Макет радиолокационного робототехнического комплекса

Предлагаемая полезная модель относится к области робототехники, в частности представляет собой макет РЛРТК (радиолокационного робототехнического комплекса) и может быть реализована при производстве как отдельных макетов, так и при изготовлении имитационно-моделирующего стенда, для проведения исследований по применению РЛРТК в бою, а также демонстрации возможностей роботизации артиллерии на современном театре боевых действий.
Известно, что процесс управления РТК весьма сложен как для разработки, так и для реализации, поэтому исследования в области применения и создания РТК ВН (робототехнических комплексов военного назначения) весьма важны в свете выполнения военной доктрины РФ.
Заявителю не известны аналоги устройства, имеющие схожее целевое предназначение. Аналог макета РЛРТК отсутствует.
Прототипом полезной модели является существующий и модернизируемый РЛС (радиолокационный комплекс) 1Л219М «Зоопарк-1», являющийся на сегодняшний день основным самоходным радиолокационным артиллерийским комплексом разведки ВС РФ, последующая модернизация которого позволит рассматривать его в качестве РТК ВН.
Настоящее техническое решение заключается в создании устройства, являющегося совокупностью конструктивных элементов, позволяющих за счет их совместной работы производить перемещение на плоскости, манипуляции в пространстве, имитирование процесса разведки, а также прием и передачу информационно-управляющих сигналов.
Задачей полезной модели является возможность проведения натурных исследований и демонстраций возможностей РЛРТК при отработке вопросов передвижения на местности, ведения разведки и взаимодействия с другими РТК ВН.
Техническим результатом данной полезной модели является повышение визуализации процесса исследования применения РЛРТК и существенное упрощение учета влияния внешних и внутренних (процесс взаимодействия устройств и механизмов робота) факторов на эксплуатацию РЛРТК.
Сущность макета РЛРТК показана на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3.
Макет РЛРТК состоит из следующих систем, механизмов и элементов.
Корпус 1 состоит из колесного шасси и радиолокационной станции (РЛС) с фазированной антенной решеткой (ФАР). Внешний вид макета РЛРТК соответствует внешнему виду РЛК 1Л219М «Зоопарк-1» в масштабе 1:35. Корпус 1 изготовлен из пластмассы. Корпус 1 служит для размещения управляющих систем и исполнительных механизмов макета РЛРТК.
2
В качестве микроЭВМ 2 используется 32-битный микроконтроллер STM32F407, расположенный в шасси корпуса 1. Микроконтроллер включает в себя микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ, периферийные устройства. Микроконтроллер имеет аппаратную реализацию канала широтно-импульсной модуляции. Электронное стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство с интерфейсом IC (FM24CL16) является частью интегральной схемы микропроцессора, используется для хранения данных. МикроЭВМ 2 совместно с программой управления 8 предназначена для управления устройством на основании командно-сигнальной информацией (КСИ), поступающей с АРМ (автоматизированного рабочего места) оператора.
Система электропитания 3 включает в себя две литий-ионные батареи, обеспечивающие электропитание устройства через линейный понижающий преобразователь питания 3.3 В. Батареи расположены в шасси корпуса 1. Подзарядка батарей осуществляется через DC-DC преобразователь 5В путем подключения макета РЛРТК к заряжающему устройству через разъем электропитания.
Ходовая часть 4 состоит из двух зубчатых колес, шариковой опоры, мотор-редуктора. Зубчатые колеса приводятся в движение мотор-редуктором. Мотор-редуктор подключен к плате микроконтроллера. Выше перечисленные элементы расположены в шасси корпуса 1. Ходовая часть 4 предназначена для обеспечения перемещения макета РЛРТК.
Система позиционирования 5 макета РЛРТК имеет в своем составе три инфракрасных светодиода, расположенных на поверхности корпуса 1 (два в передней части макета РЛРТК, один в задней), используемых для однозначной трактовки положения макета РЛРТК на стенде неподвижно и в процессе движения. Инфракрасные светодиоды подключены к плате микроконтроллера. Система позиционирования 5 предназначена для определения координат макета РЛРТК на стенде, имитирующем местность, а также определения ориентации макета РЛРТК по сторонам света.
Механизм поворота РЛС 6 включает в себя редуктор с шаговым двигателем, обеспечивающий возможность поворота РЛС корпуса 1 на определенный угол в горизонтальной плоскости. Редуктор с шаговым двигателем подключен к плате микроконтроллера. Механизм поворота РЛС 6 расположен в корпусе 1 и предназначен для обеспечения поворота РЛС корпуса 1 на заданный угол в горизонтальной плоскости.
Модуль радиосвязи и передачи данных 7 на базе интегрального трансивера подключен к микроконтроллеру по интерфейсу SP. На модуле размещена антенна с коэффициентом усиления 2dBm, позволяющая установить связь в пределах площади стенда. Модуль радиосвязи и передачи данных 7 расположен в шасси корпуса 1 и предназначен для обеспечения приема команд и передачи данных на АРМ оператора. Передача осуществляется пакетно в полудуплексном режиме.
Программа управления макетом РЛРТК 8 совокупность данных и команд, которая предназначена для управления управляющими системами и исполнительными механизмами макета РЛРТК с помощью микроЭВМ на основании входной командно-сигнальной информации с АРМ оператора. Программа управления макетом РЛК разработана на языке СИ++.
Макет РЛРТК работает следующим образом. Макет РЛРТК через модуль радиосвязи и передачи данных 7 получает КСИ с АРМ оператора.
Программа управления 8 макетом РЛРТК с помощью микроЭВМ 2 выдает команды в систему позиционирования 5 для определения координат месторасположения макета РЛРТК.
Система позиционирования 5 макета РЛРТК определяет координаты макета РЛРТК на стенде, имитирующем местность, а также определяет ориентации макета РЛРТК на плоскости.
Программа управления 8 макетом РЛРТК с помощью микроЭВМ 2 на основании полученной КСИ выдает команды к перемещению, содержащие координаты точки прибытия, управляющим системам и исполнительным механизма макета РЛРТК.
Макет РЛРТК с помощью ходовой части 4 начинает движение и перемещается по стенду, имитирующему местность, в точку прибытия.
После перемещения макета РЛРТК в указанную точку, программа управления 8 макетом РЛРТК с помощью микроЭВМ 2 на основании полученной КСИ выдает команды в механизм поворота РЛС 6. Механизм поворота РЛС 6 обеспечивает поворот РЛС на заданный угол в горизонтальной плоскости.
Затем макет РЛРТК имитирует разведку огневых средств противника.
Система электропитания 3 обеспечивает электропитание макета РЛРТК.
Данная полезная модель изготовлена, работоспособность проверена в ходе проведения испытаний.