средств разведки за счет повышения вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект (образец ВВТ) до 0,85-0,9, а значит в скрытии истинных объектов.

Изобретение может быть использовано для имитации любых видов наземной техники и военных объектов, которые могут вскрываться с помощью тепловой, оптико-электронной, визуальной и радиолокационной разведки.

Предлагаемое техническое решение является новым, так как из общедоступных сведений неизвестна надувная комбинированная ложная цель, в которой источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и М=В/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности макета соответственно, , где h_min - минимальная высота ведения разведки, - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки, и дополнительно введены кабель электропитания, терморегулятор и блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, а (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технический решений явным образом не следует, что выполнение надувной комбинированной ложной цели, в которой источник теплового излучения выполнен в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=А/d строк и М=В/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности макета соответственно, , где h_min - минимальная высота ведения разведки, - минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки; F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки, и дополнительно введены кабель электропитания, терморегулятор и блок управления терморегулятором, имеющий N+M выходов, соединенных, соответственно, с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, a (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца, обеспечивает снижение эффективности средств разведки за счет повышения вероятности принятия ложной цели за имитируемый объект (образец ВВТ), а следовательно, скрытие истинных объектов.

Предлагаемое техническое решение реализуемо, так как все его элементы могут быть выполнены из существующих элементов и устройств электронной и электротехники.

Комбинированная ложная цель, выполненная в виде полномасштабного надувного макета образца вооружения и военной техники, содержащая радиоотражающее покрытие и маскирующую раскраску, отличающаяся тем, что она снабжена терморегулятором, блоком управления терморегулятором и источником теплового излучения, выполненным в виде вмонтированных в материал ложной цели электрических нагревателей, расположенных в N=A/d строк и M=B/d столбцов, где А и В - ширина и длина поверхности надувного макета соответственно,

,

где h_min - минимальная высота ведения разведки;

- минимальный линейный размер чувствительного элемента матрицы приемника средства разведки;

F_max - максимальное фокусное расстояние оптической системы средства разведки,

при этом блок управления терморегулятором выполнен с N+M выходами, соединенными соответственно с N+M входами терморегулятора, имеющего N+M выходов, при этом n-й выход терморегулятора, где , соединен с первыми входами нагревателей n-й строки, a (m+N)-й выход терморегулятора, где , соединен со вторыми входами нагревателей m-го столбца.