Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты универсального назначения

 

Заявляемая полезная модель относится к комплексам (системам) активной защиты различных объектов от подлетающих боеприпасов (средств поражения), а конкретно - к автоматическим комплексам (системам) активной индивидуальной защиты стационарных и подвижных объектов наземного, морского, воздушного и космического базирования от подлетающих боеприпасов независимо от способа их наведения.

Недостатками существующих комплексов и систем активной защиты объектов являются: малые дальности обнаружения; недостаточные размеры секторов защиты; отсутствие в составе таких комплексов подсистем точного определения координат; в качестве основной системы обнаружения используются маломощные радиолокационные станции, работающие в активном режиме и поэтому не позволяющие эффективно работать в условиях радиопротиводействия; отсутствие возможности получения дополнительных признаков обнаруживаемых угроз за счет работы в других спектральных диапазонах.

Технический результат достигается за счет введения в состав комплекса активно индивидуальной защиты пассивного радиолокационного канала миллиметрового диапазона, обеспечивающего обнаружение подлетающих боеприпасов на больших дальностях (порядка 100 км);

теплопеленгатора, обеспечивающего определение координат подлетающего боеприпаса с требуемой точностью; системы точного определения координат, работающей в ближнем инфракрасном диапазоне в импульсном режиме при подсвете подлетающего боеприпаса ближним инфракрасным излучением лазера подсвета с блоком стробирования; видимого канала обнаружения; ультрафиолетового канала обнаружения; управляющей электронно-вычислительной машины и координатора противоракеты, связанного с ее системой автоматического управления (САУ).

Заявляемая полезная модель относится к комплексам (системам) активной защиты (САЗ) различных объектов от подлетающих боеприпасов (средств поражения), а конкретно - к комплексам (системам) активной индивидуальной защиты (КАИЗ, САИЗ) стационарных и подвижных объектов наземного, морского, воздушного и космического базирования от подлетающих боеприпасов независимо от способа их наведения.

Известны системы активной индивидуальной защиты танков и другой бронетехники, например: «Дрозд» и «Дрозд-2» танка Т-55АД, «Арена» танков Т-72, Т-80, Т-90 (Россия); «Заслон» танка Т-84 и других бронированных машин (Украина); EFA танка Т-72М4 (Чехия); «Slide» фирмы «Rockwell International Corp.Tactical Systems Division», CAЗ «IDS», «APS» и «FSAP» танка «Абраме», боевой машины пехоты (БМП) М2АЗ, бронетранспортера (БТР) АААV и других перспективных образцов объектов бронетанковой техники (США), ASPRO-A для танка «Меркава-4» (Израиль) и др. [1-13]. В их состав входят радиолокационная станция обнаружения приближающихся к объекту защиты боеприпасов и система отстрела специальных снарядов, которые при сближении с подлетающими боеприпасами взрываются, создавая облако осколков, уничтожающих или сильно ослабляющих действие боеприпаса, или система неотстреливаемых защитных зарядов (в САЗ «Заслон»). В состав некоторых израильских САЗ бронетанковой техники входят электронно-оптические датчики, устанавливаемые на верхней поверхности корпуса машины с целью обеспечения кругового обнаружения подлетающего боеприпаса.

Известны САИЗ самолетов и вертолетов типа «LA1RCM» AN/AAQ-24V фирмы «Нортроп-Грумман» и система «DIRCM» («Немезис»), разработанная фирмой «Нортроп-Грумман» совместно с фирмой «БАЕ системз» (США) и дополнительно оснащенная каналом обнаружения подлетающих боеприпасов в инфракрасном диапазоне.

Известны САИЗ кораблей, оснащенные радиолокационными средствами обнаружения и сопровождения и телевизионно-оптическими средствами сопровождения угроз, например, корабельный комплекс самообороны «Клинок», Россия [5].

Известен тактический противоракетный комплекс защиты площадных объектов «Эрроу» (фирма «IAI», Израиль), позволяющий перехватывать тактические баллистические ракеты типа «Скад», «Шихаб-3», «Шихаб-4», «Но-Донг». Он включает в себя, в частности, радиолокационную станцию (РЛС) дальнего обнаружения, работающую в L-диапазоне, и противоракету с оптико-электронным датчиком.

Недостатками перечисленных комплексов и систем активной защиты объектов являются: малые дальности обнаружения; недостаточные размеры секторов защиты; отсутствие в составе таких комплексов подсистем точного определения координат; в качестве основной системы обнаружения используются радиолокационные станции, работающие в активном режиме и поэтому не позволяющие эффективно работать в условиях интенсивного радиопротиводействия; отсутствие возможности получения дополнительных признаков обнаруживаемых угроз за счет работы в других спектральных диапазонах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является корабельная многофункциональная система управления отечественного корабельного комплекса самообороны «Клинок» [5]. Недостатки прототипа указаны выше.

Задачей полезной модели является обеспечение надежного обнаружения подлетающего к объекту защиты боеприпаса на дальностях до 100 км, точного определения его координат на дальностях не менее 15-20 км и обеспечения пуска средства активной защиты (противоракеты, ловушки из сверхпрочной ткани и т.п.) для его нейтрализации (уничтожения, искажающего изменения его траектории и т.п.) в условиях интенсивного радиопротиводействия.

Технический результат достигается за счет дополнительного введения в состав автоматического комплекса активной индивидуальной защиты (АКАИЗ), содержащего радиолокационные средства обнаружения и опознавания целей, радиолокационные средства сопровождения целей и наведения ракет, телевизионно-оптические средства сопровождения целей и аппаратуру стартовой автоматики, пассивного радиолокационного канала миллиметрового диапазона, обеспечивающего обнаружение подлетающих боеприпасов по их собственному радиотепловому излучению, всепогодность применения комплекса и возможность работы в условиях интенсивного радио- и/или теплового противодействия; теплопеленгатора, обеспечивающего грубое определение координат подлетающего боеприпаса; системы точного определения координат (СТОК), работающей в ближнем инфракрасном диапазоне при подсвете подлетающего боеприпаса ближним инфракрасным излучением лазера подсвета с блоком стробирования; видимого канала обнаружения; ультрафиолетового канала обнаружения; управляющей электронно-вычислительной машины (ЭВМ) и координатора противоракеты, связанного с ее системой автоматического управления (САУ) и выдающего в нее сигналы, пропорциональные азимуту, углу места и дальности до подлетающего боеприпаса.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется графическими материалами:

фиг.1 - укрупненная функциональная схема комплекса активной индивидуальной защиты;

фиг.2 - подробная функциональная схема комплекса.

На фиг.1 показаны основные каналы комплекса и связи между ними: 1 - пассивный радиолокационный канал миллиметрового диапазона; 2 - теплопегенгатор; 3 - система точного определения координат; 4 - инфракрасный лазер подсвета; 5 - видимый канал; 6 - ультрафиолетовый канал, работающий в диапазоне 0,32-0,4 мкм; 7 (71, 72, 73, 75, 76) - блоки обработки сигнала соответственно пассивного радиолокационного канала миллиметрового диапазона 71, теплопегенгатора 72, системы точного определения координат 73, видимого канала 75 , ультрафиолетового канала 76; 8 - блок стробирования; 9 - управляющая ЭВМ; 10 - координатор противоракеты; 11 - САУ противоракетой.

На фиг.2 изображена подробная функциональная схема комплекса активной индивидуальной защиты универсального назначения. Она включает в себя следующие элементы: 12 - антенна пассивного радиолокационного канала миллиметрового диапазона; 13 - привод антенны; 14 - приемник миллиметрового диапазона; 15 - блок усиления; 16 - оптическая система теплопеленгатора с круговым обзором; 17 - фотоприемное устройство (ФПУ); 18 - многоэлементный приемник инфракрасного излучения, работающий в диапазоне 3-14 мкм; 19 - предварительные усилители; 20 -коммутатор; 21 - система глубокого охлаждения приемника 18; 22 -оптическая система СТОК; 23 - электронно-оптический преобразователь (ЭОП); 24 - оптика переноса; 25 - матрица приемников с зарядовой связью (ПЗС); 26 - обтекатель координатора противоракеты; 27 - оптическая системы координатора; 28 - ФПУ координатора; 29 - многоэлементный приемник инфракрасного излучения; 30 - предварительные усилители; 32 - блок обработки сигналов неподвижного координатора; 33 - система глубокого охлаждения ФПУ координатора; 34 - оптическая система лазера подсвета; 35 - источник питания лазера подсвета; 36 - оптическая система видимого канала; 37 - ФПУ на матрице ПЗС; 38 - оптическая система ультрафиолетового канала; 39 - ЭОП ультрафиолетового диапазона; 40 -оптика переноса ультрафиолетового канала; 41 - матрица ПЗС.

Пассивный радиолокационный канал 1 (фиг.1) предназначен для обнаружения подлетающих боеприпасов на больших дальностях (до 150 км) и работает в частотном диапазоне 26-40 ГГц (диапазон длин волн - от 7,5 до 11,5 мм). В блоке обработки сигнала 71 формируется сигнал о направлении налета на защищаемый объект в пределах диаграммы направленности приемной антенны ~10×10°, в диапазоне азимутальных углов - 0-360° и с угловой точностью 2,5°, который после соответствующего масштабирования поступает в управляющую ЭВМ 9 для формирования предварительного сигнала об азимуте и ориентировочной дальности до подлетающей угрозы. Этот сигнал используется для ориентации теплопеленгатора 2 в направлении подлетающего боеприпаса, который, соответственно, предварительно ориентирует СТОК 3. СТОК 3 выдает точные координаты и дальность до подлетающего боеприпаса через блок обработки сигнала 73 (фиг.1) в управляющую ЭВМ 9, далее - в блок обработки сигналов 32 (фиг.2) координатора 10 противоракеты и далее - в ее систему управления 11 для запуска противоракеты и уничтожения угрозы. Канал обеспечивает дальность обнаружения подлетающего боеприпаса с эффективной поверхностью рассеяния от 1 м2 до 150 км.

Теплопеленгатор 2 (фиг.1) состоит из оптической системы 16 (фиг.2) ФПУ 17, содержащего чувствительные элементы приемника инфракрасного излучения 18 с предварительными усилителями 19 и коммутатором 20. Сигналы об азимуте и угле места подлетающего боеприпаса подаются в блок обработки сигналов 72 и далее - в управляющую ЭВМ 9.

Система точного определения координат 3 запускается по сигналу с управляющей ЭВМ 9. Одновременно включается и лазер подсвета 4. СТОК 3 состоит из оптической системы 22, электронно-оптических преобразователей 23, оптики переноса 24, матрицы приемников с зарядовой связью (ПЗС) 25, блока обработки сигналов 73 и выдает из блока обработки сигналов 73 в управляющую ЭВМ 9 сигнал о направлении движения подлетающего средства поражения с точным значением координат относительно оптической оси СТОК 3 и дальности до боеприпаса. Оптическая ось СТОК 3 ориентируется на цель по сигналам с теплопеленгатора 2 через его блок обработки сигналов 7 г и управляющую ЭВМ 9. В СТОК 3 заявляемого комплекса предусматривается приемных четыре устройства, в качестве которых применены ЭОП 3-го поколения (с арсенид-галлиевым фотокатодом) 23, каждый из которых перекрывает поле зрения по азимуту и углу места 90°×90°. СТОК 3 работает по энергетической яркости цели, которая обеспечивается за счет подсвета лазером 4. Лазер подсвета 4 работает в импульсном режиме, а его источник питания 35 синхронизирован с работой ЭОП 23, также работающего в импульсном режиме, посредством блока стробирования 8. Сигнал от СТОК подается в управляющую ЭВМ 9 после того, как установлено, что подлетающий боеприпас направляется на защищаемый объект.

В ЭВМ 9 вырабатываются сигналы управления координатором 10, состоящим из обтекателя 26, оптической системы 27, фотоприемного устройства 28, включающего в себя многоэлементный приемник оптического излучения 29, работающий в инфракрасном диапазоне, предварительные усилители 30 и коммутатор 31, блока обработки сигналов 32 и системы глубокого охлаждения 33. Координатор 10 запускается по сигналам от управляющей ЭВМ 9 и выводится на рабочий режим. После захвата подлетающего боеприпаса с защищаемого объекта производится запуск противоракеты, управляемой САУ 11, для поражения боеприпаса.

Видимый 5 и ультрафиолетовый 6 каналы обнаружения комплекса активной индивидуальной защиты предназначены для получения дополнительной информации о подлетающем средстве поражения и служат для повышения вероятности обнаружения и точного определения координат при работе в нижнюю (с больших высот) и/или в верхнюю полусферу.

Видимый канал 5 работает в видимом диапазоне оптического излучения (0,38-0, 78 мкм) и включает в себя оптическую систему 36, ФПУ на ПЗС-матрице 37 и блок обработки сигналов 75.

Ультрафиолетовый канал 6 работает в диапазоне длин волн 0,32-0,4 мкм. Он включает в себя оптическую систему 38, ЭОП 39, работающий в ультрафиолетовом диапазоне оптического излучения, оптику переноса изображения 40, матрицу ПЗС 41 и блок обработки сигналов 76.

Применение этих каналов является особенно эффективным для защиты летательных аппаратов за пределами нижних слоев атмосферы и при отсутствии облачности, а ультрафиолетового канала - и на космических трассах, для защиты космических объектов.

Введение в состав комплекса активной индивидуальной защиты пассивного радиолокационного канала обнаружения, теплопеленгатора, системы точного определения координат подлетающих средств поражения, основанной на применении импульсных электронно-оптических преобразователей с синхронным импульсным подсветом лазерным излучением обнаруживаемых средств поражения, а также видимого и ультрафиолетового каналов позволяет решить задачу полезной модели - обеспечить практически 100%-ную вероятность обнаружения и точность определения координат для исключения промаха в условиях интенсивного радио- и/или теплового противодействия.

Заявляемая полезная модель может быть использована для защиты боевых кораблей, морских платформ, объектов береговой инфраструктуры, летательных аппаратов и космических объектов, комплексов ПВО, а также любых других подвижных и стационарных объектов наземного, морского, воздушного и космического базирования.

Литература

1. http://com/defence-spase/missiles/slide/slide.html.

2. http://armor.kiev.ua/ptur/azt/T-55 drozd.html.

3. http.7/www. army-guide, com/rus/article/article_1484.html.

4. http://www.army-guide.com/rus/article/article _1575-html.

5. Корабельные зенитные ракетные комплексы ПВО ВМФ. - http://www.rusarmv.com/pvo/pvo_vmf/zrk_osa-m.html.

6. Пат. RU 2280836. - Приор. 08.12.2004.

7. Пат. RU 2141094. - Опубл. 10.11.1999.

8. Заявка RU 2008103631. - Опубл. 10.08.2009.

9. Заявка RU 2006140128. - Опубл. 20.05.2008.

10. Заявка RU 2004135961. - Опубл. 20.05.2006.

11. Пат. RU 69222. - Опубл. 10.12.2007.

12. Заявка 2000124114. - Опубл. 10.08.2002.

13. Пат. RU 2335728. - Приор. 09.01.2007.

1. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты, содержащий радиолокационные средства обнаружения и опознавания целей, радиолокационные средства сопровождения целей и наведения ракет, телевизионно-оптические средства сопровождения целей и аппаратуру стартовой автоматики, отличающийся тем, что в его состав дополнительно введены пассивный радиолокационный канал миллиметрового диапазона, обеспечивающий обнаружение подлетающих к объекту защиты боеприпасов по их собственному радиотепловому излучению, всепогодность применения комплекса и возможность работы в условиях интенсивного радио- и/или теплового противодействия, теплопеленгатор, обеспечивающий грубое определение координат подлетающего боеприпаса, система точного определения координат, работающая в ближнем инфракрасном диапазоне при подсвете подлетающего боеприпаса инфракрасным излучением лазера подсвета с блоком стробирования, видимый канал обнаружения, ультрафиолетовый канал обнаружения, управляющая электронно-вычислительная машина и координатор противоракеты, связанный с ее системой автоматического управления и выдающий в нее сигналы, пропорциональные азимуту, углу места и дальности до подлетающего боеприпаса.

2. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что система точного определения координат выдает информацию об азимуте и угле места подлетающего боеприпаса.

3. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что система точного определения координат подлетающего боеприпаса работает в инфракрасном диапазоне.

4. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что система точного определения координат подлетающего боеприпаса работает в импульсном режиме.

5. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что система точного определения координат подлетающего боеприпаса работает при подсвете подлетающего боеприпаса излучением лазера.

6. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что лазер подсвета подлетающего боеприпаса работает в диапазоне инфракрасного излучения.

7. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.6, отличающийся тем, что лазер подсвета подлетающего боеприпаса инфракрасным излучением работает в импульсном режиме.

8. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.7, отличающийся тем, что импульсный режим работы лазера инфракрасного излучения обеспечивается блоком стробирования.

9. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.8, отличающийся тем, что блок стробирования задает импульсный режим работы лазера подсвета по сигналам управляющей ЭВМ.

10. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что система точного определения координат подлетающего боеприпаса и лазер подсвета работают синхронно.

11. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что система точного определения координат выдает информацию о дальности до подлетающего боеприпаса.

12. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что координатор противоракеты связан с ее системой автоматического управления.

13. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что координатор противоракеты выдает в ее систему автоматического управления сигналы, пропорциональные азимуту, углу места и дальности до подлетающего боеприпаса.

14. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что координатор противоракеты может быть подвижным или неподвижным.

15. Автоматический комплекс активной индивидуальной защиты по п.1, отличающийся тем, что он обеспечивает практически 100%-ю вероятность обнаружения подлетающего боеприпаса в условиях радио- и/или теплового противодействия.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к оптоволоконной технике, а именно к акустооптическим коммутаторам волоконно-оптических линий связи

Изобретение относится к бронетанковой технике, в частности к комплектации семейств бронированных гусеничных машин Сухопутных войск или бронированных гусеничных машин на танковых шасси гражданского назначения, а также их выполнению

Полезная модель относится к области космонавтики и служит для использования в составе пилотируемого транспортного корабля, предназначенного для доставки экипажа на околоземную и окололунную орбиты и возвращения экипажа на Землю

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей по размещению распространяемого контента за счет автоматического распределения контента посредством модулей управления распространяемым контентом
Наверх