Metody navigace řízených střel. Řídící a naváděcí systémy pro střely s plochou dráhou letu a vyhlídky na jejich boj proti nim Metody navádění střel

Pozemní odpalovací komplex s raketou R-12 (8K63) byl nejrozšířenější mezi těmi, které byly nasazeny v rámci strategických raketových sil. A nejranější mezi masami. Mnoho procedur spojených s přípravou ke startu nebylo automatizovaných a byly prováděny ručně. Proto bylo značné množství techniky a konstrukcí umístěno na bojových výchozích pozicích. Na základě umístění pozůstatků posledně jmenovaného lze zhruba určit, kam mohly být namířeny rakety odpalovacího komplexu. V této poznámce budeme hovořit o azimutovém navádění R-12.

1.

V ocasu rakety jsou instalována čtyři plynová kormidla, dvě z nich jsou na fotografii zvýrazněna. Zamíření střely v azimutu spočívalo v jejím otočení na odpalovacím zařízení tak, aby se vypočítaný směr palby shodoval s rovinou 1-3 plynových kormidel. Na vnější straně pozemních střel odpovídá umístění plynových kormidel umístění aerodynamických stabilizátorů.

Požadovaný úhel je hlášen vytvořením optického spojení mezi teodolitem namontovaným na betonovém monolitu s přesně známými souřadnicemi a odpovídajícím zařízením v přístrojovém prostoru rakety. Když se odpalovací stůl otočí, směr k teodolitu se odpovídajícím způsobem změní.

2.


Betonový monolit používaný jako stojan pro teodolit.
Jeho umístění je zase řízeno pomocí struktur podobného designu, jejichž souřadnice jsou také přesně známy. Na místě je tedy několik betonových monolitů, ale pouze jeden se používá přímo pro navádění střely. Teodolit na něm namontovaný je nasměrován na úhloměr instalovaný v přístrojovém prostoru rakety.

3.

Teodolit

4.

Goniometr

5.

Goniometr je instalován v přístrojovém prostoru na raketě. Pracuje s ním personál, který je na horní plošině instalátoru. Velikost stanoviště je omezená, což také omezuje sektor navádění azimutu. ()

6.


Model odpalovacího postavení 19. raketové brigády ozbrojených sil Ukrajiny. K fotografii je popisek:
1. Monolit - základna pro teodolit;
2. Poklop prostoru pro raketové přístroje.

Vzhledem k velikosti instalátoru 8U210 a rakety na transportním vozíku 8T115 jsou vždy umístěny na středové linii odpalovacího značení podél něj. Přístrojový prostor rakety je umístěn tak, že základna teodolitu musí být vždy na pravé straně instalátoru. Na základě těchto informací je možné vypočítat, kde na každé konkrétní pozici zaujal místo montážníka.

7.


Diagram ukazuje:
NEBO - linie axiálního značení startu;
8У210 - pozice montéra, jeho kabina je zvýrazněna černě;
M - monolit sloužící jako základ pro teodolit;
1-4 - kormidla raketového plynu;
NS - směr střelby raket;
B - komunikační výstup šestiválcové baterie.

8.


Výstup z komunikace z pozdě postaveného raketového komplexu. Jeho součástí je i šestiválcová baterie. Tyto poklopy jsou vždy umístěny na pravé straně, jak se instalační technik pohybuje. V dříve postavených komplexech je šestiválcová baterie samostatnou konstrukcí, která se také nachází na pravé straně instalátoru.

Raketa R-12 je umístěna na transportním vozíku ve tvaru X a ihned po instalaci je rovina 1-3 plynových kormidel umístěna pod úhlem 45 stupňů k ose „kabina instalátoru - raketa na odpalovací rampě “, která se shoduje se středovou linií odpalovací rampy. Výsledný směr se nazývá hlavní směr střelby v diagramu je označen jako ONS.

9.


Bez přeskupení jednotky 8U210 nebo dodatečného použití letecké platformy může být střela zaměřena pouze do určitého rozsahu úhlů. Podle informací získaných od dotazovaných veteránů strategických raketových sil se tyto úhly pohybují od 13 do 21 stupňů vpravo a 21 až 23 stupňů vlevo od ONS. Šířka naváděcího sektoru se tedy podle různých zdrojů pohybuje od 34 do 44 stupňů.
Je možné zaměřování spojené s ještě větší rotací střely. Je však spojena s dodatečnými akcemi, jejichž provádění zpomaluje přípravy na spuštění a překračuje standardy stanovené bojovými plány. Proto byla každá pozemní odpalovací pozice komplexu s raketou R-12 postavena pro svůj vlastní soubor cílů.

Se znalostí naváděcího sektoru a také s přihlédnutím ke skutečnosti, že dostřel R-12 je od 800 do 2000 km bez zohlednění rotace Země (), můžeme zhruba vypočítat, v jaké oblasti se každý konkrétní komplex nacházel. postavený k poražení nepřítele.

Pokud pro vás byla poznámka užitečná, navrhuji poděkovat veteránovi strategických raketových sil Sergeji Nikolajeviči Ermolinovi za to, že to, co bylo napsáno, je hlavně plodem jeho práce. Váš skromný služebník udělal jen nějaké doplňky a snažil se, aby výsledek byl co nejsrozumitelnější.
Děkujeme také:
- Předsedovi organizace veteránů 19. Černyše Viktoru Petrovičovi a předsedovi organizace veteránů 44. Sončaku Bogdanu Petrovičovi za pomoc při shromažďování informací;
- veteráni strategických raketových sil: Anatolij Grigorijevič Petrenko, Nikolaj Borisovič Polyvjannyj, Anatolij Ivanovič Gorlakov, Petr Stěpanovič Galčuk, Vasilij Ivanovič Bibik a mnoha dalším za velkou poradenskou pomoc.

Řídicí systémy, ve kterých raketa mění svou trajektorii na základě informací přenášených z externího zdroje. Existují systémy, které přenášejí jak spojité, tak diskrétní informace. Obvykle se používá na střely krátkého doletu.

Rádiový příkaz

Ocasní část střely 9M120 "Attack" se stopovkou.

Naváděcí systém, ve kterém jsou řídicí signály do motorů řízení rakety generovány na nosném letadle a přenášeny do rakety prostřednictvím rádiového kanálu nebo drátů. Je to nejjednodušší z hlediska implementace. Tento naváděcí systém využívaly první řízené střely Hs 293, a to jak ve verzi s přenosem signálu rádiem, tak po drátě. Raketu řídil přímo operátor, který vychylováním kniplu měnil výchylku kormidel samotné rakety a tím řídil její dráhu letu. Pro lepší viditelnost byl do ocasu rakety umístěn sledovač. Moderní rádiové naváděcí systémy jsou schopny nezávisle monitorovat polohu střely pomocí optického senzoru, který sleduje sledovač střely neboli radar, a vypočítat dráhu letu střely, dokud nezasáhne cíl; naváděcí operátor může pouze držet zaměřovací značku na cíli.

Výhodou radiového naváděcího systému je jeho nezávislost na povětrnostních podmínkách a denní době, stejně jako vysoká odolnost komunikačního kanálu proti rušení a relativně vysoké utajení. Mezi nevýhody patří omezená manévrovatelnost nosiče po startu a nutnost vizuální detekce cíle před startem.

Používá se na raketách:

• Hs 293
• Sturm-V · Útok · Kh-23 · Kh-25MR
• AGM-12
• AS.11 AS.12 AS.15TT AS.20 AS.30

TV příkaz

Obecně je podobný systému rádiového navádění. Hlavním rozdílem je televizní kamera instalovaná na palubě rakety, s jejíž pomocí naváděcí operátor sleduje let rakety. Naváděcí operátor dostává v reálném čase obraz oblasti, nad kterou střela letí, a řídí let se zaměřením na znatelné orientační body. Po detekci cíle operátor nasměruje střelu jeho směrem. Tento řídicí systém je zpravidla prvkem kombinovaného naváděcího systému, ve kterém může střela vstoupit do oblasti cíle pomocí autonomního inerciálního naváděcího systému a poté, co je cíl detekován televizním hledačem, navede.

Výhody systému jsou podobné systému rádiového velení, nicméně neomezuje manévr nosiče po startu a má výrazně větší dosah, protože není potřeba vizuální sledování letu rakety. Hlavní nevýhodou je úzké zorné pole televizního hledače, které v kombinaci s vysokou rychlostí letu vede ke ztrátě orientace naváděcího operátora.

Používá se na raketách:

• AGM-142
• AJ.168

Navádění rádiovým paprskem

Navádění, ve kterém je střela orientována vzhledem k soustředěnému radiovému paprsku nosného letadla nasměrovaného na cíl. Palubní senzory potenciometru rakety generují signály do řídicího systému na základě úhlové odchylky od směru zóny rovnosignálu paprsku. Během navádění musí pilot držet cíl útoku, sledovač střel a zaměřovač na stejné linii, proto se tato metoda také nazývá „metoda tří bodů“.

Nevýhodou takového naváděcího systému je omezený rozsah možných odpalů raket, nemožnost manévrování s nosičem při navádění a malá přesnost zásahu.

Používá se na raketách:

Navádění laserového paprsku

Navádění, ve kterém je střela orientována vzhledem k modulovanému laserovému paprsku nasměrovanému na cíl. Palubní senzory generují signály do řídicího systému na základě velikosti horizontální a vertikální odchylky střely od paprsku, takže střela je neustále v ose laseru.

Výhody a nevýhody systému navádění laserového paprsku jsou podobné jako u semiaktivního systému navádění laseru, s výjimkou vyšší utajení, protože požadovaný výkon laseru pro dálkové navádění je mnohem menší.

Používá se na raketách:

• Vír
• Záchvat

Naváděcí

Systémy, ve kterých jsou informace ke změně dráhy letu rakety vydávány autonomně na palubě rakety z její naváděcí hlavy. Naváděcí hlavice využívá vyzařovanou nebo odraženou energii cíle. Existují aktivní navádění – primární zdroj energie je na palubě rakety, semiaktivní – zdroj energie se nachází mimo raketu a pasivní – zdrojem energie je samotný cíl.

Aktivní navádění

Aktivní radar

Aktivní radarový vyhledávač střely Kh-35E.

Naváděcí systém, ve kterém je střela naváděna radarovým signálem generovaným palubním radarem odraženým od cíle. První aktivní radarové hledače dokázaly detekovat pouze relativně velké radiokontrastní cíle, jako jsou lodě, a proto byly primárně používány na protilodních střelách. Pokrok ve vývoji malých vysokofrekvenčních radarů umožnil vytvořit rakety s malými milimetrovými radary, které dokážou rozlišit malé cíle, jako jsou tanky. Dosah radaru střely však závisí na velikosti antény, která je omezena průměrem těla, takže střely s vyhledávacím radarem často používají další metody, jak dostat cíl do dosahu palubního radaru. Patří mezi ně inerciálně korigovaná metoda navádění, poloaktivní radar nebo televizní navádění.

Používá se na raketách:

• K-10S KSR-2 KSR-5 Kh-15S Kh-25MA Kh-31A Kh-35 Kh-38MA
• AGM-114L

Poloaktivní navádění

Poloaktivní radar

Naváděcí systém, ve kterém je střela naváděna radarovým signálem odraženým od cíle, generovaným radarem nosiče nebo označením cíle, který nejčastěji slouží také jako letadlo. V izolaci se poloaktivní radarové navádění používalo pouze u raných protilodních střel. V současné době se tato metoda navádění používá ke zvýšení dosahu odpalu raket s aktivním radarovým naváděním.

Používá se na raketách:

• Kometa KS
• Mořská Skua

Poloaktivní laser

Laserový poloaktivní vyhledávač střely Kh-29L.

Systémy, ve kterých je naváděcí hlava orientována směrem ke středu odraženého bodu laserového záření z nosiče nebo leteckého nebo pozemního řídícího letadla. Naváděcí hlavice přijímá odraženou laserovou energii a určuje úhlové souřadnice cíle, na základě kterých řídicí systém střely v souladu s daným letovým programem generuje příkazy řízení pohybu. Od startu do záběru musí operátor zaměřování držet laser na cíli. Při použití ovladače letadla je možné střílet na cíl, který není viditelný z nosiče, v tomto případě je možné získat cíl podél dráhy letu rakety.

Výhodou poloaktivního laserového naváděcího systému je vysoká přesnost zásahu střely do cíle, což jí umožňuje zasáhnout jednotlivé manévrovatelné malé předměty. Mezi nevýhody patří závislost na povětrnostních podmínkách, ale i složení a znečištění atmosféry. Zvláštnost systému vyžaduje neustálé osvětlování cíle laserem, takže nosné letadlo je po odpálení rakety omezeno v manévrování nebo je vyžadováno použití pozemního řídícího letadla nebo jiného letadla, které bude provádět určení cíle.

Používá se na raketách:

• S-25L X-25ML X-29L X-38ML
• AGM-65E AGM-114A/B/C/F/K
• AS.30L

Pasivní navádění

Televize

Televizní hledač střely Kh-59.

Systémy, ve kterých je naváděcí hlavice orientována směrem ke světlému kontrastnímu tmavému nebo světlému okraji cíle vzhledem k okolnímu pozadí. Kromě toho může být linie kontrastu tvořena nejen kontrastní barvou proti obecnému pozadí, ale také dopadajícím slunečním světlem a stíny. Po zaměření se cílový obraz zaznamená do paměti střely a automaticky se aktualizuje, jakmile se přiblíží k cíli. Hlavním prvkem televizního hledače je černobílá opticko-elektronická televizní kamera. Sovětské střely používaly analogovou televizní kameru s televizním standardem 625 řádků na 550 řádků, používající matici CCD; Televizní navádění je pasivní, což umožňuje provést útok skrytý před nepřítelem.

Výhodou televizního naváděcího systému je vysoká přesnost zásahu střely do cíle, což jí umožňuje zasáhnout jednotlivé manévrovatelné malé předměty. Kromě toho je televizní systém po spuštění autonomní, a proto nijak neomezuje manévr nosiče, což implementuje princip „vypal a zapomeň“. Mezi nevýhody patří silná závislost na povětrnostních podmínkách a také složení a znečištění atmosféry. Televizní naváděcí systém funguje efektivně pouze v jasném, kontrastním světle.

Používá se na raketách:

• X-25MT X-29T
• AGM-65A/B AGM-65H/K

Termovize

Obecně je podobný televiznímu naváděcímu systému, pouze nepracuje v panchromatickém, ale v infračerveném rozsahu vlnových délek. Někdy jsou termovizní naváděcí systémy pro střely vzduch-země zaměňovány s infračervenými naváděcími systémy pro střely vzduch-vzduch, ale tyto systémy byly zásadně odlišné. Zpočátku termovizní systém střely vzduch-země tvořil obraz cíle, na rozdíl od IKGSN střely vzduch-vzduch, která byla zaměřena na tepelnou skvrnu. Moderní infračervené naváděcí systémy obou typů střel nemají žádné zásadní rozdíly – oba tvoří obraz cíle pomocí kamery založené na CCD matici.

Výhody a nevýhody jsou podobné jako u televizního naváděcího systému. Termovizní naváděcí systém však může pracovat za špatných světelných podmínek a v noci.

Používá se na raketách:

• Kh-25MTP Kh-29TD Kh-38MT
• AGM-65D/F/G

Pasivní radar

Pasivní radarový vyhledávač střely Kh-31P.

Naváděcí systém, ve kterém je střela naváděna rádiovým signálem generovaným cílem. Pasivní radarové hledače poskytují směrové navádění ve všech radiofrekvenčních rozsazích. Zaměřují se nejen na hlavní radarový paprsek, ale také na postranní laloky vyzařovacího diagramu antény. První střely s radarovým hledačem ztratily svůj cíl, když byl vypnut rádiový zdroj nebo směrový rádiový paprsek radarové antény byl odvrácen od rakety letící k ní. Moderní pasivní radarové naváděcí systémy mají funkci „zapamatování“ polohy zdroje a jsou také schopny přesměrovat na zdroje rádiového vyzařování, které jsou pro nosné letadlo nebezpečnější, jako je radar s osvětlením cíle.

Používá se na raketách:

• KSR-11 Kh-15P Kh-25MP/MPU Kh-27PS Kh-28 Kh-31P Kh-58
• AGM-45 AGM-88

Autonomní

Systémy, které generují příkazy pro řízení rakety na základě programu zabudovaného na palubě. Obvykle se používá na střely k útoku na stacionární cíle nebo v kombinaci s jinými naváděcími systémy.

Inerciální

První raketa s inerciálním naváděcím systémem Fi 103

Systémy, ve kterých se letové parametry rakety určují metodami založenými na vlastnosti setrvačnosti těles. Na rozdíl od jiných naváděcích systémů je tento zcela autonomní, nepotřebuje žádné externí zdroje informací ani orientační body. Senzory instalované na palubě určují zrychlení letící rakety, na základě čehož se vypočítává její rychlost, dráha, souřadnice a také údaje pro korekci letu. První strategická řízená střela Fi 103 byla vybavena jednoduchým inerciálním systémem, který jí umožňoval pouze udržovat přímý let a uvést střelu do střemhlavého letu ve vypočítaném čase. Moderní inerciální systémy zahrnují akcelerometry pro měření zrychlení rakety, gyroskopy pro určování úhlů sklonu, stáčení a náklonu, časový blok, blok počátečních informací o parametrech pohybu a souřadnicích rakety při startu a počítačový systém pro výpočet aktuálních souřadnic. a pohybové parametry rakety na základě výše uvedených datových bloků.

Výhodou inerciálního systému je úplná autonomie a absolutní odolnost proti rušení. Hlavní nevýhodou je postupné hromadění chyb při určování aktuálních souřadnic a parametrů pohybu, což částečně řeší korekce systému.

Používá se na raketách:

• Fi 103
• AGM-69

Inerciálně korigované

Inerciální systémy se schopností korigovat nahromaděnou chybu při určování souřadnic a pohybových parametrů pomocí externích informačních zdrojů. Korekční metody se často používají v kombinaci, čímž se zvyšuje přesnost systému.

• Korekce navigačním zařízením spotřebitele globálního navigačního družicového systému korekce prováděná podle údajů přijímače jednoho z družicových navigačních systémů nebo jejich kombinace. Moderní rakety mohou využívat data z NAVSTAR, GLONASS, Galileo a dalších. Naváděcí systém porovnává souřadnice vypočítané inerciálním systémem se souřadnicemi přijatými přijímačem a vypočítává aktuální chybu, aby ji opravila. Tento korekční systém je zranitelný kvůli možnému elektronickému rušení nepřítele a také kvůli možnosti zničení samotných navigačních satelitů, takže na strategických řízených střelách je kombinován s jinými korekčními systémy. Systém se používá na raketách:
  • X-101
  • AGM-86C
• Reliefometrická krajně-korelační korekční korekce) korekce provedená na základě výsledků porovnání referenčního profilu reliéfu s reliéfem, nad kterým raketa právě letí. Před startem je na palubu rakety načtena mapa reliéfu podél trasy letu. Výškoměr při korekci generuje souvislý proud údajů o výšce letu v podobě sekvence převýšení a poklesů, které se „vyhledají“ na mapě a porovnávají se sekvence relativních výšek, nikoli absolutní hodnoty. Jakmile je detekována shoda, řídicí systém střely obdrží během opravy přesné souřadnice trasy a může vypočítat množství nahromaděné chyby, aby korigoval trajektorii. Systémy rané korekce terénu neumožňovaly načítání map terénu pro celou trasu kvůli paměťovým omezením, a tak se do řídicího systému načítaly mapy jednotlivých zón. Jejich velikosti byly zvoleny tak, aby při maximální hodnotě pravděpodobné chyby bylo zaručeno, že raketa přeletí korekční zónu. Raketa mezi nimi prolétla pouze za pomoci inerciálního navigačního systému. Později se objevila vylepšená verze – angličtina. Terrain Profile Matching, který je schopen nepřetržitě sledovat umístění střely. Do systému se nahraje digitální mapa oblasti podél trasy, na jejímž základě se „předpovídá“ aktuální hodnota nadmořské výšky. Vypočtená hodnota je poté porovnána se skutečnou hodnotou získanou z výškoměru. Rozdíl slouží k vyhodnocení aktuální chyby navigačního systému a její nápravě. Přesnost systému závisí na počtu a velikosti elementárních terénních oblastí, nad kterými je měřena výška letu. Čím menší je velikost buněk a čím větší je jejich počet v jedné sekvenci, tím vyšší přesnost systému závisí také na chybě měření výšky; Moderní střely používají místo rádiového výškoměru laserový dálkoměr, což zlepšuje přesnost systému. Podél trasy letu nad mořem se místo reliéfních map používají mapy magnetického pole. Systém se používá na raketách:
  • X-55 X-65
  • AGM-86B AGM-129
• Opticko-elektronický extrémní korekční systém) korekce provedená na základě výsledků porovnání referenčního snímku terénu se snímkem získaným opticko-elektronickou kamerou rakety. Od korekce terénu se zásadně neliší. Před odpálením jsou na palubu střely načteny snímky terénu podél letové trasy střely, cílové oblasti a samotného cíle. Během letu kamera instalovaná na palubě pořizuje snímky oblasti, které jsou „vyhledávány“ v referenčních snímcích. Jakmile je detekována shoda, řídicí systém střely obdrží přesné souřadnice v okamžiku střelby a může vypočítat množství nahromaděné chyby, aby korigoval trajektorii. Tento typ korekce se zpravidla používá při závěrečné části letu v cílové oblasti. Systém se používá na raketách:
  • X-55OK X-101
  • AGM-86C

Kombinovaný

Systémy, které kombinují výše popsané řídicí systémy jako prvky. Střely zpravidla používají autonomní a dálkové navádění v počáteční a střední části trajektorie letu a navádění v závěrečné části.

Vynález se týká oblasti zbraňových systémů, konkrétněji funkčně nezávislých modulů, které zajišťují detekci, sledování, zpracování souřadnic různých pozemních, povrchových a vzdušných cílů, jakož i zaměřování zbraňového objektu na tyto cíle. Technickým výsledkem je zvýšení provozních vlastností systému protivzdušné obrany. Zajišťuje detekci cíle v „tichých“ podmínkách, tzn. když systém nemůže být detekován zářením jeho radarových nebo laserových zařízení. Je zajištěno, že systém je necitlivý na nepřátelské radiofrekvenční potlačovací prostředky a na další faktory, které snižují účinnost radaru. Poskytuje schopnost detekovat více cílů v sektoru všestranné viditelnosti, operátorovi vyhodnotit jejich dosah a vybrat ten nejvýhodnější pro bojovou práci. Možnost panoramatické kontroly nad okolním prostorem je zajištěna před i poté, co operátor zvolí cíl nebo skupinu cílů pro bojovou práci. Systém pracuje v kombinovaném (poloautomatickém) režimu při zachování možnosti přednostního zásahu operátora v jakékoli fázi navádění až do okamžiku aktivace zbraně k bojové práci. Čas potřebný k měření cílového dosahu je zkrácen. Přesnost namíření zbraně na cíl v režimu sledování (sledování) se zvyšuje. Systém využívá digitální nebo digitálně-analogové servopohony azimutu a elevace, infračervený opticko-elektronický všestranný pozorovací systém, termokameru, dálkoměr, palubní počítač, monitory a ovládací panely posádky. Struktura systému je postavena s ohledem na maximálně flexibilní a efektivní kombinaci moderních prostředků infračervené optiky, automatizace a výpočetní techniky se schopnostmi a bojovými zkušenostmi posádky. 3 plat f-ly, 2 nemocní.

Vynález se týká oblasti zbraňových systémů, konkrétněji funkčně nezávislých modulů, které zajišťují detekci, sledování, zpracování souřadnic různých pozemních, povrchových a vzdušných cílů, jakož i zaměřování zbraňového objektu na tyto cíle. Vynález najde uplatnění v protiletadlových raketových a protiletadlových kanónových raketových systémech (SAM a ZPRK), protitankových raketových systémech (ATGM), jakož i jako součást zbraňových systémů válečných lodí která zajišťuje detekci cíle a namíření zbraňového objektu na něj, používaného v plukovním samohybném systému protivzdušné obrany „Strela - 1“. Toto řešení je založeno na vizuální detekci cíle operátorem a namíření zbraňového předmětu na něj v azimutu a elevaci pomocí optického zaměřovače pomocí operátorského ovládání pohonů azimutu a elevace (R.D. Angelsky, I.V. Shestov „Domácí anti -raketové systémy letadel“, M., Astrel Publishing House LLC, 2002, str. 171). Toto technické řešení s nespornými výhodami neposkytuje automatickou detekci cílů v kruhovém (panoramatickém) zorném poli, poskytování údajů o vzdálenostech k cílům a jejich rychlostech operátorovi, stejně jako automatické zaměřování zbraňového předmětu na cíl. vybrané operátorem. Uvedené nevýhody omezují účinnost systému protivzdušné obrany Strela - 1 v moderních bojových podmínkách Na systému protivzdušné obrany Tunguska je známé technické řešení, včetně pohonů pro sledování azimutu a elevace pro zaměřovací zbraně, všestranný radar detekce cílů. s azimutovým pohonem, radarem pro sledování cíle a zařízením pro zpracování informací o určení cíle, zařízením pro řízení pohonu, palubním počítačem (R.D. Angelsky, I.V. Shestov „Domestic anti-aircraft missile systems“, M., Astrel Publishing House LLC, 2002 , str. 206). Nezbytnou podmínkou pro efektivní bojovou činnost tohoto systému zaměřování zbraně na cíl je ozařování cíle radarovými impulsy, což s sebou nese možnost detekce komplexu nepřátelskými radiolokačními průzkumnými zařízeními. Navíc radarová metoda použitá v tomto systému není dostatečně účinná při zjišťování cílů využívajících technologii Stealth. Nejblíže vynálezu je z hlediska souhrnu podstatných vlastností technické řešení použité v protiletadlovém systému dělo-raketa podle. dle RU 2131577 (prototyp ), který obsahuje termokameru; pohony řízeného zbraňového předmětu, nesoucí vedený zbraňový předmět na svém pracovním těle; palubní počítač; infračervený opticko-elektronický systém s azimutálním pohonem, anténa s povelovým vysílačem protiraketové obrany, jednotka pro generování povelů řízení rakety, komunikační linky mezi palubním počítačem a infračerveným opticko-elektronickým systémem a termokamera a další konstrukční prvky komplexu. Tento komplex využívá rakety řízené radiovým paprskem, což je demaskující faktor a umožňuje detekovat komplex nepřátelským elektronickým průzkumem. Kromě toho, když stanice pracuje v autonomním režimu, je současný zorný úhel v azimutu infračerveného optického systému označování cílů omezen, což je dáno konstrukcí komplexu, který v případě potřeby umožňuje ovládání panoramatu vzdušný prostor operátorem otočením celé azimutové platformy a skenováním vzdušného prostoru po sektorech. To vede k výraznému prodloužení doby hledání a v důsledku toho ke snížení bojové účinnosti systémů PVO Účelem vynálezu je zvýšení operačních vlastností systémů PVO a systémů PVO v moderních bojových podmínkách Při použití vynálezu je dosaženo následujících technických výsledků: 1. Zajišťuje detekci cíle v „tichých“ podmínkách, tzn. kdy nelze komplex detekovat zářením jeho radarových nebo laserových zařízení.2. Je zajištěno, že systém je necitlivý na nepřátelské prostředky pro potlačení rádiové frekvence a na další faktory, které snižují účinnost radaru.3. Poskytuje možnost detekovat více cílů v sektoru všestranné viditelnosti, operátorovi vyhodnotit jejich dosah a vybrat ten nejvýhodnější.4. Možnost panoramatické kontroly nad okolním prostorem je zajištěna jak před, tak i poté, co operátor zvolí cíl nebo skupinu cílů pro bojovou práci.5. Systém pracuje v kombinovaném (poloautomatickém) režimu při zachování možnosti přednostního zásahu operátora v jakékoli fázi navádění až do okamžiku aktivace zbraně k bojové práci. Je tedy možné rychle změnit výběr cíle v případě výskytu nových, nebezpečnějších cílů (například neočekávané objevení se, v souladu se známou protitankovou taktikou, nepřátelského vrtulníku, který „vyskočil“ ).6. Čas potřebný k měření cílového dosahu se zkracuje.7. Přesnost namíření zbraňového předmětu na cíl v režimu sledování (sledování) se zvyšuje tím, že systém pro namíření zbraňového předmětu na cíl obsahuje základnu, hlavní azimutální digitální nebo digitální. analogový sledovací pohon namontovaný na základně, mechanicky spojený s pracovním prvkem tohoto pohonu azimutální plošina, kterou lze otáčet v azimutální rovině, dále obsahuje výškový digitální nebo digitálně analogový sledovací pohon namontovaný na azimutové plošině, termokameru a dálkoměr namontovaný na pracovní části tohoto pohonu a obsahuje elevační digitální nebo digitálně-analogový sledovací pohon naváděné zbraně namontované na azimutální plošině, nesoucí na svém pracovním těle naváděný zbraňový předmět, obsahuje palubní počítač, infračervený opticko-elektronický všestranný pozorovací systém s vlastním azimutovým pohonem a zahrnuje také monitory a ovládací panely, které tvoří pracoviště posádky; v tomto případě je palubní počítač připojen samostatnými elektrickými nebo optoelektronickými kanály k infračervenému opticko-elektronickému všestrannému pozorovacímu systému, k termokameře, k dálkoměru, k monitorům, k ovládacím panelům, k digitálním blokům každého z nich digitální nebo digitálně-analogový sledovací pohon a na řízený zbraňový objekt. Uvedená podstata vynálezu souvisí s deklarovanými technickými výsledky následovně Technické výsledky 1-4 jsou dosaženy tím, že v systému namíření zbraňového předmětu na cíl je infračervený opticko-elektronický všestranný pozorovací systém. použitý, fungující ve spojení s ostatními prvky systému v souladu s jeho účelem a technickými možnostmi Technický výsledek 5, ve spojení s jinými technickými výsledky, je dosažen tím, že priorita cíle je určena provozovatelem, azimut. a výškové navádění dálkoměru a termokamery se provádí automaticky, proveditelnost bojové práce na cíli určuje operátor, cíl je zachycen v zaměřovači operátorem nebo automaticky a navádění zbraně na cíl je Technický výsledek 6 ve spojení se všemi ostatními technickými výsledky je dosažen tím, že systém využívá samostatný elevační digitální nebo digitálně-analogový sledovací pohon termokamery a dálkoměru. Tento disk má vysoký výkon, protože... kombinované inerciální vlastnosti dálkoměru a termokamery (jako mechanických objektů) jsou malé, takže proces určování vzdálenosti cíle trvá kratší dobu ve srovnání s technickým řešením, kdy je dálkoměr zaměřován na cíl elevačním pohonem zbraně Technický výsledek 7 je dosažen implementací struktury systému podle dvoukanálového schématu. Předběžný naváděcí kanál azimutové platformy, dálkoměru a termokamery se provádí pomocí souřadnic jednoho (vybraného) cíle, které jsou generovány infračerveným opticko-elektronickým všestranným pozorovacím systémem (OESCO). Tyto informace jsou aktualizovány na nízké frekvenci (0,5 Hz pro systém Phoenix), a proto by dosažení nepřetržitého sledování cíle vyžadovalo extrapolační výpočetní algoritmus, který přináší další chyby. Zvýšení přesnosti spojené s odstraněním zadané chyby je dosaženo tím, že termokamera je nasměrována předběžným naváděcím kanálem na sektor prostoru obsahující zvolený cíl, načež jsou souřadnice cíle určeny signálem. z termokamery, a tento signál je kvantován na vysoké frekvenci a v porovnání s rychlostí pohonů lze považovat za spojitý Obrázek 1 ukazuje funkční schéma systému pro namíření zbraňového objektu na cíl ukazuje schéma rozložení systému pro namíření zbraňového objektu na cíl, což dává představu o vzhledu systému. Systém namíření zbraňového objektu na cíl (obr. 1 a 2) obsahuje hlavní azimutální digitální (German-Galkin S.G. a kol. „Digitální elektrické pohony s tyristorovými měniči“, Leningrad, Energoatomizdat, pobočka Leningrad, 1986, str 8, obr. 1-3) nebo digitálně-analogový (Příručka k automatickému elektrickému pohonu, editovali V.A. Eliseev a V.A. Shinyansky, M.: Energoatomizdat, 1983, str. 356) servopohon 1. základna 2, ve které může být rám mobilního zařízení nesoucího systém. K pracovnímu tělesu hlavního pohonu 1 pro sledování azimutu je mechanicky připojena azimutální plošina 3, na které je umístěn úhlový digitální nebo digitálně analogový sledovací pohon 4 termokamery a dálkoměru a úhlový digitální nebo digitálně analogový sledovací pohon 5 řízený zbraňový objekt jsou umístěny a namontovány. Azimutální platforma 3 má schopnost rotace v azimutální rovině. Thermal imager 6 (http://dic.academic.ru/misc/enclp.nsf/ByID/NT0000B836, stejně jako časopis Stepanov P.M., Stanskaya T.E., Merkin S.Yu. „Přenosná termovizní kamera na dlouhých vlnách IR řada pro širokou škálu aplikací, časopis „Applied Physics“ č. 3, 1999) a dálkoměr 7 (například laserový dálkoměr vyvinutý Výzkumným ústavem Polyus, Moskva, http://www.polyus.msk .ru/RU/lrfru.html) jsou zesíleny Na pracovním těle elevačního servopohonu jsou 4 termokamery a dálkoměr. Naváděný zbraňový předmět 8 je upevněn na pracovním tělese elevačního servopohonu 5 řízeného zbraňového předmětu. Součástí systému je také palubní počítač 9, vybavený rozhraními pro externí zařízení, infračervený opticko-elektronický všestranný pozorovací systém (OESKO) 10 s vlastním azimutovým pohonem 11 (může se jednat o systém Phoenix vyvinutý společností ZAO Optoelectronic Technologies of Defense Systems, Moskva), http://www.redstar.ru/2001/05/19_05/4_03.html). Monitor 12, monitor 13, ovládací panel 14 a ovládací panel 15 společně tvoří pracoviště posádky. Palubní počítač 9 je pomocí samostatných elektrických nebo optoelektronických kanálů přes rozhraní v něm obsažená připojen k infračervenému opticko-elektronickému všestrannému pozorovacímu systému 10, termokameře 6, dálkoměru 7, digitálním blokům každého z nich. servopohony 1, 4, 5 a naváděný zbraňový objekt 8 s monitory 12 a 13 a ovládacími panely 14 a 15. Systém namíření zbraňového předmětu na cíl funguje následovně: infračervený opticko-elektronický všestranný pozorovací systém 10 se otáčí kolem azimutální osy s danou frekvencí, což je zajištěno vlastním pohonem 11 azimutu. Zároveň je zajištěn kruhový výhled do okolního prostoru v prostorovém úhlu určeném vyzařovacím diagramem OESKO. Vlastní tepelné záření předmětů spadajících do pozorovacího sektoru OESKO je zaznamenáváno jeho citlivými prvky a převáděno na informační signál, který vstupuje do palubního počítače 9 prostřednictvím elektrického nebo optoelektronického kanálu. v důsledku čehož jsou určeny azimut a elevační souřadnice objektu. Během jedné otáčky OESKO 10 jsou určeny souřadnice mnoha objektů umístěných v pozorovacím sektoru OESKO (systém Phoenix určuje až 100 cílů). Software a hardware palubního počítače 9 poskytuje grafické znázornění všech specifikovaných objektů na obrazovce 12 monitoru ve formě značek na mřížce obrazovky. Velitel posádky vybere cíl z detekovaných objektů a pomocí ovládacího panelu 14 namíří obraz kurzoru na grafický obrázek cíle, načež pomocí dálkového ovládání 14 vydá příkazový signál „Cíl vybrán! . Podle tohoto příkazu přijímá digitální blok hlavního pohonu 1 sledování azimutu z palubního počítače 9 signál úměrný souřadnici azimutu zvoleného cíle a digitální blok pohonu 4 sledování nadmořské výšky termokamery resp. dálkoměr přijímá signál úměrný souřadnici elevačního úhlu zvoleného cíle. Sledovací pohony 1 a 4 zpracují dané souřadnice, v důsledku čehož se azimutální plošina 3 otočí a pracovní těleso výškového pohonu 4 termokamery a dálkoměru se zvedne a zaměří se termokamera 6 a dálkoměr 7 v sektoru prostoru obsahujícího vybraný cíl. Signál z termokamery 6 vstupuje do palubního počítače 9, kde se vybere snímek, určí se souřadnice a jejich derivace cíle v oblasti pozorování a na obrazovce monitoru 13 se objeví grafický obraz tohoto cíle, který je poskytován softwarem a hardwarem palubního počítače 9. Poté palubní počítač 9 vydá povelový signál do dálkoměru 7, který určí cílovou vzdálenost a přijatou informaci přenese do palubního počítače. počítače 9. Od tohoto okamžiku přijímají vstupy digitálních bloků servopohonů 1 a 4 z palubního počítače 9 signály úměrné aktuálním souřadnicím cíle a sledovací pohony zajišťují sledování cíle, tzn. držení optické osy termokamery 6 ve směru k cíli. Na základě údajů o souřadnicích, odvozeninách těchto souřadnic a dosahu cíle provede palubní počítač 9 kompletní výpočet parametrů kurzu cíle a určí jeho dosah zbraní. Zároveň se na monitorech 12 a 13 objeví informace, které jsou dostatečné pro rozhodnutí o vhodnosti bojové práce na daném cíli. Mohou to být například následující informace: azimut blížícího se cíle 30, úhel 15, dosah 5000, vstup do zóny za 10 sekund. Nebo tato informace: cíl dohonit azimut 30, úhel 15 dosah 2000, opuštění zóny za 10 sekund. Na základě těchto informací velitel rozhodne o vhodnosti bojové práce na cíli. Přitom se buď přepne na jiný cíl, nebo dá slovní povel operátorovi ke zničení cíle. Po obdržení takového příkazu operátor pomocí ovládacího panelu 15 zkombinuje grafický obraz zaměřovacího kurzoru s grafickým obrazem cíle na obrazovce 13 monitoru a tlačítko 15 dálkového ovládání vydá příkazový signál, aby namířil zbraň na cíl. Tento signál je přiveden na vstup digitální jednotky pohonu 5 pro sledování náměru zbraňového objektu, který namíří zbraňový objekt 8 na cíl v elevaci. Po průchodu naváděcího povelového signálu obsahují signály přicházející na digitální bloky servopohonů 1 a 5 z palubního počítače 9 balistické korekce, které zohledňují rychlost, dostřel, výšku cíle, úhel střetu, typ zaměřování zbraně atd. Tyto korekce jsou prováděny balistickým počítačem, který je implementován softwarově na palubním počítači 9. Je zajištěn režim, ve kterém po zkombinování obrazu zaměřovacího kurzoru s obrazem cíle na na obrazovce 13 monitoru je cíl „zachycen“, tj. vazba řídicích signálů přijatých na vstupu digitálních bloků servopohonů 1 a 5 na aktuální souřadnice cíle, s přihlédnutím k balistickým korekcím. Konec namíření zbraňového předmětu 8 na cíl je určen kritériem minimálního nesouladu povelových vlivů přicházejících z palubního počítače 9 se zpětnovazebními signály servopohonů 1 a 5. Signál o konci směrování převede palubní počítač na informační zprávu „Připraveno!“ na obrazovce monitoru 13. Pokud je jako zbraňový objekt použit systém dělostřelecké hlavně, potom operátor použije ovládací panel 15 k aktivaci zbraňového objektu, tzn. začne ostřelovat cíl. V tuto chvíli velitel sleduje informace na monitoru 12 a v případě výskytu nových, nebezpečnějších cílů v kruhovém sektoru pohledu (např. když nepřátelský vrtulník „vyskočil“ se objeví v souladu se známými anti- tanková taktika) nebo při přijetí určení prioritního cíle prostřednictvím komunikační linky z Divizní detekční stanice se může rozhodnout změnit výběr cíle v kterékoli fázi práce. To je zajištěno prioritou ústředny 14, realizovanou pomocí softwaru a hardwaru palubního počítače 9. V případě, že protiletadlová střela vybavená infračervenou naváděcí hlavicí a vestavěným telemetrickým systémem sledování připravenosti se používá jako zbraňový objekt (např. systém protivzdušné obrany Stinger, N. L. Volkovsky „Encyklopedie moderních zbraní a vojenské techniky“, svazek 2, vyd. „Polygon“, Petrohrad, 1997, s. 199) z ovládacího panelu 15 je současně s naváděcím signálem přijat signální příkaz k uvedení protiletadlové střely do pohotovosti. Zachycení cíle infračervenou naváděcí hlavicí je určeno signálem z této hlavice, který je prostřednictvím softwaru a hardwaru palubního počítače 9 převeden na informační zprávu „vidím cíl“ na obrazovce monitoru 13. Přijetí takové zprávy je pro operátora důkazem bojové připravenosti systému. Tlačítko 15 ovládacího panelu vysílá signální příkaz k odpálení protiletadlové střely Software a hardware palubního počítače 9 poskytuje možnost překonfigurovat konfiguraci pracoviště posádky tak, aby bylo možné ovládat systém z jednoho (. libovolnou) z ovládacích panelů as jedním (libovolným) monitorem . Potřeba takové rekonfigurace může nastat z provozních nebo organizačních důvodů. Struktura systému je postavena s ohledem na maximálně flexibilní a efektivní kombinaci moderních prostředků infračervené optiky, automatizace a výpočetní techniky se schopnostmi a bojovými zkušenostmi posádky.

NÁROK

1. Systém namíření zbraňového předmětu na cíl obsahující termokameru, pohon na naváděný zbraňový předmět, nesoucí na pracovním těle naváděný zbraňový předmět, palubní počítač, infračervený opticko-elektronický systém s azimutální pohon a palubní počítač je propojen s infračerveným opticko-elektronickým systémem a termokamerou, vyznačující se tím, že je vybaven základnou, namontovanou na základně s hlavním azimutálním digitálním nebo digitálně analogovým servopohonem, mechanicky připojený k pracovnímu tělesu hlavního azimutálního servopohonu azimutální platformou, konfigurovanou pro otáčení v azimutální rovině, dálkoměr namontovaný na azimutální platformě s výškovým digitálním nebo digitálně analogovým sledovacím pohonem, monitory a ovládacími panely, které tvoří pracoviště osádky, termokamera a dálkoměr jsou namontovány na pracovním tělese elevačního pohonu a pohon řízeného zbraňového objektu je namontován na azimutální plošině a je elevačním digitálním nebo digitálně-analogovým sledovacím pohonem, s infračervený opticko-elektronický systém je navržen s všestrannou viditelností a palubní počítač je propojen samostatnými elektrickými nebo optoelektrickými kanály s infračerveným opticko-elektronickým všestranným pozorovacím systémem, termokamerou, dálkoměrem, monitory, ovládacích panelů a s digitálními bloky každého digitálního nebo digitálně analogového servopohonu.2. 2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že konfigurace pracoviště se nastavuje programem palubního počítače v závislosti na složení posádky a je překonfigurovatelná.3. 2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že palubní počítač obsahuje rozhraní všech externích zařízení, ke kterým je počítač připojen.4. 2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že při použití střely s naváděcí hlavicí jako zbraně je palubní počítač připojen samostatným elektrickým nebo optoelektronickým kanálem k naváděcí hlavici střely.

Podívejme se na fyzikální principy fungování naváděcích systémů UASP různých typů a také proveďte srovnávací analýzu jejich výhod a nevýhod. Rozlišují se následující základní principy vedení:

Příkazové navádění;

Naváděcí;

Autonomní vedení.

Během příkazového navádění mění systém řízení rakety svou trajektorii na základě informací přenášených z vnějšího zdroje. Existují systémy, které přenášejí jak spojité, tak diskrétní informace.

Následující naváděcí systémy fungují na principu příkazového navádění:

Rádiové ovládání;

Televizní velení;

Navádění rádiovým paprskem;

Navádění laserového paprsku.

S rádiovým povelovým naváděcím systémem jsou signály do řídících motorů rakety generovány na nosném letadle a přenášeny do rakety přes rádiový kanál nebo dráty. Je to nejjednodušší z hlediska implementace. Raketa je řízena přímo operátorem, který vychylováním řídící páky mění výchylku kormidel samotné rakety, čímž řídí její dráhu letu. Pro lepší viditelnost je někdy v zadní části rakety umístěn tracer. Moderní rádiové naváděcí systémy jsou schopny nezávisle monitorovat polohu střely pomocí optického senzoru, který sleduje sledovač střely neboli radar, a vypočítat dráhu letu střely, dokud nezasáhne cíl; naváděcí operátor může pouze držet zaměřovací značku na cíli.

Výhodou radiového naváděcího systému je jeho nezávislost na povětrnostních podmínkách a denní době, stejně jako vysoká odolnost komunikačního kanálu proti rušení a relativně vysoké utajení. Mezi nevýhody patří omezená manévrovatelnost nosiče po startu a nutnost detekovat a rozpoznat cíl před startem.

Televizní povelový naváděcí systém je obecně podobný radiovému povelovému naváděcímu systému. Hlavním rozdílem je televizní kamera instalovaná na palubě rakety, s jejíž pomocí naváděcí operátor sleduje let rakety. Naváděcí operátor dostává v reálném čase obraz oblasti, nad kterou střela letí, a řídí let se zaměřením na znatelné orientační body. Po detekci cíle operátor nasměruje střelu jeho směrem. Tento řídicí systém je zpravidla prvkem kombinovaného naváděcího systému, ve kterém může střela vstoupit do cílové oblasti pomocí autonomního inerciálního naváděcího systému a navést po detekci cíle televizní hlavou naváděcího systému (GOS).

Výhody systému jsou podobné systému rádiového velení, ale má výrazně větší dosah, protože není potřeba vizuální sledování letu rakety. Hlavní nevýhodou je úzké zorné pole televizního hledače, které v kombinaci s vysokou rychlostí letu vede ke ztrátě orientace naváděcího operátora.

S naváděcím systémem rádiového paprsku je střela orientována vzhledem k soustředěnému rádiovému paprsku nosného letadla nasměrovaného na cíl. Palubní senzory střely generují signály do řídicího systému na základě úhlové odchylky od směru zóny rovnosignálu paprsku. Během navádění musí operátor udržovat cíl útoku, sledovač raket a zaměřovač na stejné linii, proto se tato metoda také nazývá „metoda tří bodů“.

Nevýhodou takového naváděcího systému je omezený rozsah možných odpalů raket, nemožnost manévrování s nosičem při navádění a malá přesnost zásahu.

S laserovým naváděcím systémem je střela orientována vzhledem k modulovanému laserovému paprsku nasměrovanému na cíl. Palubní senzory generují signály do řídicího systému na základě velikosti horizontální a vertikální odchylky střely od paprsku, takže střela je neustále v ose laseru.

Výhody a nevýhody systému navádění laserového paprsku jsou podobné jako u semiaktivního systému navádění laseru, s výjimkou vyšší utajení, protože požadovaný výkon laseru pro navádění příkazů je mnohem menší.

Systémy jsou postaveny na naváděcím principu, ve kterém jsou informace o změně dráhy letu rakety vydávány autonomně na palubě rakety z její naváděcí hlavy. Naváděcí hlavice využívá vyzařovanou nebo odraženou energii cíle. Existují aktivní navádění – primární zdroj energie je na palubě rakety, semiaktivní – zdroj energie je mimo raketu a pasivní – zdrojem energie je samotný cíl.

Aktivní navádění;

Poloaktivní navádění;

Pasivní navádění.

Při realizaci aktivního navádění, zejména při použití aktivního radarového naváděcího systému, je střela naváděna radarovým signálem generovaným palubním radarem odraženým od cíle. Rozlišení radaru střely závisí na velikosti antény, která je omezena průměrem těla, takže střely s aktivním radarovým vyhledávačem často používají dodatečné metody, jak dostat cíl do dosahu palubního radaru. Patří mezi ně inerciálně korigovaná metoda navádění, poloaktivní radar nebo televizní navádění.

Mezi poloaktivní naváděcí systémy patří:

Poloaktivní radar;

Poloaktivní laser.

U poloaktivního radarového naváděcího systému je střela naváděna radarovým signálem odraženým od cíle, generovaným radarem nosiče nebo označením cíle, který nejčastěji slouží i jako letadlo. V současné době se tato metoda navádění používá ke zvýšení dosahu odpalu raket s aktivním radarovým naváděním.

U semiaktivního laserového systému je naváděcí hlava orientována směrem ke středu odraženého bodu laserového záření z nosiče nebo leteckého nebo pozemního ovladače letadla. Naváděcí hlavice přijímá odraženou laserovou energii a určuje úhlové souřadnice cíle, na základě kterých řídicí systém střely v souladu s daným letovým programem generuje příkazy řízení pohybu. Od startu do záběru musí operátor zaměřování držet laser na cíli. Při použití ovladače letadla je možné střílet na cíl, který není viditelný z nosiče, v tomto případě je možné získat cíl podél dráhy letu rakety.

Výhodou poloaktivního laserového naváděcího systému je vysoká přesnost zásahu střely do cíle, což jí umožňuje zasáhnout jednotlivé manévrovatelné malé předměty. Mezi nevýhody patří závislost na povětrnostních podmínkách, ale i složení a znečištění atmosféry. Zvláštnost systému vyžaduje neustálé osvětlování cíle laserem, takže nosné letadlo je po odpálení rakety omezeno v manévrování nebo je vyžadováno použití pozemního řídícího letadla nebo jiného letadla, které bude provádět určení cíle.

Pasivní naváděcí systémy zahrnují:

Televize;

Tepelné zobrazování;

Pasivní radar.

Při použití televizních systémů je naváděcí hlava orientována směrem k vizuálně kontrastní části cíle vzhledem k okolnímu pozadí. Kromě toho může být linie kontrastu tvořena nejen kontrastní barvou proti obecnému pozadí, ale také dopadajícím slunečním světlem a stíny. Po zaměření se cílový obraz zaznamená do paměti střely a automaticky se aktualizuje, jakmile se přiblíží k cíli. Hlavním prvkem televizního hledače je černobílá opticko-elektronická televizní kamera. Televizní navádění je pasivní, což umožňuje provést útok skrytý před nepřítelem.

Výhodou televizního naváděcího systému je vysoká přesnost zásahu střely do cíle, což jí umožňuje zasáhnout jednotlivé manévrovatelné malé předměty. Kromě toho je televizní systém po spuštění autonomní, a proto nijak neomezuje manévrovatelnost nosiče, což implementuje princip „nastav a zapomeň“. Mezi nevýhody patří silná závislost na povětrnostních podmínkách a také složení a znečištění atmosféry. Televizní naváděcí systém funguje efektivně pouze v jasném, kontrastním světle.

Termovizní naváděcí systém je obecně podobný televiznímu naváděcímu systému, pouze nepracuje v panchromatickém, ale v infračerveném rozsahu vlnových délek.

Výhody a nevýhody jsou podobné jako u televizního naváděcího systému. Termovizní naváděcí systém však může pracovat za špatných světelných podmínek a v noci.

S pasivním radarovým naváděcím systémem je střela naváděna rádiovým signálem generovaným cílem. Pasivní radarové hledače poskytují směrové navádění v určitém rádiovém frekvenčním rozsahu. Zaměřují se nejen na hlavní radarový paprsek, ale také na postranní laloky vyzařovacího diagramu antény. První střely s pasivním radarovým zaměřovačem ztratily svůj cíl, když byl vypnut rádiový zdroj nebo byl směrový radiový paprsek radarové antény odvrácen od rakety letící k ní. Moderní pasivní radarové naváděcí systémy mají funkci „paměti“ polohy zdroje.

V autonomních systémech jsou příkazy pro řízení rakety vytvářeny na základě programu zabudovaného na palubě. Obvykle se používá na střely k útoku na stacionární cíle nebo v kombinaci s jinými naváděcími systémy.

Následující systémy fungují na principu navádění:

Inerciální;

Inerciálně korigované.

Inerciální systémy se vyznačují tím, že letové parametry rakety se určují metodami založenými na gyroskopickém jevu, který se používá v inerciálních navigačních systémech. Na rozdíl od jiných naváděcích systémů je tento zcela autonomní a nevyžaduje žádné externí zdroje informací ani orientační body. Senzory instalované na palubě určují lineární zrychlení a úhlové rychlosti letící rakety, na základě kterých se vypočítává její rychlost, souřadnice a trajektorie a také údaje pro korekci letu. Mezi moderní inerciální systémy patří akcelerometry pro měření zrychlení rakety, senzory úhlové rychlosti, gyroskopy pro určování úhlů sklonu, stáčení a náklonu, časový blok, blok počátečních informací o parametrech pohybu a souřadnicích rakety při startu a počítačový systém pro výpočet aktuálních souřadnic a parametrů pohybu rakety na základě dat z výše uvedených bloků.

Výhodou inerciálního systému je úplná autonomie a absolutní odolnost proti rušení. Hlavní nevýhodou je postupné hromadění chyb při určování aktuálních souřadnic a parametrů pohybu. Tuto nevýhodu lze částečně kompenzovat systémovou korekcí.

Inerciálně korigované systémy mají schopnost korigovat nahromaděnou chybu při určování souřadnic a parametrů pohybu pomocí externích informačních zdrojů. Korekční metody se často používají v kombinaci, čímž se zvyšuje přesnost systému.

Korekce inerciálního kanálu navigačního zařízení na základě signálů z globálního navigačního satelitního systému. Korekci lze provést pomocí dat z některého ze satelitních navigačních systémů: NAVSTAR, GLONASS, Galileo a dalších, případně jejich kombinací. Naváděcí systém porovnává souřadnice vypočítané inerciálním systémem se souřadnicemi přijatými přijímačem satelitního signálu a vypočítává aktuální chybu, aby ji opravila. Tento korekční systém je zranitelný kvůli možnému elektronickému rušení nepřítele a také kvůli možnosti zničení samotných navigačních satelitů, proto je často kombinován s jinými korekčními systémy.

Reliéfní metrický korekční systém extrémní korelace využívá výsledků porovnání referenčního profilu reliéfu s reliéfem, nad kterým raketa právě letí. Před startem je na palubu rakety načtena mapa reliéfu podél trasy letu. Výškoměr při korekci generuje souvislý proud údajů o výšce letu v podobě sekvence převýšení a poklesů, které se „vyhledají“ na mapě a porovnávají se sekvence relativních výšek, nikoli absolutní hodnoty. Jakmile je detekována shoda, řídicí systém střely obdrží během opravy přesné souřadnice trasy a může vypočítat množství nahromaděné chyby, aby korigoval trajektorii. Do systému se nahraje digitální mapa oblasti podél trasy, na jejímž základě se „předpovídá“ aktuální hodnota nadmořské výšky. Vypočtená hodnota je poté porovnána se skutečnou hodnotou získanou z výškoměru. Rozdíl slouží k vyhodnocení aktuální chyby navigačního systému a její nápravě. Přesnost systému závisí na počtu a velikosti elementárních terénních oblastí, nad kterými je měřena výška letu. Čím menší je velikost buňky a čím větší je počet buněk v jedné sekvenci, tím vyšší je přesnost systému. Přesnost také závisí na chybě v měření výšky. Moderní rakety používají laserový dálkoměr spolu s rádiovým výškoměrem a také mapy magnetického pole, což zlepšuje přesnost systému.

Opticko-elektronický korekční systém extrémní korelace porovnává referenční obraz terénu s obrazem získaným opticko-elektronickým systémem rakety. Před odpálením jsou na palubu střely načteny snímky terénu podél letové trasy střely, cílové oblasti a samotného cíle. Během letu kamera instalovaná na palubě pořizuje snímky oblasti, které jsou „vyhledávány“ v referenčních snímcích. Jakmile je detekována shoda, řídicí systém střely obdrží přesné souřadnice v okamžiku střelby a může vypočítat množství nahromaděné chyby, aby korigoval trajektorii. Tento typ korekce se zpravidla používá při závěrečné části letu v cílové oblasti.

Souhrnné charakteristiky různých naváděcích systémů řízených protiletadlových děl jsou uvedeny v tabulce. 4.

Podrobnější zvážení rysů tvorby fázových souřadnic, které jsou součástí vektoru relativní polohy ASP a cíle, jakož i vzorců změn tohoto vektoru v závislosti na různých principech vedení, je významným samostatný předmět studia a není zahrnut ve výčtu problematiky uvedené v této knize. Dále bude podrobně rozebráno řešení problému míření v bojovém použití NASP.

Související informace.

Systémy navádění raket se dělí na systémy velení, ze kterých se přenášejí řídicí informace do rakety

vnější bod a naváděcí systémy, ve kterých je relativní poloha cíle určena na střele. Změnu směru letu lze provádět například pomocí čtyř nezávisle ovládaných kormidel v případě řízených střel nebo reakční silou v případě balistických střel. Radarové sledování je usnadněno, pokud je možné přijímat odražený signál od rohových reflektorů nebo transpondérů namontovaných na střelách. V druhém případě, pokud je snížení přesnosti dosahu nepřijatelné, by časové zpoždění zpoždění nemělo přesáhnout 6 ns.

Rýže. 25. 22. Radarové navádění a řízení raket: a - řízení rádiovým spojením; b - navádění radiovým paprskem; c - aktivní navádění pomocí metody proporcionálního navádění. (Cm. .)

Vybavení odpovídače na raketě pracující na frekvenci zahrnuje kodéry pro identifikaci, systém pro příjem povelů a telemetrické jednotky. Anténa transpondéru musí mít všesměrový vzor; na frekvencích můžete použít anténní pole obsahující 3 až 12 soufázových prvků, stejně vzdálených po obvodu rakety, s polarizací rovnoběžnou s její osou. Pro transpondéry na palubě rakety se také používají anténní štěrbinová pole, která mohou zajistit kruhovou polarizaci malým vyzařovacím dipólům vyrobeným z feritů a některým subminiaturním strukturám.

Při povelu rádiovým spojením se používají dvě radarové jednotky s automatickým sledováním, které jednotlivě určují polohu rakety a cíle, jak je znázorněno na obr. 25.22, a. Pomocí těchto dat počítač určí vzájemnou polohu cíle a střely a generuje řídicí povely, které jsou přenášeny do střely prostřednictvím rádiového spojení. Typický automatický sledovací systém měří dosah, jak je popsáno v kap. 25.4.3, vysíláním nosné s referenční modulací a měřením fáze odraženého signálu.

Provádí se jak hrubé, tak jemné stanovení; Raketa má koherentní transpondér. Měření dosahu je prováděno třemi přijímacími stanicemi umístěnými na třech různých pevných bodech, což umožňuje vypočítat prostorové souřadnice střely. Hlavní nevýhodou tohoto způsobu navádění založeného na příkazech je to, že při odpalování několika raket je nutné o stejnou hodnotu zvýšit hlavní složení pozemního vybavení a také to, že se zvyšujícím se dosahem klesá přesnost navádění.

Při navádění radiovým paprskem je na zadní straně střely instalována anténa, která přijímá signál vysílaný podél paprsku radaru pro sledování cíle s kuželovým snímáním, jak je znázorněno na Obr. 25,22, b. Když se raketa odchýlí od svého kurzu, bude tento signál modulován podle rovnice (25.16); paprsek také nese další kódovanou modulaci, která určuje fázi skenování. V jednom případě byly po obvodu válcové rakety instalovány čtyři anténní prvky v 90° intervalech. Při jakémkoli vychýlení rakety se v těchto anténních prvcích objevují nestejné signály, což umožňuje měřit chyby v azimutu a elevaci. Tato data, kombinovaná s přibližnými údaji o doletu střely, se po převodu na kartézské souřadnice použijí ke generování nezbytných příkazů, které ovládají kormidla. K dispozici je pozemní výpočetní zařízení, které kompenzuje chyby způsobené posunem paprsku a možnou paralaxou. Typicky je úhel skenování paprsku přibližně 3°, i když někdy může být během počáteční fáze odpalu použit širší obrazec paprsku kolem 40°, emitovaný na mírně odlišné frekvenci, aby se usnadnilo získání střely.

S rostoucím dosahem v důsledku nárůstu lineárních rozměrů paprsku se přímka záměru, na které je umístěna řízená střela, stává méně přesná; Kromě toho vznikají problémy při zohledňování atmosférického lomu, při práci pod malými úhly elevace, úhlových poruchách a vyhlazení.

Naváděcí střela má radiotransparentní nosní plášť nebo kryt, uvnitř kterého je umístěna malá parabolická anténa a automatický sledovací radar, který přijímá signály odražené od cíle. S aktivním naváděním, jak je znázorněno na Obr. 25.22, c, radarový vysílač a přijímač jsou umístěny na raketě, a protože rozměry a hmotnost zařízení na palubě rakety jsou omezené a velikost otvoru antény je také omezena, maximální dosah systému je malý . Při semiaktivním navádění je cíl ozařován pozemním vysílačem umístěným například na odpalovací rampě, ze které byl proveden start. V tomto případě může být výkon vysílače a rozměry antény poměrně velké, což vede k významným

zvýšením dosahu. Oba typy systémů mohou pracovat buď v kontinuálním vlnovém nebo pulzním režimu. Naváděcí hlava nastavuje linii pohledu na cíl nikoli vzhledem k jakékoli ose spojené s raketou, ale vzhledem k prostorovému pevnému referenčnímu úhlu: To vyžaduje gyroskopickou stabilizaci antény; v tomto případě signály nesouladu přicházející z radarového přijímače způsobí, že gyroskop zpracuje. Protože rychlost precese je úměrná použitému signálu, slouží tento signál jako míra rychlosti otáčení zorného pole a může být použit pro řízení.

Během procesu navádění se střela přibližuje k cíli po proporcionální přibližovací trajektorii, pro kterou je možná řada možností. Dráhu rakety lze popsat rovnicí

kde je úhel směru pohybu rakety; úhel zorného pole, přičemž oba úhly jsou měřeny vzhledem ke stejné prostorové ose; K - konstanta vedení.

Pokud pak rychlost rotace směru pohybu střely bude rovna rychlosti rotace mušky a výsledkem je normální honička; tento stav obvykle vede k velkým bočním zrychlením na konci trajektorie. Jestliže se pak střela pohybuje po trajektorii s konstantním azimutem, úhel náběhu je konstantní a úhlová rychlost rotace mušky je nulová; v tomto případě se raketa pohybuje po přímé dráze, ale při startu je potřeba velké boční zrychlení. V praxi se hodnota K pohybuje mezi 3 a 10, takže raketa letí tak, jak je znázorněno na Obr. 25.22, c, po trajektorii zachycení nebo v zatáčce s předvídáním bez náhlých manévrů během startu. Vliv kolísání cílového signálu v důsledku slábnutí a blikání musí být v naváděcím zařízení vyrovnán, protože tyto výkyvy při vstupu do řídicího systému zvyšují zpoždění a snižují výkon systému, zejména na krátké vzdálenosti. Při navádění s jinými metodami odposlechu je důležitý koncept pravděpodobnosti setkání. Měření a záznam velikosti neúspěchu při míření na letadlo lze získat pomocí jednoduchého Dopplerova radaru namontovaného na střele.