Способ испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием

Способ испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к области испытаний вооружения, и может быть использовано при испытаниях систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием (ВТО).

Известен способ полигонных испытаний авиационного или корабельного вооружения с управляемыми ракетами, заключающийся в размещении пускового устройства с управляемыми ракетами и системы управления ракеты на опорном сооружении, а имитируемой цели - за границами видимого горизонта в точке с заданными координатами, формировании системой управления управляющих сигналов, поиске системой управления имитируемой цели и наведение на нее ракеты, запуске ракеты, совмещении маркера системы управления с центром изображения имитируемой цели и переводе системы управления в режим автоматического сопровождения имитируемой цели, записи и обработке данных, передаваемых системой управления [см., например, патент RU 2299394, C1, F41J 1/18, опубл. 20.05.2007 г., бюл. №14].

Недостатком известного способа является необходимость пуска ВТО, параметры контура наведения которого не соответствуют параметрам контуров наведения ВТО противника, а также моделированием фоноцелевой обстановки (ФЦО) без учета влияния характеристик объектов и систем их защиты.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ, основанный на применении испытательного стенда [см., например, патент RU 2263869, C1, F41G 3/26, G09B 9/08, опубл. 10.11.2005 г., бюл. №31], в котором имитируют фоноцелевую обстановку путем формирования сигналов в соответствии с заданными параметрами и излучают их в направлении головки самонаведения (ГСН), которая включает реальную аппаратуру бортового комплекса управления. Принимают сигналы фоноцелевой обстановки ГСН, которая отслеживает их. Моделируют наведение ВТО на цель, то есть уменьшение дальности между имитатором цели и головкой наведения, путем перемещения источника сигналов фоноцелевой обстановки относительно ГСН, и оценивают промах.

Недостатком известного способа является неадекватность процессов моделирования реальным условиям функционирования систем защиты объектов от поражения ВТО, обусловленная применением головок наведения отечественного ВТО, параметры контуров наведения которых не соответствуют параметрам контуров наведения ВТО противника, а также моделированием фоноцелевой обстановки без учета влияния характеристик объектов и систем их защиты.

Техническим результатом изобретения является устранение указанного недостатка, что обеспечивает повышение точности определения промаха.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием, основанном на формировании сигналов фоноцелевой обстановки и оценке промаха ВТО, согласно изобретению предварительно на заданных высоте, направлении и дальности до объекта, как со средствами защиты, функционирующими в штатном режиме, так и без них, измеряют параметры излучений и запоминают их, формируют сигналы фоноцелевой обстановки путем пролонгации измеренных значений параметров излучений и моделируют контур наведения ВТО.

Сущность изобретения заключается в том, что предварительно на заданных высоте, направлении и дальности до объекта, как со средствами защиты, работающими в штатном режиме, так и без них, измеряют параметры излучений и запоминают их, формируют сигналы фоноцелевой обстановки путем пролонгации измеренных значений параметров излучений и моделируют контур наведения ВТО.

Измерение параметров излучений объекта, отраженных сигналов от него и излучений от средств защиты, функционирующих в штатном режиме, обеспечивает получение и накопление информации об излучениях. В связи с тем, что измерения проводятся в реальных условиях, полученная информация об объекте (как при функционировании систем защиты, так и без них) будет совпадать с информацией на входе головки наведения ВТО противника, если бы она находилась в точке проведения измерений. Измерения проводятся неоднократно в нескольких точках на типовой траектории атаки ВТО на объект. Каждой точке измерений соответствуют заданная высота, направление и дальность. Полученная информация запоминается.

В дальнейшем путем пролонгации (пересчета) полученной информации формируют фоноцелевую обстановку и моделируют контур наведения ВТО. Пересчет осуществляется с учетом влияния условий распространения сигналов, диапазона возможных параметров окружающей среды (влажности, температуры, освещенности, прозрачности атмосферы) и других факторов. Контур наведения ВТО моделируется с параметрами, соответствующими параметрам контура наведения конкретного типа ВТО противника. По результатам моделирования оценивается промах ВТО.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Способ может быть реализован с помощью мобильного комплекса испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием, структурная схема которого показана на фигуре 1, где обозначено: 1 - опорно-поворотное устройство; 2 - N-канальный измерительно-регистрирующий блок; 3.1…3.N - приемники сигналов соответствующих диапазонов; 4.1...4.N - аналого-цифровые преобразователи (АЦП); 5 - приемное устройство аппаратуры глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС); 6 - блок измерения дальности; 7 - накопитель информации; 8 - блок ввода данных, 9 - имитатор фоноцелевой обстановки, 10 - блок управления, 11 - блок моделирования контура наведения ВТО.

Мобильный комплекс испытаний систем защиты объектов от поражения ВТО содержит блок управления, опорно-поворотное устройство и имитатор фоноцелевой обстановки, при этом опорно-поворотное устройство снабжено подъемной платформой и на нем установлены блок измерения дальности, приемное устройство аппаратуры ГНСС и N-канальный измерительно-регистрирующий блок, каждый из каналов которого работает в соответствующем диапазоне частот (радио, инфракрасном, видимом) и содержит последовательно соединенные приемник сигналов и аналого-цифровой преобразователь, а также накопитель информации, имеющий N+3 входа, блок ввода данных и блок моделирования контура наведения ВТО, при этом выход каждого n-го канала измерительно-регистрирующего блока, где n=1…N, соединен с соответствующим входом накопителя информации, выход которого соединен с первым входом имитатора фоноцелевой обстановки, выход блока измерения дальности и выход приемного устройства аппаратуры ГНСС соединены, соответственно, с N+1 и N+2 входами накопителя информации; первый, второй и третий выходы блока управления соединены, соответственно, с N+3-м входом накопителя информации, первым входом опорно-поворотного устройства и вторым входом блока моделирования контура наведения ВТО, а первый и второй выходы блока ввода данных соединены, соответственно, со вторым входом опорно-поворотного устройства и третьим входом блока моделирования контура наведения ВТО.

Измерительно-регистрирующий блок 2 предназначен для получения информации об излучениях объекта, подлежащего защите от поражения ВТО, в условиях применения систем и средств защиты, а также преобразования результатов измерений в цифровой код. Фиксируются излучения объекта и отражения сигналов от него в динамике работы систем защиты.

Приемники сигналов измерительно-регистрирующего блока 2 в радиодиапазоне могут быть выполнены, например, по типовым схемам построения приемно-анализирующей аппаратуры [см., например, Дудник П.И., Ильчук А.Р., Татарский Б.Г. Многофункциональные радиолокационные системы. - М.: Дрофа, 2007, с. 41-55]. В инфракрасном и видимом диапазонах применимы известные алгоритмы обнаружения и сопровождения объектов [см., например, Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Балашов О.Е., Степашкин А.И. Методы автоматического обнаружения и сопровождения объектов. Обработка изображений и управление. - М.: Радиотехника, 2008, с. 73-135]. Приемники сигналов могут быть выполнены для различных частотных поддиапазонов. Полученная информация переводится в цифровой вид с использованием типовых АЦП.

Накопитель информации 7 предназначен для хранения информации, полученной N-канальным измерительно-регистрирующим блоком 2. Для его выполнения могут быть использованы, например, цифровые устройства записи и воспроизведения сигналов [см., например, Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Цифровое запоминание и воспроизведение радиосигналов и электромагнитных волн. - М.: Вузовская книга, 2009, с. 221-263].

Имитатор фоноцелевой обстановки 9 предназначен для перерасчета данных из накопителя информации 7, полученных в точках измерений, на другие дальности траектории движения ВТО для моделирования работы контура наведения. Расчеты в радиодиапазоне могут быть выполнены, например, по известным методикам расчета распространения радиоволн [см., например, Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Учебник для вузов. - М.: Связь, 1972, с. 19-24]. Пересчет на другие условия наблюдения в инфракрасном и видимом диапазонах может быть выполнен, например, по методикам, изложенным в [Алпатов Б.А., Бабаян П.В., Балашов О.Е., Степашкин А.И. Методы автоматического обнаружения и сопровождения объектов. Обработка изображений и управление. - М.: Радиотехника, 2008, с. 66-73, 75-76, 95-101].

Блок моделирования контура наведения ВТО 11 может быть выполнен по типовым схемам моделирования контуров наведения, содержащим модель головки самонаведения, формирователь команд, контур стабилизации и кинематическое звено, аналогично приведенным в известной литературе [см., например, Карпухин В.И., Козлов С.В., Лазаренков С.М. Модели конфликта авиационных систем радиоэлектронной борьбы и противовоздушной обороны. Монография. - Воронеж: ВУНЦ ВВС ВВА, 2013, с. 221-358]. Параметры для моделирования функционирования конкретного типа ВТО поступают из блока ввода данных 8, в который они вводятся на основе моделей ВТО противника. Выходными параметрами блока 11 являются значения промахов ВТО.

Блок управления обеспечивает работу всего мобильного комплекса испытаний систем защиты объектов от поражения ВТО.

Комплекс работает следующим образом.

В ходе проведения испытаний систем защиты объектов от поражения ВТО комплексом решаются две основные задачи:

получение и накопление информации об излучениях объекта и отражениях сигналов от него, в том числе в условиях применения систем защиты и наличия мешающих излучений, путем проведения измерений (подготовительная работа);

моделирование контура наведения и оценка промаха ВТО.

Подготовительная работа осуществляется на местности в районе расположения объекта, подлежащего защите от поражения ВТО (объект защиты). При этом элементы системы защиты размещаются в районе расположения объекта защиты в соответствии с эксплуатационными требованиями и работают штатном режиме. Для проведения измерений комплекс размещают на заданном расстоянии от объекта защиты, а измерительно-регистрирующий блок поднимают на заданную высоту. Расстояние и высоту задают в соответствии с условиями проведения испытаний, которые определяются, например, типом ВТО и его тактико-техническими характеристиками, особенностями применения, рельефом местности. Результаты измерений хранятся в накопителе информации.

В связи с тем, что измерения проводятся в реальных условиях, полученная информация об объекте (как при функционировании систем защиты, так и без них) будет совпадать с информацией на входе головки наведения ВТО противника, если бы она находилась в точке проведения измерений. Измерения проводятся неоднократно для различных углов наблюдения и направлений возможных атак на объект.

В дальнейшем по информации, полученной в ходе подготовительной работы, в имитаторе фоноцелевой обстановки осуществляется пролонгация значений экспериментально полученных параметров сигналов в точках измерений для моделирования работы контура наведения ВТО. Пересчет осуществляется с учетом влияния условий распространения сигналов, диапазона возможных параметров окружающей среды (влажности, температуры, освещенности, прозрачности атмосферы) и других факторов. Контур наведения ВТО моделируется с параметрами, соответствующими параметрам контура наведения конкретного типа ВТО противника. По результатам моделирования оценивается промах ВТО.

На подготовительном этапе комплекс размещают в районе нахождения объекта защиты на дальности, в пределах протяженности конечного участка наведения ВТО (сотни метров, единицы километров). По данным блока 8 применительно к характеристикам конкретного типа ВТО осуществляется подъем и ориентация в пространстве N-канального измерительно-регистрирующего блока 2. С помощью блока измерения дальности 6 и приемного устройства аппаратуры ГНСС 5 определяются и заносятся в накопитель информации 7 пространственные характеристики взаимного расположения измерительно-регистрирующего блока 2 и объекта защиты. Проводятся измерения излучающих и отражающих параметров объекта в динамике функционирования системы защиты в реальных условиях ФЦО. Измерения проводятся в нескольких точках конечного участка трассы наведения ВТО. Результаты помещаются в накопитель информации 7.

На втором этапе на основе полученных результатов натурных испытаний, содержащих информацию о параметрах ФЦО, в блоке 11 проводится моделирование контура наведения ВТО. Параметры контура наведения конкретного типа вводятся на основе существующих моделей ВТО противника. Воспроизведение динамики функционирования контура наведения ВТО может быть проведено, например, на основе методов «статистических эквивалентов» и дискретной аппроксимации передаточных функций динамических звеньев контура, позволяющих использовать для расчета величины промаха ВТО рекуррентные разностные алгоритмы, описание которых приведено в [Карпухин В.И., Козлов С.В., Лазаренков С.М. Модели конфликта авиационных систем радиоэлектронной борьбы и противовоздушной обороны. Монография. - Воронеж: ВУНЦ ВВС ВВА, 2013, с. 221-358]. По результатам моделирования определяются значения промахов ВТО.

Предлагаемый способ испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием позволяет адекватно моделировать контур наведения и оценить промах ВТО, поскольку измерения параметров излучений проводятся в реальных условиях ФЦО и функционирования систем защиты объектов, а моделирование осуществляется применительно к параметрам ВТО противника, что обеспечивает достижение указанного в изобретении технического результата.

Способ испытаний систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием (ВТО), основанный на формировании сигналов фоноцелевой обстановки и оценке промаха ВТО, отличающийся тем, что предварительно на заданных высоте, направлении и дальности до объекта, как со средствами защиты, функционирующими в штатном режиме, так и без них, измеряют параметры излучений и запоминают их, формируют сигналы фоноцелевой обстановки путем пролонгации измеренных значений параметров излучений и моделируют контур наведения ВТО.