Комплект боеприпасов-кассет для управляемого внезапного резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта

Заявляемая полезная модель относится к области маскировки, в частности, к средствам защиты войск и объектов от поражения высокоточным оружием посредством постановки аэрозольных масок-помех, а более конкретно объемно-распределенных аэрозольных образований и/или внезапного резкоконтрастного распятнения фона местности вокруг одиночных объектов и в районах (на участках) размещения групповых объектов.
Одной из задач маскировки является срыв наведения (прицеливания) ВТО за счет скрытия объекта, либо его имитации, либо устройства ложных целей с использованием активных помех анализаторам головок самонаведения боеприпасов и, тем самым, повысить живучесть защищаемого объекта.
Для обеспечения поиска, обнаружения и распознавания целей в головках наведения применяются следующие типы устройств анализаторов:
анализаторы, работающие по принципу сканирования пространства (оптический и радиолокационный диапазоны);
анализаторы с многоэлементными приемниками (лазерные, полуактивные системы наведения);
анализаторы, использующие микроструктуры изображения цели в видимом и ИК диапазонах длин волн (телевизионные и тепловизионные системы наведения).
Для решения этой задачи оборудуются ложные цели, включающие в себя тепловые ложные цели (типа каталитической факельной печи КФП-1-180, Тепло-1) и устройства резкокотрастного распятнения фона местности. Это создает помеху ВТО и может осуществить увод его в сторону ложной цели.
Известен «Способ внезапного изменения фоноцелевой обстановки и импульсный распределитель маскировочного пенного материала для его осуществления» путем нанесения на маскируемую поверхность материалов, соответствующих спектрофотометрическим характеристикам фона и/или резко контрастных этим фонам с учетом естественных условий окружающей среды. [Заявка на изобретение 2004123943/02 от 06.08.2004, патент RU 2278345, опубликовано 20.06.2006, F41H 3]
В данном изобретении, применение импульсного распределителя маскировочного пенного материала для внезапного изменения фоноцелевой обстановки при различных вариантах его расположения на местности относительно маскируемого объекта обеспечивает создает эффект маскировки стационарно расположенных на местности одиночных и групповых объектов от управляемых средств наведения высокоточного оружия за счет резкоконтрастного распятнения фона местности вокруг одиночных объектов и в районах (на участках) размещения групповых объектов одновременно в видимом, инфракрасном и радиолокационном диапазонах спектра электромагнитных волн (ЭМВ)
Известен осветительный снаряд для создания над объектом резкоконтрастного аэрозольного образования. Снаряд состоит из корпуса с аэрозольным составом, головки, вкладного или ввинтного дна, трубки двойного действия, вышибного заряда из дымного или бездымного пороха в картузе, диафрагмы с отверстиями в центре, осветительного факела, скрепленного со стропами парашюта при помощи вертлюга, и стальных полуцилиндров [Третьяков Г.М. Боеприпасы артиллерии. - М.: 2-ая типография Воениздата МВС СССР имени К. Ворошилова, 1947, - 268 с.].
Известен агитационный снаряд, содержащий корпус с сыпучим составом, с вложенной в его камеру диафрагмой, над которой расположен вышибной заряд из дымного или бездымного пороха, применяемый для создания над объектом резкоконтрастного аэрозольного образования [Третьяков Г.М. Боеприпасы артиллерии. - М.: 2-ая типография Воениздата МВС СССР имени К. Ворошилова, 1947, с. 208].
В качестве основного недостатка применения указанных средств можно отметить отсутствие автономной системы управления устройств распятнения местности и применяемых средств для распятнения, обеспечивающих своевременное создание на местности резкоконтрастных пятен, создающих помехи для систем наведения ВТО на цель в зоне расположения одиночных и групповых объектов в реальном режиме времени, и обеспечивающих тем самым повышение живучести маскируемых одиночных или групповых объектов от современных средств ВТО.
Известен также «Способ маскировки и варианты боеприпаса-кассеты для внезапного резкоконтрастного распятнения и/или аэрозольного образования», выбранный в качестве прототипа, который содержит корпус с вложенными в его камеру диафрагмой и вышибным зарядом из дымного или бездымного пороха с воспламеняющим устройством. Дополнительно в камере размещена герметичная оболочка, отделенная диафрагмой от вышибного заряда с воспламеняющим устройством и выполненная, в частности, из фольги и/или плотной бумаги, покрытой полиэтиленом, и/или полиэтилена, при этом корпус снабжен крышкой, установленной на его выходном отверстии, и режущими элементами, закрепленными на срезе выходного отверстия с возможностью взаимодействия с герметичной оболочкой, а внутри оболочки размещен или вакуумированный порошок, и/или смесь порошков, и/или углеродоволокнистый материал, и/или полуволновые вибраторы, и/или волокна; или исходный пенообразующий раствор с введенным в него сжиженным газом, в частности пропаном или фреоном, под избыточным давлением, обеспечивающим сжиженное состояние газа [Заявка на изобретение 2003101266/02 от 17.01.2003, патент РФ RU 2241196, опубликовано 27.11.2004 г.].
При осуществлении способа маскировки с применением вышеописанных боеприпасов-кассет в приземном слое атмосферы из маскировочного материала образуют облако, постепенно падающее на поверхность, при этом пятно образуется в результате срабатывания боеприпасов-кассет, которые располагают на поверхности или на малой от нее высоте.
Основными недостатками способа маскировки и вариантов боеприпаса-кассеты для внезапного резкоконтрастного распятнения и/или аэрозольного образования, выбранного в качестве прототипа, является неопределенность его применения при распятнении местности из-за отсутствия в комплекте системы управления боеприпасами, обеспечивающими внезапное распятнение местности в зоне расположения объекта в заданный промежуток времени в момент регистрации порогового значения, уровня электромагнитного поля и/или лазерного облучения системами наведения боеприпаса на цель на последнем участке его траектории, так как в известном боеприпасе-кассете:
не предусмотрено определение момента времени подрыва, вследствие чего не достигается эффект внезапности их применения;
не рассматривается способ управления боеприпасами.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности резкоконтрастного распятнения и достижения внезапности применения за счет дополнительно введенной в комплект автономной системы управления боеприпасами и определения датчиками системы управления момента времени их срабатывания при полете управляемого суббоеприпаса ВТО на последнем участке траектории.
Технический результат достигается тем, что боеприпас-кассета объединена в комплект боеприпасов-кассет для управляемого внезапного резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта с системой автономного управления подрыва боеприпасов и определения момента времени их срабатывания при полете управляемого суббоеприпаса ВТО на последнем участке траектории.
Поставленная задача достигается применением комплекта боеприпасов-кассет для управляемого внезапного резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования, включающего боеприпасы-кассеты, содержащие корпус с вложенными в его камеру диафрагмой и вышибным зарядом из дымного или бездымного пороха, внутри которого размещен или вакуумированный порошок, и/или смесь порошков, и/или углеродоволокнистый материал, и/или полуволновые вибраторы, и/или волокна, или исходный пенообразующий раствор с введенным в него сжиженным газом, в частности пропаном или фреоном, под избыточным давлением, обеспечивающим сжиженное состояние газа. При этом, боеприпасы-кассеты объединены в единый комплект, который дополнительно снабжен системой его управляемого подрыва, включающей в себя подсистему датчиков регистрирующих изменение электромагнитной обстановки и регистрации лазерного облучения объекта маскировки, устройства управления, устройство принятия решения, устройство выработки команд, и радиолинию управления для автономного обеспечения внезапного резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта в момент регистрации порогового значения уровня электромагнитного поля и/или лазерного облучения системами наведения боеприпаса на цель на последнем участке его траектории, воспринимаемыми в реальном масштабе времени датчиками обнаружения сигналов средств наведения управляемых боеприпасов.
В комплект боеприпасов-кассет включены несколько боеприпасов кассет, обеспечивающих внезапное резкоконтрастное распятнение или аэрозольное образование в зоне расположения маскируемого объекта с проявлением демаскирующих признаков одновременно в видимом, инфракрасном, и радиолокационном диапазонах спектра электромагнитных волн.
Количество боеприпасов кассет, входящих в комплект зависит от типа расположенного на местности маскируемого одиночного или группового наземного объекта по заранее выбранной схеме в соответствии с замыслом маскировки.
Для автономного обеспечения внезапности распятнения в момент облучения средствами наведения боеприпаса на цель на последнем участке его траектории в систему управления комплектом боеприпасов-кассет включена радиолиния управления, в качестве которой применяются штатные средства, такие как радиоэлектронное средство для подрыва зарядов РПЗ-8М.
На фиг. 1 приведена принципиальная структурная схема системы автономного управления комплектом боеприпасов-кассет для управляемого внезапного резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта, где:
1 - система автономного управления; 2 - комплект боеприпасов-кассет; 3 - радиолиния управления; 4 - подсистема датчиков обнаружения; 5 - устройство принятия решения; 6 - командно-передающее устройство; 7 - исполнительное устройство; 8 - пятна-помехи, образованные боеприпасом-кассетой.
Как известно, в системах наведения ВТО реализованы следующие технические решения, позволяющие определять взаимное положение боеприпаса и цели:
подсвет цели специфическим излучением, позволяющим боеприпасу опознать цель и скорректировать его отклонение;
использование излучения цели во всем спектре диапазона длин волн;
умение боеприпаса идентифицировать оптическую или радиотехническую картину цели для выбора приоритетного объекта при наведении суббоеприпаса.
Техническая сущность введенной в комплект боеприпасов-кассет (2) системы автономного управления (1) состоит в том что для определения момента наведения управляемого суббоеприпаса ВТО на цель на последнем участке его траектории в заявляемой полезной модели в систему автономного управления комплектом боеприпасов-кассет включены датчики (4), регистрирующие изменение электромагнитной обстановки или изменение режима работы РЛС системы наведения, а также регистрирующих лазерное облучение объекта маскировки.
Система датчиков фиксирует облучение объекта РЛС системы наведения управляемого суббоеприпаса на цель на последнем этапе его траектории или работу лазерной системы наведения, передает данные на устройство принятия решения (5). Устройство принятия решения алгоритмически определяет пороговые значения, при достижении которых принимается решение на подрыв боеприпаса-кассеты, и передает команду на командно-передающий прибор (6) радиолинии управления (3). Командно-передающий прибор формирует команду и передает ее на исполнительное устройство (7). В качестве радиолинии управления могут использоваться штатные средства, например, радиоэлектронное средство для подрыва зарядов РПЗ-8М.
На фиг 2, 3, 4 показаны 1, 2 и 3 варианты принципиальных схем резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта.
Вариант 1. На фиг 2 показан групповой объект в составе 4 одиночных объектов при упорядоченном распятнении местности на фоне стационарно расположенного на ней группового объекта 2 пятнами-помехами каждый, где: 8 - пятно-помеха; 9 - объект (вооружение и специальная техника).
Вариант 2. На фиг 3 показан групповой объект в составе 4 одиночных объектов при упорядоченном распятнении местности на фоне стационарно расположенного на ней группового объекта 4 пятнами-помехами каждый, где: 8 - пятно-помеха; 9 - объект (вооружение и специальная техника).
Вариант 3. На фиг 4 показан групповой объект в составе 4 одиночных объектов при хаотичном распятнении местности на фоне стационарно расположенного на ней группового объекта 4 пятнами-помехами каждый, где: 8 - пятно-помеха; 9 - объект (вооружение и специальная техника).
обн
Проверка эффективности применения средств управляемого внезапного резкоконтрастного распятнения с применением заявляемого комплекта боеприпасов-кассет с образованием в зоне расположения маскируемого объекта резкоконтрастных пятен-помех по вышерассмотренным вариантам производилась по разработанной авторами методике, по критерию видимость - вероятность обнаружения (Р). Расчеты проводились при следующих допущениях:
ф
подстилающий фон - «зеленый луг» в условиях рассеянной видимости со спектральным коэффициентом яркости r=0.18;
об
спектральный коэффициент яркости одиночных объектов r=0.15, что соответствует зеленому защитному окрашиванию;
оп
спектральный коэффициент яркости пятна-помехи r=0.78,
оценка маскировочного эффекта резкоконтрастного распятнения местности проводилась по результатам дешифрирования изображений группового объекта на моделируемой высоте в 1,0 км;
значения видимости объектов были получены с помощью поляризационного измерителя видимости М-53А.
Использовались следующие расчетные зависимости:
живучесть войсковых объектов в условиях применения противником современных средств разведки и поражения с оптико-электронными средствами наведения определяется функцией:
обн
где Р = вероятность обнаружения средствами разведки;
пор
Р - вероятность поражения объектов;
н
Р - вероятность наведения оптико-электронных средств по одиночному элементу группового объекта
где:
- вероятность поражения цели в составе группового объекта (без распятнения местности);
- то же, с распятнением местности;
обнi
Р - вероятность обнаружения i-ой цели (одиночного объекта) в составе группового.
где:
С - коэффициент, учитывающий влияние на качество дешифрирования положения и количества элементов объекта;
В - коэффициент распознавания форм одиночного элемента для местности, м;
- натуральный размер одиночного объекта;
- разрешение изображения;
m - масштаб изображения;
K - контраст изображения с фоном.
пор
вероятность поражения Р. цели в составе группового объекта определялась как вероятность попадания нормально распределенной случайной величины x в заданный интервал (a, b), при известных значениях M и σ:
где:
- математическое ожидание дискретной случайной величины точки прицеливания от истинной цели поражения;
i
L = значение случайной величины отклонения указанной величины оператором-дешифровщиком.
σ - среднее квадратичное отклонение точки прицеливания средства поражения от истиной цели в составе группового объекта.
Результаты расчета математического моделирования применения средств управляемого внезапного резкоконтрасного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта приведены в таблице 1.
обн
пор
обн
пор
обн
пор
обн
пор
По результатам проведенных исследований было установлено, что при отсутствии распятнения Р=0.78, Р=0.76, Q=0.57, при применении 1 варианта внезапного резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого объекта Р=0.65, Р=0.6, Q=0.66, при применении 2 варианта Р=0.45, Р=0.49, Q=0.82, при применении 3 варианта Р=0.4, Р=0.45, Q=0.87.
Анализ результатов моделирования резкоконтрастного распятнения или аэрозольного образования в зоне расположения маскируемого группового объекта в составе 4 одиночных объектов показывает, что наиболее эффективным из числа исследуемых вариантов является вариант №3. Живучесть объекта при данном варианте резкоконтрастного распятнения местности увеличивается на 67%, что может обеспечить выполнение подразделением поставленной боевой задачи.
Таким образом, заявляемый комплект боеприпасов-кассет с системой автономного управления подрыва боеприпасов и определения момента времени их срабатывания при полете управляемого суббоеприпаса ВТО на последнем участке траектории, обеспечивает достижение автономного управления внезапным резкоконтрастным распятнением в зоне расположения маскируемого объекта.