Устройство противодействия оптико-электронным системам наведения

 

Полезная модель «Устройство противодействия оптико -электронным системам наведения» относится к области средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ), а более конкретно, к области средств защиты объектов, преимущественно кораблей, от высокоточного оружия с полуактивными лазерными системами наведения. Устройство может быть использовано совместно с другими корабельными средствами РЭБ для всеракурсной защиты корабля от управляемых снарядов (ракет, авиабомб и артиллерийских снарядов) с полуактивными лазерными головками самонаведения, в которых предусмотрено кодирование сигналов подсветки цели, без ограничений по секторам обслуживания целей, в условиях качки корабля, при его атаке с одного или одновременно с нескольких направлений.

К отличительным признакам устройства относятся:

- наличие в его составе блока сопряжения с корабельным комплексом навигации и гиростабилизации, а также с автоматизированной системой управления корабельными средствами РЭБ;

- наличие блока коммутации лазеров и соединяемых с его выходами нескольких блоков формирования импульсов запуска и лазеров с блоками наведения;

- взаимное расположение на корабле лазеров и блоков наведения лазеров, обеспечивающее возможность создания помех по любому пеленгу;

Полезная модель «Устройство противодействия оптико - электронным системам наведения» относится к области средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ), а более конкретно, к области средств защиты объектов, преимущественно кораблей, от высокоточного оружия с полуактивными лазерными системами наведения.

С появлением высокоточного оружия с оптико - электронными системами наведения, в том числе бомб, ракет и артиллерийских снарядов с полуактивными лазерными системами наведения, получили развитие средства защиты объектов от такого оружия, относящиеся к средствам РЭБ.

Известно устройство защиты кораблей от высокоточного оружия с полуактивным лазерным наведением, реализующее активный принцип подавления [1]. Франко - германский концерн EADS на международной выставке вооружения в Дубае представил рекламный проспект, иллюстрирующий концепцию построения и боевого использования корабельного устройства защиты от оружия с полуактивным лазерным самонаведением «COLDS NG Laser ESM/ECM for Navy Vessels». Устройство содержит блоки обнаружения лазерного излучения, лазерный излучатель помехового сигнала с поворотным механизмом, объединяющий их процессор обработки информации и управления, пульт оператора со средствами отображения и органами управления. Устройство работает следующим образом. Блоки обнаружения лазерного излучения регистрируют импульсы излучения лазерного целеуказателя противника, облучающего корабль, и определяют угловые координаты источника излучения. Параметры зарегистрированной импульсной последовательности (частота следования импульсов, временная расстановка импульсов в кодовых пачках) и угловые координаты источника лазерного излучения транслируются в процессор обработки информации и управления, а также отображаются на мониторе

пульта оператора. На основании этих данных вырабатываются команды управления лазерным излучателем помехового сигнала, который разворачивается поворотным механизмом по пеленгу на источник лазерного излучения противника. В этом положении лазерный излучатель помехового сигнала производит облучение участка морской поверхности в режиме ответной помехи. Вследствие этого, за счет отражения лазерного излучения от морской поверхности, создается ложная лазерная цель (ЛЛЦ). Поскольку ЛЛЦ создается в пределах поля зрения полуактивной лазерной головки самонаведения (ПЛГСН) управляемого снаряда, частотные характеристики сигнала от ЛЛЦ соответствуют характеристикам сигнала, отраженного от корабля, а мощность лазерного излучателя помехового сигнала превышает мощность целеуказателя противника, происходит перенацеливание ПЛГСН на ЛЛЦ и, тем самым, решается задача увода управляемого снаряда от корабля.

Устройство «COLDS NG Laser ESM/ECM for Navy Vessels» является полностью автономным, не имеющим каких либо связей с другими корабельными системами. Это обстоятельство затрудняет его использование совместно с другими корабельными средствами РЭБ как в плане выработки и реализации оптимального алгоритма боевого использования средств РЭБ, так и в плане обеспечения отсутствия взаимных помех. Наличие в составе устройства одного лазерного излучателя помехового сигнала не обеспечивает решения задачи защиты корабля при одновременном нанесении удара с двух и более направлений.

Известно изобретение «Способ и устройство противодействия оптико -электронным системам наведения», наиболее близкое к предлагаемой полезной модели (прототип)[2]. Это изобретение также направлено на решение задачи защиты кораблей от высокоточного оружия с ПЛГСН и обладает рядом преимуществ по сравнению с устройством «COLDS NG Laser ESM/ECM for Navy Vessels». В частности, запатентованное в [2] устройство имеет дополнительно блок декодирования и связь с системой единого времени. За счет этого обеспечивается возможность не только выявления временных

параметров расстановки импульсов в кодовых пачках, излучаемых целеуказателем противника, но и постоянной коррекции выявленных кодов, а также сдвига излучаемых ответных кодовых пачек сигнала помехи во времени с целью гарантированного попадания помеховых сигналов в пределы временных стробов ПЛГСН. Указанное обстоятельство существенно повышает эффективность воздействия помехи на ПЛГСН, работающие с кодированными сигналами.

В то же время рассматриваемый прототип обладает рядом недостатков, ограничивающих возможности и эффективность его боевого использования.

В частности, одним из отличительных признаков прототипа является то обстоятельство, что лазерное излучение подсветки ложной цели формируют в направлении, которое совпадает по азимуту с направлением на зарегистрированный целеуказатель таким образом, чтобы зеркально отраженное от морской поверхности излучение попадало в поле зрения ПЛГСН. Для этого в составе прототипа имеется один лазерный излучатель помехового сигнала и формирователь диаграммы направленности, обеспечивающий наведение луча лазера в нужном направлении. Однако в условиях размещения на корабле всегда имеют место угловые сектора затенения и запрета излучения, обусловленные наличием затеняющих корабельных конструкций (мачт, надстроек, систем вооружения и т.п.) или зон нахождения личного состава. Поэтому в секторах затенения или запрета излучения, при наличии одного лазерного излучателя помехового сигнала, создание ЛЛЦ в направлении на зарегистрированный целеуказатель невозможно. Кроме того, выполнение условия попадания ЛЛЦ в поле зрения ПЛГСН, т.е. подсветка участка морской поверхности в непосредственной близости от корабля, в условиях качки корабля невыполнимо, т.к. в запатентованном устройстве отсутствуют элементы или связи, обеспечивающие стабилизацию направления излучения лазера в условиях качки. Вследствие этого участки морской поверхности, облучаемые лазерным излучателем помехового сигнала, при качке более 10 градусов будут периодически, с

частотой качки, выходить за пределы поля зрения ПЛГСН (удаляться от корабля на дистанцию, превышающую размеры поля зрения ПЛГСН). По этой же причине будет происходить периодическое отклонение зеркального максимума индикатрисы лазерного излучения, рассеянного морской поверхностью, от направления на ПЛГСН, что, согласно [3], будет приводить к периодическому уменьшению уровня сигнала от ЛЛЦ на входе ПЛГСН в десятки - сотни раз вследствие разности в значениях коэффициентов яркости взволнованной морской поверхности в зеркальном и незеркальном направлениях. Наличие одного лазерного излучателя помехового сигнала позволяет создавать ЛЛЦ в направлении только на один лазерный целеуказатель. Поэтому в устройстве прототипа не может быть реализована возможность отражения одновременного удара с нескольких направлений (одновременной постановки нескольких ЛЛЦ в разных направлениях).

Еще один недостаток прототипа состоит в том, что в нем не предусмотрена возможность автоматизации совместного использования с другими корабельными средствами РЭБ (отсутствует связь с такими средствами). В связи с этим отсутствует возможность автоматической выработки (в иерархически вышестоящей корабельной системе) и исполнения команд управления устройством по единому плану использования средств РЭБ. Такая потребность возникает, например, при одновременном использовании прототипа и корабельных средств аэрозольной маскировки, ограничивающих возможности применения прототипа в секторах постановки аэрозольных помех. По этой же причине отсутствует возможность обмена с другими корабельными системами информацией об обнаруженных лазерных и радиотехнических целях в интересах автоматической выработки и реализации оптимального плана использования средств РЭБ корабля и кораблей тактической группы.

Предлагаемое устройство решает задачу обеспечения защиты корабля от управляемого оружия с ПЛГСН при нанесении удара одновременно с нескольких направлений, в условиях качки, наличия зон затенения и запрета

излучения, а также совместного использования с другими корабельными средствами РЭБ.

Для достижения указанного технического результата в заявляемом устройстве противодействия, содержащем блоки обнаружения лазерного излучения, усилительно - преобразовательный тракт, цифровой преобразователь параметров зарегистрированного излучения, блок декодирования временных последовательностей, блок единого времени, блок выработки угловых координат постановки ЛЛЦ, блок наведения луча лазера, блок формирования импульсов запуска лазера и сам лазер, дополнительно введены блок сопряжения с корабельными системами и блок коммутации лазеров, а также дополнительные лазеры с блоками наведения и формирования импульсов запуска. При этом на один вход блока сопряжения с корабельными системами поступают сигналы динамических параметров качки корабля от корабельного комплекса навигации и гиростабилизации, на второй вход -команды разрешения или запрета излучения от корабельной автоматизированной системы управления средствами РЭБ (АСУ РЭБ), а на третий вход - данные об угловых координатах целеуказателей противника и частотно - временных параметрах их излучения. Выходы блока сопряжения соединены со вторыми входами блоков наведения луча лазера, а еще один выход - с входом блока коммутации лазеров. Выходы блока коммутации лазеров соединены с вторыми входами блоков формирования импульсов запуска лазеров.

Существенными отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа являются:

1 Наличие блока сопряжения с корабельными системами, на входы которого поступают текущие сигналы динамических параметров качки корабля от корабельного комплекса навигации и гиростабилизации, угловые и частотно - временные параметры целеуказателей противника, облучающих корабль, а также команды управления от корабельной АСУ РЭБ, выходы которого соединены с входами блоков наведения луча лазера и блока коммутации

лазеров. Вследствие этого обеспечивается возможность косвенной стабилизации положения луча лазера в условиях качки за счет отработки блоками наведения луча лазера возмущающих воздействий бортовой и килевой качек. Тем самым обеспечивается в условиях качки удержание ЛЛЦ в пределах поля зрения ПЛГСН и совпадение зеркального максимума индикатрисы лазерного излучения, рассеянного морской поверхностью, с направлением на ПЛГСН. Кроме того, за счет поступающих из блока сопряжения на вход блока коммутации лазеров команд разрешения или запрета излучения обеспечивается возможность бесконфликтного использования заявляемого устройства и различных других средств РЭБ корабля по единому замыслу и алгоритму, вырабатываемым в АСУ РЭБ с учетом угловых координат и характеристик излучения целеуказателей противника.

2 Наличие блока коммутации лазеров и соединяемых с его выходами нескольких блоков формирования импульсов запуска и лазеров с блоками наведения. Благодаря этому имеется возможность размещения на корабле нескольких, например 2-х или 3-х, лазерных излучателей помеховых сигналов, вследствие чего обеспечивается возможность одновременной постановки ЛЛЦ в нескольких направлениях на лазерные целеуказатели, осуществляющие одновременную подсветку корабля с различных направлений и работающие с различными кодовыми последовательностями. Для этого в блоке выработки угловых координат ЛЛЦ решается задача выбора и выработки угловых координат наведения лазеров.

3 Взаимное расположение блоков наведения лазеров и самих лазеров на корабле, которое выбирается таким образом, чтобы при наличии угловых секторов затенения или запрета излучения для одних лазеров, имелась возможность излучения в этих секторах другими лазерами, не имеющими в этих секторах ограничений на излучение. Благодаря этому обеспечивается возможность защиты корабля при его атаке с любых направлений.

На приведенной иллюстрации представлена блок - схема устройства с двумя блоками обнаружения лазерного излучения и тремя каналами лазерных передатчиков помех.

Устройство содержит блоки обнаружения лазерного излучения 1 (например 2 блока, как показано на представленной блок - схеме), усилительно - преобразовательный тракт 2, цифровой преобразователь 3, блок декодирования 4, блок единого времени 5, блок выработки угловых координат постановки ЛЛЦ 6, блок сопряжения 7, блок коммутации лазеров 8 и несколько (например 3, как показано на представленной блок - схеме) каналов лазерных передатчиков помех в составе идентичных блоков формирования импульсов запуска лазеров 9, блоков наведения лазеров 10 и лазеров 11.

Устройство работает следующим образом.

При облучении корабля одним или несколькими лазерными целеуказателями блок(и) обнаружения лазерных излучений 1 регистрируют импульсы этого излучения и угловые координаты источников излучения. Аналоговые сигналы, содержащие указанную информацию, поступают в усилительно - преобразовательный тракт 2, где происходит преобразование аналоговых сигналов в цифровые сигналы требуемой амплитуды. Далее эти сигналы поступают на вход цифрового преобразователя 3, в котором происходит разделение сигналов от различных целеуказателей по признаку различия угловых координат источников излучения. В результате этого формируются кодовые группы, в которых к каждому целеуказателю по его угловым координатам «привязывается» своя импульсная последовательность входных лазерных сигналов. Таким образом весь входной импульсный поток разделяется на отдельные потоки от различных целеуказателей, отличающихся угловыми координатами и кодами излучения.

Импульсные потоки от каждого целеуказателя из цифрового преобразователя 3 поступают на вход блока декодирования 4, где происходит измерение межимпульсных интервалов в кодовых пачках каждого целеуказателя, выявление закономерности в изменении этих интервалов,

воспроизведение выявленной кодовой импульсной последовательности и ее трансляция в соответствующий блок формирования импульсов запуска лазера 9, входящего в состав канала лазерного передатчика помех, назначенного для постановки ЛЛЦ блоком выработки угловых координат ЛЛЦ 6. Назначение канала лазерного передатчика помех блоком выработки угловых координат постановки ЛЛЦ 6 производится по данным об угловых координатах целеуказателя, поступающим из цифрового преобразователя 3, и с учетом имеющихся (заранее введенных в память блока 6) ограничений на излучение по секторам затенения и запрета. На основании этих данных в блоке выработки угловых координат постановки ЛЛЦ 6 вырабатываются сигналы управления блоком наведения лазера 10, не имеющего в данном направлении ограничений по затенению или запрету излучения. При этом сигналы управления блоком наведения лазера 10 вырабатываются с таким расчетом, чтобы лазер 11 наводился в точку подсветки водной поверхности (точку создания ЛЛЦ) по пеленгу на целеуказатель, удаленную от защищаемого корабля на дистанцию, обеспечивающую попадание ЛЛЦ в пределы поля зрения ПЛГСН атакующего управляемого снаряда (например 50 - 150 м) и безопасную для корабля при подрыве снаряда в случае его попадания в ЛЛЦ. Требуемая дистанция до точки создания ЛЛЦ обеспечивается соответствующим наведением лазера по углу места.

Обратная связь между блоком декодирования 4 и цифровым преобразователем 3, а также их связь с блоком единого времени 5 введены с целью обеспечения высокой точности измерения и воспроизведения межимпульсных интервалов в кодовых пачках и создания условий для постоянной коррекции выявленных кодовых последовательностей в соответствии с поступающей от обнаружителей лазерных излучений 1 импульсной последовательностью.

На входы блока сопряжения 7 поступают от корабельного комплекса навигации и гиростабилизации 12 сигналы текущих значений динамических параметров качки корабля и команды управления от АСУ РЭБ 13, а также от

цифрового преобразователя 3 данные о координатах обнаруженных лазерных целеуказателей и параметрах кодовых последовательностей импульсов подсветки корабля.

Сигналы текущих значений динамических параметров качки с выходов блока сопряжения 7 подаются на входы блоков наведения лазеров 10, которые отрабатывают текущие значения качки, обеспечивая стабилизацию положения лучей лазеров. За счет этого дистанция между кораблем и ЛЛЦ остается в условиях качки постоянной, не превышающей размеров поля зрения ПЛГСН, а зеркальный максимум отраженного от водной поверхности сигнала сохраняет свое направление на ПЛГСН.

Данные о координатах обнаруженных лазерных целеуказателей и параметрах кодовых последовательностей импульсов подсветки корабля, поступающие в блок сопряжения 7 от цифрового преобразователя 3, транслируются в АСУ РЭБ 13, где используются для отождествления (привязки) с целями, обнаруживаемыми корабельными радиолокационными станциями, средствами радиотехнической разведки, оптико - электронными средствами обнаружения. На основании этой информации в АСУ РЭБ 13 решается задача назначения оптимального плана совместного использования корабельных средств РЭБ, в том числе заявляемого устройства. Сигналы разрешения или запрета излучения лазеров устройства, соответствующие выработанному в АСУ РЭБ 13 плану, поступают из АСУ РЭБ 13 в блок сопряжения 7 и оттуда транслируются в блок коммутации лазеров 8. С выходов блока коммутации лазеров 8 на входы блоков формирования импульсов запуска 9 поступают сигналы разрешения или бланкирования излучения лазеров 11.

Изложенные выше описания конструкции заявляемого устройства и его действия (работы) свидетельствуют о возможности осуществления данной полезной модели на современном техническом уровне и достижения того технического результата, для которого предназначена заявляемая полезная модель. В целом заявляемое устройство позволяет повысить эффективность защиты кораблей от управляемого оружия с ПЛГСН.

Перечень использованных источников

1 Рекламный проспект концерна EADS (Франция - Германия) «COLDS NG Laser ESM/ECM for Navy Vessels».2002.

2 Украина. Декларационный патент на изобретение «Способ и устройство противодействия оптико - электронным системам наведения».53893А. Опубл. 17.02.2003 г.Бюл.№2.

3 Белов Е.Ф., Губанов Б.С.и др. Проектирование и эксплуатация лазерных приборов в судостроении. Л. Изд. «Судостроение». 1986. Стр. 175.

1. Устройство противодействия оптико-электронным системам наведения, которое содержит последовательно соединенные блоки обнаружения лазерных излучений, усилительно-преобразовательного тракта, цифрового преобразователя, блок декодирования, блок выработки угловых координат постановки лазерных ложных целей, блок формирования импульсов запуска лазера, блок наведения лазера и лазер, а также блок единого времени, соединенный параллельно с цифровым преобразователем и блоком декодирования, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блоки сопряжения, коммутации лазеров, формирования импульсов запуска лазеров, наведения лазеров и лазеры, при этом входы блока сопряжения присоединены к выходам корабельных комплекса навигации и гиростабилизации и автоматизированной системы управления средствами радиоэлектронной борьбы, а также к выходу цифрового преобразователя, а выходы блока сопряжения присоединены к входам блоков наведения лазеров и блока коммутации лазеров, выходы блока коммутации лазеров присоединены к входам блоков формирования импульсов запуска лазеров.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блоки наведения лазеров и лазеры размещены на корабле таким образом, что при наличии угловых секторов затенения или запрета излучения для одних лазеров, обеспечивается возможность создания лазерных ложных целей в этих секторах за счет использования других лазеров, не имеющих ограничений на излучение в этих секторах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской лазерной технике и может быть использовано в офтальмологии для проведения операций по устранению аномалий рефракции при миопии, гиперметропии, астигматизме

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в лазерной технике для защиты военных оптико-электронных приборов и органов зрения операторов от лазерного излучения
Наверх