Устройство для пуска ракет
Устройство для пуска ракет относится к области радиолокационной техники и предназначено для блокировки пуска ракет по "своим" самолетам. Устройство дополнительно снабжено измерителями дальности и азимута, блоком отождествления координат целей, блоком сравнения и двумя датчиками коэффициентов. 7 ил.
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в радиоэлектронных системах зенитного управляемого ракетного оружия (ЗУРО) с целью блокировки (запрета) пуска ракет по "своим" самолетам.
Аналогами заявляемой системы являются системы блокировки пуска ракет (см. патент США N4 3164339, НКИ: 244-3. 13 и см. Техническое описание зенитной ракетной системы "Куб"). Прототипом заявляемой системы является система блокировки пуска ракет, реализованная в боевой машине зенитного ракетного комплекса "ОСА-АКМ" (см. Технич. описан. боевой машины зенитного ракетного комплекса "ОСА-АКМ", ГП-"ИЭМЗ", г. Ижевск, 1980 г. ), поскольку она наиболее близка к заявляемой системы по структурному построению и алгоритму функционирования. Блок-схема системы блокировки пуска ракет, реализованной в боевой машине зенитного ракетного комплекса "ОСА-АКМ", представлена на фиг. 1, где приняты следующие обозначения: 1 - радиолокационная станция обнаружения (РЛСО), 2 - формирователь сигнала автоматического включения запроса (ФСАВЗ), 3 - радиолокационная станция наведения (РЛСН), 4 - устройство управления пуском ракет (УУПР), 5 - радиолокационный запросчик опознавания (РЛЗ), антенна которого сопряжена с антенной РЛСО); 6 - формирователь сигнала запрета пуска (ФСЗП), 7 - формирователь строба дальности (ФСД), 8 - устройство селекции по дальности (УСД), 9 - устройство селекции по азимуту (УСА),Сущность работы системы-прототипа сводится к следующему. Включение системы осуществляется при выдаче в ФСАВЗ (2) из УУПР (4) команды о срабатывании предпоследней ступени предохранения пуска ракеты. В ФСАВЗ (2) вырабатывается и подается на РЛЗ (5) сигнал включения запроса (ВЫСОКОГО" напряжения РЛЗ) на некоторое время при пересечении цели, выбранной для обстрела, основным лепестком диаграммы направленности антенны РЛЗ при ее сканировании по азимуту. Для этого в ФСАВЗ (2) поступают: координата азимута указанной цели из РЛСН (3) и текущий азимут антенны РЛЗ из РЛСО (1). В ФСД (7) формируется строб дальности. Положение этого строба по дальности определяется дальностью до цели, выбранной для обстрела, а его ширина определяется шириной поля возможного отклонения дальности сигнала опознавания от дальности указанной цели. Сформированный в ФСД (7) строб дальности подается на УСД (8) для стробирования сигналов опознавания, поступающих на УСД (8) из РЛЗ (5). Сигнал включения запроса подается на УСА (9) для стробирования сигналов опознавания, поступающих на УСА (9) с выхода УСД (8). В результате этого появившийся на выходе УСА (9) сигнал идентифицируется как сигнал опознавания цели, выбранной для обстрела, и используется в ФСЗП (6) для формирования сигнала запрета пуска ракет, который поступает в УУПР (4) для разрыва цепи пуска ракет. Недостатком описанной системы является возможность ложной блокировки пуска ракет по "чужому" самолету, выбранному ЗРС для обстрела, сигналами опознавания "своих" самолетов, находящихся в некоторой зоне пространства, которая содержит "чужой" самолет и именуется зоной ложной блокировки пуска. Вероятность попадания "своего" самолета в эту зону, т.е. вероятность ложной блокировки пуска Pл.б определяется объемом этой зоны V и среднестатистической плотностью

Pл.б= 1-exp{-

Конфигурация и объем этой зоны зависят от специфики конкретного построения системы и принятого при ее реализации критерия оптимальности. Зона ложной блокировки описанной системы представляет собой вырезку из шарового слоя, ширина которой по дальности составляет величину






Ro< Rц< Ro+

где
Rц - дальность цели, выбранной для обстрела. Величины






где










1 - радиолокационная станция обнаружения (РЛСО),
2 - формирователь сигнала автоматического включения запроса (ФСАВЗ),
3 - радиолокационная станция наведения (РЛСН),
4 - устройство управления пуском ракет (УУПР),
5 - радиолокационный запросчик опознавания (РЛЗ), антенна которого сопряжена с антенной РЛСО;
6 - формирователь сигнала запрета пуска (ФСЗП),
10 - измеритель дальности цели (ИД),
11 - измеритель азимута цели (ИА),
12 - устройство отождествления координат целей (УО),
13 - устройство сравнения (УС),
14 - датчик константы (ДК),
15 - датчик константы (ДК). Указанное устройство работает следующим образом. В ФСАВЗ (2) формируется сигнал включения запроса. Запрос включается как по команде от обнаружений РЛСО (1) цели с наибольшей опасностью (цель N 1), так и по команде из УУПР (4) после срабатывания предпоследней ступени предохранения пуска ракет. В последнем случае используется поступающий из РЛСН (3) азимут цели, которая выбрана для обстрела и сопровождается РЛСН. Радиолокационная информация опознавания с выхода РЛЗ (5) поступает на измерители дальности (10) и азимута (11) целей. Координаты дальности и азимута целей с выходов этих измерителей поступают на устройство отождествления (12), в котором производится отождествление (упорядочение) каждого отсчета по дальности с соответствующим отсчетом по азимуту, принадлежащим одной и той же цели. Иными словами, всем поступившим в УО (12) координатам R,








В случае одновременного выполнения неравенств


хотя бы при одном каком-либо значении j, устройство сравнения (13) выдает в ФСЗП (6) сигнал, который используется для формирования сигнала запрета пуска ракет по цели, сопровождаемой РЛСН (3). Сигнал запрета пуска ракет поступает в УУПР (4). Величины ширин зоны ложной блокировки пуска заявляемой системы по дальности






где














где
индексы указывают на принадлежность величины







Степень выполнения неравенства (12) определяет степень сокращения объема зоны ложной блокировки пуска и соответствующего уменьшения вероятности ложной блокировки пуска за счет реализации предлагаемой системы по сравнению с реализацией системы-прототипа. Ввиду того, что на практике, как правило, выполняется условие



расширение зоны ложной блокировки пуска заявляемой системы по дальности (по






Справедливость этой формулы оправдывается выполнением условия (13) и предположением об одинаковости угломестного размера зон ложной блокировки пуска сравниваемых систем (




1 - дешифратор,
2 - счетчик текущей дальности,
3 - устройство сравнения,
4 - регистр дальности,
5 - датчик константы,
6 - местное устройство управления (МУУ),
7 - регистр текущего азимута,
8 - датчик константы


9 - вычислитель азимута цели,
10, 11 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ),
12 - буферная память,
13 - 16 - коммутаторы,
17 - датчик константы

18 - вычислитель дальности цели,
19 - датчик константы Dmin,
20 - устройство упорядочивания,
21 - коммутатор. Буквами А, Б, В и Г на фиг. 6 обозначены входные, выходные и служебные сигналы устройства. А - входные сигналы (сигналы опознавания), поступают с выхода радиолокационного запросчика опознавания (см. описание заявки тд 1ф-443сс/81). Сигнал опознавания от каждой отдельной цели представляет собой пачку импульсных сигналов с постоянными амплитудами и длительностями. Б - текущий азимут сопряженных антенн радиолокационной станции обнаружения и радиолокационного запросчика опознавания, поступает из радиолокационной станции обнаружения в цифровом коде. В - сигналы синхронизации, поступают из синхронизатора системы блокирования пуска. Г - упорядоченные координаты дальности и азимута целей, поступают в устройство сравнения системы блокировки пуска (см. описание заявки тд 1ф-443сс/81). Описываемое устройство производит измерение дальности цели путем отсчета номера дискрета дальности ND, в который попал сигнал опознавания, и последующего вычисления дальности цели по формуле
D = Dmin+

где
Dmin - минимальная инструментальная дальность [м],



где
v - максимальная скорость штатных целей [м/с],
tобл - время облучения цели [c]. При выполнении этого условия все импульсы пачки сигналов опознавания одной цели находятся в одном дискрете дальности, поэтому измерение дальности можно производить по любому из импульсов пачки (в данном устройстве это делается по первому импульсу). Азимут цели






Перед тем, как описать алгоритм работы устройства, необходимо, забегая вперед, сделать следующие пояснения. Ячейки памяти ОЗУ (10) заполняются кодами номеров тех дискретов дальности, в которых находятся обрабатываемые пачки сигналов опознавания. Запись в ОЗУ (10) каждого конкретного кода производится в момент прихода первого импульса каждой из пришедших пачек сигналов. Информация в ОЗУ (10) хранится в течение времени, равного длительности пачки, а также в течение следующего (после прихода последнего импульса пачки) периода повторения. Ячейки памяти ОЗУ (11) заполняются кодами азимутов начала пачек сигналов. Запись в ОЗУ (11) каждого конкретного кода производится также в момент прихода первого импульса каждой из пришедших пачек сигналов. Информация в ОЗУ (11) хранится в то же интервале времени, что и информация ОЗУ (10). Подробнее и том, как селектируются первый и последний импульсы каждой отдельной пачки сигналов опознавания, а также о том, как происходит запись информации в оперативные запоминающие устройства, изложено ниже. Итак, алгоритм работы описываемого устройства следующий. Коды номеров дискретов дальности, в которых присутствовали сигналы опознавания, поступают из ОЗУ (10) через коммутатор (15) в устройство упорядочивания (20), где упорядочиваются в порядке возрастания номеров дискретов, а затем через коммутатор (13) вновь записываются уже в новом порядке в ОЗУ (10). Эти операции производятся в каждом периоде повторения на интервале времени, совпадающем с обратным ходом, по командам МУУ (6), поступающим по ОЗУ (10), коммутаторы (15) и (13) и устройство упорядочивания (20). Следует отметить, что работа МУУ (6) синхронизируется синхронизатором системы. Коды упорядоченных номеров указанных выше дискретов дальности в течение текущего периода повторения на интервале времени, совпадающем с интервалом инструментальной дальности, выдаются из ОЗУ (10) через коммутатор (16) в регистр дальности (4) по командам МУУ (6). После выдачи из ОЗУ (10) кода с максимальным номером дискрета дальности из номеров, хранящихся в этом ОЗУ, в регистр дальности (4), также по командам МУУ (6), поступает код номера дискрета максимальной инструментальной дальности NDmax с датчика константы (5). На счетчик текущей дальности (2) из синхронизатора системы поступают импульсы текущего номера дискрета дальности. С выхода счетчика дальности (2) на устройство сравнения (3) поступает код номера текущего дискрета дальности. На то же устройство сравнения (3) с регистра дальности (4) поступают:
- в случае отсутствия входных сигналов в предыдущем периоде повторения - код номера дискрета максимальной инструментальной дальности;
- в случае наличия входных сигналов в предыдущем периоде повторения - последовательно коды номеров дискретов (в порядке возрастания дальности), в которых присутствовали указанные сигналы, а затем код номера дискрета максимальной инструментальной дальности

Устройство сравнения (3) сравнивает код текущего дискрета дальности с кодом, поступающим с регистра дальности (4). В случае совпадения сравниваемых кодов устройство сравнения (3) выдает сигнал совпадения (сигнал СОВ), который поступает на дешифратор (1) и в МУУ (6). Последнее по этому сигналу вырабатывает команду на коммутатор (16) и ОЗУ (10), по которой в регистр дальности (4) записывается либо код дискрета дальности следующей цели, наблюдаемой в предыдущем периоде повторения, либо код номера дискрета максимальной инструментальной дальности NDmax. В том случае, если сравниваемые устройством сравнения (3) коды не совпадают, этим устройством выдается сигнал несовпадения (сигнал НЕС), который поступает на дешифратор (1). Помимо сигналов СОВ и НЕС на дешифратор поступают входные сигналы опознавания. Дешифратор (1) анализирует различные сочетания одновременного присутствия или отсутствия в каждом текущем дискрете дальности сигналов СОВ и НЕС и каждого отдельного импульса пачки сигналов опознавания. При некоторых из этих сочетаний дешифратор (1) выдает следующие сигналы:
- сигнал начала пачки (сигнал НП),
- сигнал конца пачки (сигнал КП),
Сигнал НП вырабатывается, когда на входах дешифратора (1) присутствуют сигнал НЕС и импульс пачки сигналов опознавания. Этот импульс является первым импульсом пачки, о чем свидетельствует наличие сигнала НЕС. Сигнал КП вырабатывается, когда на входах дешифратора (1) присутствует сигнал СОВ и отсутствует сигнал опознавания. Это происходит в следующем (после появления последнего импульса пачки) периоде повторения. При появлении первого импульса пачки сигналов опознавания сформированный дешифратором (1) сигнал начала пачки поступает в МУУ (6), которое вырабатывает соответствующую команду управления коммутаторами (13) и (14). По этой команде код текущего номера дискрета дальности ND из счетчика текущей дальности (2) записывается в свободную ячейку ОЗУ (10). По той же команде код текущего азимута из регистра текущего азимута (7) записывается в ОЗУ (11) в ячейку того же номера, что и при записи ND в ОЗУ (10). Значение ND является номером дискрета дальности, в котором находится цель. Записанный код текущего азимута является азимутом начала пачки сигналов опознавания


- команду на ОЗУ (11) и коммутатор (21), по которой код азимута начала пачки

- команду, которая поступает на ОЗУ (11) после выдачи указанного кода


- команду на вычислитель азимута цели (9), по которой этот вычислитель принимает код текущего азимута из регистра текущего азимута (7) (этот код является азимутом конца пачки сигналов опознавания





- команду на ОЗУ (10) и коммутатор (15), по которой код ND поступает в вычислитель дальности цели (18);
- команду, которая поступает на ОЗУ (10) после выдачи кода ND в вычислитель дальности цели (18) и по которой производится стирание информации из ячейки, хранящей код ND;
- команду на вычислитель дальности цели (18), по которой этот вычислитель принимает код ND из ОЗУ (10) и вычисляет дальность цели D по формуле (1), причем константы

- команду на вычислители (18) и (9) и буферную память (12), по которой названные вычислители выдают вычисленные значения D и


- приведенный пример реализации устройства с указанными функциями является одним из возможных вариантов выполнения подобных устройств;
- положительный технико-экономический эффект от применения заявляемой системы достигается за счет выполнения этой системой (в отличие от прототипа) операции измерения азимута цели и сопутствующей ей операции измерения дальности цели;
- указанный технико-экономический эффект будет иметь место при любой реализации измерителей при условии обеспечения измерителем азимута требуемой величины ошибки измерения, обеспечивающей получение необходимого выигрыша от применения заявляемой системы по сравнению с системой - прототипом (см. фиг. 5)
В связи с этим в формуле изобретения были отражены лишь самые существенные функциональные части описанного здесь устройства (это - измерители дальности и азимута цели и отождествитель этих координат) и их основные функциональные связи. Существенной функциональной связью является связь, по которой из отождествителя поступает информация о дальности цели в измеритель азимута (в описанном устройстве эта информация передается через местное устройство управления). Эта связь является необходимой для выполнения измерения азимутов начала и конца пачки сигналов цели. Структурная схема радиолокационного запросчика опознавания представлена на фиг. 7. Элементы схемы имеют следующие обозначения:
22 - антенна;
23 - переключатель прием-передача,
24 - приемник,
25 - декодирующее устройство,
26 - передатчик,
27 - кодирующее устройство,
28 - устройство управления. Буквами Д, Е, Ж, И на фиг. 7 обозначены входные и выходные сигналы и команды запросчика:
Д - команда на включение запроса, поступающая из РЛСО;
Е - команда на включение запроса, поступающая из ФСАВЗ;
Ж - выходной сигнал опознавания, поступает на входы РЛСО, ИД и ИА;
И - сигнал синхронизации, поступающий с синхронизатора системы. Алгоритм работы запросчика следующий. Кодирующее устройство (27) формирует на видеочастоте задающий запросный сигнал опознавания по штатной кодовой структурой. Передатчик (26) по команде с устройства управления (28) формирует зондирующий запросный сигнал опознавания на несущей частоте, который канализируется по фидерному тракту через переключатель прием-передача (23) к антенне (22) и излучается последней в эфир. Принятый антенной (22) ответный сигнал опознавания обрабатывается в приемнике (24) и декодирующем устройстве (25). Выходной сигнал декодирующего устройства (25) является выходным сигналом опознавания запросчика. Этот сигнал представляет собой пачку видеоимпульсов с постоянными амплитудами и длительностями.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Похожие патенты:
Ступень ракеты-носителя // 2120604
Изобретение относится к ракетной технике и касается приборных контейнеров, корпуса которых используются в качестве силовых элементов в приборных отсеках
Изобретение относится к объемам проводной линии электросвязи и может быть использовано в области техники управления по проводам движущихся объектов
Головной обтекатель летательного аппарата // 2118271
Изобретение относится к ракетной и авиационной технике
Изобретение относится к области ракетного вооружения
Изобретение относится к оборонной технике, в частности к управляемым снарядам
Изобретение относится к оборонной технике, в частности, к управляемым снарядам
Управляемый артиллерийский снаряд // 2114386
Изобретение относится к артиллерийской технике, в частности к управляемым артиллерийским снарядам, хранение и транспортирование которых проводится в специализированных футлярах
Реактивный снаряд // 2114385
Изобретение относится к оборонной технике, в частности к реактивным снарядам
Изобретение относится к ракетной технике
Блок рулевого привода управляемого снаряда // 2121649
Изобретение относится к вооружению, конкретно к ракетной технике
Изобретение относится к ракетному вооружению
Изобретение относится к ракетной технике, в частности к оптическим координаторам систем телеуправления летательных аппаратов, стабилизируемых в полете вращением
Изобретение относится к ракетному вооружению и его применению
Изобретение относится к ракетной технике