Способ и устройство защиты подвижного объекта наземной военной техники от высокоточного оружия
METHOD AND DEVICE FOR PROTECTION OF A MOBILE FACILITY OF GROUND MILITARY EQUIPMENT AGAINST HIGH PRECISION WEAPONS

Изобретение относится к области вооружений, в частности к защите подвижных объектов наземной военной техники (в дальнейшем объектов) постановкой аэрозольных завес.
Известен способ защиты подвижного объекта наземной военной техники путем быстрой постановки перед ним на направлении атаки непрозрачного аэрозольного экрана, который формируется при разрывах, запущенных с объекта в этом направлении аэрозолеобразующих гранат [1]. Существует массив разновидностей этого способа защиты, в которых используются различные аэрозолеобразующие боеприпасы в разных сочетаниях и с разными алгоритмами применения. Недостатком указанного массива разновидностей способа защиты является невозможность (необеспечение) защиты от ВТО группового применения, поражающего объект с верхней полусферы (со стороны крыши объекта).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу, является способ постановки аэрозольных завес при лазерном подсвете объекта по патенту [2], принятый за прототип, и реализованный в экспериментальном образце комплекса индивидуальной защиты универсального шасси К1Ш1 «Зонт» [9, 10].
Этот способ основан на обнаружении направления угрозы путем регистрации приемными головками облучения объекта лазерным излучением, преобразовании зарегистрированных ими лазерных импульсов в импульсы напряжения заданной длительности, селекции импульсов напряжения по длительности и, если при подсвете на выходе одной из головок сформирован импульс напряжения заданной длительности, выдачи команды на запуск аэрозолеобразующих гранат из пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемному сектору головки, зарегистрировавшей излучение, если при подсвете объекта сформированы импульсы напряжения заданной длительности на выходах двух и более приемных головок, производится определение двух самых длинных импульсов напряжения и выдача команд на запуск аэрозолеобразующих гранат из пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам этих двух головок, зарегистрировавших излучение.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству, является устройство защиты подвижного объекта наземной военной техники, описанное в [2], принятое за прототип.
Структурно-функциональная схема устройства-прототипа представлена на фиг. 1, где приняты следующие обозначения:
1 - блок обработки информации и задания направления стрельбы;
2 - блок запуска гранат;
3 - блок блокировки сигналов приемных головок;
4 - формирователь сигналов контроля приемных головок;
5 - схема контроля заряженности пусковых установок;
6 - формирователь звуковой сигнализации;
7 - пульт оператора со световым табло;
8.1…8.N - приемные головки регистрации лазерного подсвета объекта;
9.1…9.М - пусковые установки, заряженные аэрозолеобразующими гранатами (пусковые установки аэрозольных гранат);
10.1…10.N - аналого-цифровые преобразователи длительности импульса;
11.1…11.N - регистры хранения кодов длительности импульса;
12 - блок выбора направления подсвета;
13 - схема «ИЛИ»;
14 - блок задержки импульса;
15 - блок формирования импульса считывания.
Недостатком прототипа является невозможность защиты подвижного объекта наземной военной техники от высокоточного оружия (ВТО) группового применения (боевые элементы точного наведения (БЭТН) типа ВАТ, боевые элементы точного прицеливания (БЭТП) типа SMArt, BONUS с верхней полусферы.
В район расположения цели (например, самоходные артиллерийские орудия или боевые машины реактивных систем залпового огня на боевых позициях) БЭТП и БЭТН могут доставляться с помощью снарядов артиллерийских систем типа М109А5 и M198, оперативно-тактических ракет типа ATACMS, управляемых авиационных бомб типа GBU-15, управляемых авиационных ракет типа AGM-130, авиационных кассет, снарядов реактивных систем залпового огня типа MLRS и др.
Все образцы снарядов-носителей и боевых элементов действуют по одному и тому же принципу. Снаряд-носитель доставляет БЭТП (БЭТН) в район цели, где они с помощью вышибного устройства выталкиваются из корпуса снаряда. Для снижения скорости боевых элементов и их стабилизации в пространстве - раскрываются парашюты, которые обеспечивают вертикальный спуск боевых элементов со скоростью до 15 м/с и наклоном 25-30 град, от вертикали. Поиск цели датчиками боевого элемента, работающими в инфракрасном и миллиметровом диапазонах длин волн, осуществляется путем сканирования по нисходящей спирали траектории его снижения с высот порядка 150…180 м. При обнаружении цели боевым элементом формируется снаряд типа «ударное ядро», который со скоростью около 2000 м/с поражает подвижный объект наземной военной техники с верхней полусферы.
Таким образом, прототип устройства не обеспечивает обнаружение атакующих с верхней полусферы БЭТП и БЭТН, так как они не используют при наведении на подвижный объект наземной военной техники подсвет его лазерным излучением, а также не обеспечивает защиту объекта от БЭТП и БЭТН с использованием аэрозольной завесы, так как аэрозольная завеса формируется прототипом устройства перед подвижным объектом наземной военной техники на направлении лазерного подсвета.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в том, чтобы по внешнему целеуказанию над подвижным объектом наземной военной техники и вокруг него сформировать комбинированное аэрозольное облако, соизмеримое с площадью сканирования боевого элемента при атаке подвижного объекта наземной военной техники, обеспечивающее создание помех в инфракрасном и миллиметровом диапазонах длин волн, при этом, сохранив возможность создания комбинированного аэрозольного облака перед подвижным объектом наземной военной техники на направлении лазерного подсвета.
Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей, заключающееся в обеспечении гарантированной защиты подвижного объекта наземной военной техники от атакующих с верхней полусферы средств ВТО группового применения, при сохранении возможностей по защите объекта от ВТО, использующего лазерный подсвет.
Для решения технической проблемы, в способе защиты подвижного объекта наземной военной техники от высокоточного оружия (ВТО), заключающемся в том, что из размещенных на подвижном объекте наземной военной техники пусковых установок осуществляют запуск аэрозолеобразующих гранат для формирования аэрозольного облака, причем, в случае обнаружения направления угрозы от ВТО с лазерным подсветом путем регистрации приемными головками облучения объекта лазерным излучением, осуществляют преобразование зарегистрированных ими лазерных импульсов в импульсы напряжения заданной длительности, селекцию импульсов напряжения по длительности и, если при подсвете на выходе одной из головок сформирован импульс напряжения заданной длительности, выдачу команды на запуск аэрозолеобразующих гранат из пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемному сектору головки, зарегистрировавшей излучение; в случае формирования при подсвете объекта импульсов напряжения заданной длительности на выходах двух и более приемных головок, определение двух самых длинных импульсов напряжения и выдачу команд на запуск аэрозолеобразующих гранат из пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам этих двух головок, зарегистрировавших излучение, согласно изобретению, при получении информации о факте атаки с верхней полусферы ВТО группового применения, осуществляют преобразование этой информации к виду используемых сигналов; на основе полученных сигналов формируют сигнал атаки, по которому осуществляют последовательное формирование нескольких временных интервалов для формирования сигналов запуска гранат из пусковых установок, через эти временные интервалы осуществляют выбор соответствующих групп соответствующих пусковых установок, размещенных под заданными углами возвышения (ярусами) относительно горизонтальной плоскости; из которых осуществляют залповые запуски гранат, формирующие наложения комбинированных аэрозольных образований друг на друга при своем развитии во времени, в результате чего образуют комбинированную аэрозольную завесу, площадь которой соизмерима с площадью сканирования боевого элемента при атаке подвижного объекта наземной военной техники ВТО группового применения; при этом, после каждого выбора группы пусковых установок, осуществляют контроль их заряженности, а после каждого запуска гранат из пусковых установок выбранной группы - осуществляют контроль вылета из них гранат.
Также, для решения технической проблемы, в устройстве защиты подвижного объекта наземной военной техники от ВТО, содержащем блок обработки информации и задания направления стрельбы, блок запуска гранат, блок блокировки сигналов приемных головок, формирователь сигналов контроля приемных головок, схему контроля заряженности пусковых установок, формирователь звуковой сигнализации, пульт оператора со световым табло, N приемных головок регистрации лазерного подсвета объекта, 2N пусковых установок, заряженных аэрозолеобразующими гранатами, N аналого-цифровых преобразоватей длительности импульса, N регистров хранения кодов длительности импульса, блок выбора направления подсвета и последовательно соединенные схему «ИЛИ», блок задержки импульса и блок формирования импульса считывания, при этом, первый выход блока обработки информации и задания направления стрельбы соединен с входом блока запуска гранат, 2N выходов которого соединены соответственно с входами 2N пусковых установок, заряженных аэрозолеобразующими гранатами, второй выход блока обработки информации и задания направления стрельбы через формирователь сигналов контроля приемных головок соединен с входами каждой из N приемных головок регистрации лазерного подсвета объекта, третий выход блока обработки информации и задания направления стрельбы соединен с управляющим входом схемы контроля заряженности пусковых установок, 2N входов-выходов которой соединены двунаправленными связями с выходами-входами 2N пусковых установок, заряженных аэрозолеобразующими гранатами; четвертый выход блока обработки информации и задания направления стрельбы соединен с входом формирователя звуковой сигнализации, пятый выход - с входом пульта оператора со световым табло; первый выход схемы контроля заряженности пусковых установок соединен со вторым входом блока обработки информации и задания направления стрельбы; вход каждого из N аналого-цифровых преобразователей длительности импульса соединен с выходом соответствующей приемной головки регистрации лазерного подсвета объекта, а выход - через соответствующий регистр хранения кода длительности импульса соединен с соответствующим входом блока выбора направления подсвета, первый выход которого соединен с третьим входом блока обработки информации и задания направления стрельбы; N входов схемы «ИЛИ» соответственно соединены с выходами N приемных головок регистрации лазерного подсвета объекта, а выход схемы «ИЛИ» через блок задержки импульса и блок формирования импульса считывания соединен со вторыми входами N регистров хранения кода длительности импульса; второй выход формирователя сигналов контроля приемных головок соединен со вторым входом блока выбора направления подсвета, второй выход которого соединен с входом блока блокировки сигналов приемных головок, N выходов которого соединены с третьими входами соответствующих регистров хранения кода длительности импульса; шестой выход блока обработки информации и задания направления стрельбы соединен с третьим входом блока выбора направления подсвета, согласно изобретению, введены последовательно соединенные устройство обнаружения ВТО, блок сопряжения с устройством обнаружения ВТО, формирователь сигнала атаки и формирователь интервалов запуска гранат из пусковых установок; кроме того, дополнительно введены 4N пусковых установок, заряженных аэрозолеобразующими гранатами, входы-выходы которых двунаправленными связями соединены с дополнительно введенными в схему контроля заряженности пусковых установок 4N выходами-входами, а также соединены с дополнительно введенными в блок запуска гранат 4N выходами; в блок обработки информации и задания направления стрельбы дополнительно введен четвертый вход, соединенный с выходом формирователя интервалов запуска гранат из пусковых установок; при этом, все имеющиеся 6N пусковых установок, заряженных аэрозолеобразующими гранатами, размещены на подвижном объекте наземной военной техники под заданными углами (ярусами) относительно горизонтальной плоскости.
Рассмотрим алгоритм реализации заявляемого способа, который обеспечивает защиту подвижного объекта наземной военной техники от ВТО группового применения.
Введем обозначения:
b
3
- выработка в блоке обработки информации и задания направления стрельбы признака регистрации сигнала от устройства обнаружения ВТО об атаке защищаемого объекта ВТО группового применения и выдача этого признака на пульт управления;
t - время срабатывания пусковых установок от момента поступления сигнала от устройства обнаружения ВТО об атаке защищаемого объекта ВТО группового применения;
инт
t - интервал запуска гранат из пусковых установок, размещенных под заданными углами (ярусами) относительно горизонтальной плоскости;
ij
d - выдача с блока обработки информации и задания направления стрельбы сигнала на вход схемы контроля заряженности пусковых установок команды на контроль заряженности выбранной пусковой установки, причем первая цифра индекса i=1, 2, 3 - номер приемной головки, сектор которой обслуживает данная пара пусковых установок, вторая цифра индекса j=1, 2 - номер пусковой установки в паре;
ij
ij
z - выдача с блока обработки информации и задания направления стрельбы сигнала на вход блока запуска гранат на запуск гранат из пусковой установки с номером ;
ij
ij
g - запуск гранат из пусковой установки с номером ;
ij
ij
c - выдача через блок обработки информации и задания направления стрельбы на пульт оператора со световым табло информации о срабатывании пусковой установки с номером .
При поступлении сигнала от устройства обнаружения ВТО об атаке защищаемого объекта ВТО группового применения, алгоритм работы устройства защиты подвижного объекта наземной военной техники будет следующим.
i=1, 2, 3
а1
В первоначальный момент времени (по команде) одновременно срабатывают пусковые установки первой группы (или можно назвать условно - первого яруса), расположенные у приемных головок , которые установлены под углом возвышения :
инт
2
а
Далее, через время t=t происходит одновременное срабатывание пусковых установок второй группы (или можно назвать условно - второго яруса), расположенных у приемных головок i=1, 2, 3, которые установлены под углом возвышения :
инт
3
а
Далее, через время t=t происходит одновременное срабатывание пусковых установок третьей группы (или можно назвать условно - третьего яруса), расположенных у приемных головок i=1, 2, 3, которые установлены под углом возвышения :
инт
Таким образом, за время, не превышающее t=2*t, формируется комбинированная аэрозольная завеса, закрывающая защищаемый объект в секторе 360° по азимуту и не менее 70° по углу места. Причем, площадь, прикрываемая комбинированной аэрозольной завесой, соизмерима с площадью сканирования боевого элемента при атаке защищаемого объекта. Кроме того, комбинированные аэрозольные завесы, формируемые при запуске гранат под разными углами возвышения, накладываются друг на друга при своем развитии во времени, что увеличивает плотность комбинированной суммарной аэрозольной завесы, и, соответственно, время ее помехового действия.
На фиг. 3 приведена структурная схема устройства защиты подвижного объекта наземной военной техники, реализующего заявляемый способ, где введены следующие обозначения:
1 - блок обработки информации и задания направления стрельбы;
2 - блок запуска гранат;
3 - блок блокировки сигналов приемных головок;
4 - формирователь сигналов контроля приемных головок;
5 - схема контроля заряженности пусковых установок;
6 - формирователь звуковой сигнализации;
7 - пульт оператора со световым табло;
8.1…8.N - приемные головки регистрации лазерного подсвета объекта (N≥3);
9.1…9.К - пусковые установки, заряженные аэрозолеобразующими гранатами (K=6×N);
10.1…10.N - аналого-цифровые преобразователи длительности импульса (N≥3);
11.1…11.N - регистры хранения кодов длительности импульса (N≥3);
12 - блок выбора направления подсвета;
13 - схема «ИЛИ»;
14 - блок задержки импульса;
15 - блок формирования импульса считывания;
16 - блок сопряжения с устройством обнаружения ВТО;
17 - формирователь сигнала атаки;
18 - формирователь интервалов запуска гранат из пусковых установок;
19 - устройство обнаружения ВТО.
Заявляемое устройство содержит блок обработки информации и задания направления стрельбы 1, первый выход которого соединен с входом блока запуска гранат 2, второй выход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1 соединен с входом формирователя сигналов контроля приемных головок 4, третий выход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1 соединен с управляющим входом схемы контроля заряженности пусковых установок 5, первый выход которой соединен со вторым входом блока обработки информации и задания направления стрельбы 1, четвертый выход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1 соединен с входом формирователя звуковой сигнализации 6, пятый выход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1 соединен с входом пульта оператора со световым табло 7, выход которого соединен с первым входом блока обработки информации и задания направления стрельбы 1, шестой выход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1 соединен с третьим входом блока выбора направления подсвета 12, первый выход которого соединен с третьим входом блока обработки информации и задания направления стрельбы 1, второй выход блока выбора направления подсвета 12 соединен с входом блока блокировки сигналов приемных головок 3, N выходов которого соединены с третьими входами соответствующих регистров хранения кодов длительности импульса 11.1…11.N, выходы которых соединены с соответствующими N входами блока выбора направления подсвета 12, второй вход блока выбора направления подсвета 12 соединен со вторым выходом формирователя сигналов контроля приемных головок 4, первый выход которого соединен с входами приемных головок 8.1…8.N, выходы которых последовательно соединены с входами соответствующих аналогово-цифровых преобразователей длительности импульса 10.1…10.N и с соответствующими входами схемы «ИЛИ» 13, выход которой соединен с входом блока задержки импульса 14, выход которого соединен с входом блока формирования импульса считывания 15, выход которого соединен со вторыми входами регистров хранения кодов длительности импульса 11.1…11.N, первые входы которых соединены с соответствующими выходами аналогово-цифровых преобразователей длительности импульсов 10.1…10.N.
Кроме того, заявляемое устройство содержит К пусковых установок, заряженных аэрозолеобразующими гранатами 9.1…9.К, входы-выходы которых соединены двунаправленными связями с соответствующими К выходами-входами схемы контроля заряженности пусковых установок 5, а также с К выходами блока запуска гранат 2.
При этом, пусковые установки, заряженные аэрозолеобразующими гранатами 9.1…9.К размещены группами возле соответствующих приемных головок, под заданными углами возвышения (ярусами) относительно горизонтальной плоскости.
Также заявляемое устройство содержит устройство обнаружения ВТО 19, выход которого соединен с входом блока сопряжения с устройством обнаружения ВТО 16, выход которого соединен с входом формирователя сигнала атаки 17, выход которого соединен с входом формирователя интервалов запуска гранат из пусковых установок 18, выход которого соединен с четвертым входом блока обработки информации и задания направления стрельбы 1.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
ц
ц
ц
При защите подвижного объекта наземной военной техники от ВТО группового применения информация (команда) от устройства обнаружения ВТО 19 поступает в блок сопряжения с устройством обнаружения ВТО 16, где производится преобразование информации о цели (V - скорость цели, D - дальность до цели, α - направление движения цели) к виду сигналов, используемых в устройстве защиты.
Полученные сигналы поступают на формирователь сигнала атаки 17, где формируется сигнал (импульс) атаки, который инициирует блок 18, предназначенный для формирования интервалов запуска гранат из пусковых установок, размещенных группами под заданными углами возвышения (ярусами) относительно горизонтальной плоскости.
Длительность интервала запуска гранат из пусковых установок (интервала отстрела пусковых установок) определяется необходимостью получения синергетического эффекта помехового воздействия от формируемого посредством последовательного отстрела нескольких групп пусковых установок комбинированного аэрозольного облака.
a
а
a
1
1
1
В первоначальный момент времени (по команде), в соответствии с алгоритмом реализации заявляемого способа, который обеспечивает защиту подвижного объекта наземной военной техники от ВТО группового применения, блок 18 формирует первый сигнал залпового запуска гранат с задержкой t=0 на четвертый вход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1. По этому сигналу в блоке 1 из К пусковых установок 9.1…9.К производится выбор пусковых установок первой группы, которые установлены под углом возвышения  относительно горизонтальной плоскости, и с его третьего выхода на управляющий вход схемы контроля заряженности пусковых установок 5 поступают команды на контроль заряженности пусковых установок первой группы, а с первого выхода блока 1 на вход блока 2 - команды на одновременный (залповый) запуск гранат из пусковых установок первой группы, которые установлены под углом возвышения . С соответствующих выходов блока 2 токовые импульсы (амплитудой не менее 2 А и длительностью не менее 0,2 с) подаются в электровоспламенительные цепи запуска соответствующих пусковых установок первой группы. Таким образом, первый залповый запуск гранат происходит из пусковых установок первой группы, которые установлены под углом возвышения  относительно горизонтальной плоскости.
инт
2
2
2
а
а
После первого запуска гранат, блок 18 формирует второй сигнал залпового запуска гранат с задержкой t=t на четвертый вход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1. По этому сигналу в блоке 1 из К пусковых установок 9.1…9.К производится выбор пусковых установок второй группы, которые установлены под углом возвышения а относительно горизонтальной плоскости, и с его третьего выхода на управляющий вход схемы контроля заряженности пусковых установок 5 поступают команды на контроль заряженности пусковых установок второй группы, а с первого выхода блока 1 на вход блока 2 - команды на одновременный (залповый) запуск гранат из пусковых установок второй группы, которые установлены под углом возвышения . С соответствующих выходов блока 2 токовые импульсы (амплитудой не менее 2 А и длительностью не менее 0,2 сек.) подаются в электровоспламенительные цепи запуска соответствующих пусковых установок второй группы. Таким образом, второй залповый запуск гранат происходит из пусковых установок второй группы, которые установлены под углом возвышения  относительно горизонтальной плоскости.
инт
3
3
3
а
а
а
После второго запуска гранат, блок 18 формирует третий сигнал залпового запуска гранат с задержкой t=t на четвертый вход блока обработки информации и задания направления стрельбы 1. По этому сигналу, в блоке 1 из К пусковых установок 9.1…9.К производится выбор пусковых установок третьей группы, которые установлены под углом возвышения  относительно горизонтальной плоскости, и с его третьего выхода на управляющий вход схемы контроля заряженности пусковых установок 5 поступают команды на контроль заряженности пусковых установок третьей группы, а с первого выхода блока 1 на вход блока 2 - команды на одновременный (залповый) запуск гранат из пусковых установок третьей группы, которые установлены под углом возвышения  относительно горизонтальной плоскости. С соответствующих выходов блока 2 токовые импульсы (амплитудой не менее 2 А и длительностью не менее 0,2 сек.) подаются в электровоспламенительные цепи запуска соответствующих пусковых установок третьей группы. Таким образом, третий залповый запуск гранат происходит из пусковых установок третьей группы, которые установлены под углом возвышения  относительно горизонтальной плоскости.
Одновременно, сигнал об атаке защищаемого объекта ВТО группового применения выдается с четвертого выхода блока 1 на вход формирователя звуковой сигнализации 6, и с пятого выхода блока 1 - на вход пульта оператора 7. С задержкой, превышающей по времени длительность токовых импульсов с блока 2, с третьего выхода блока 1 через схему контроля заряженности пусковых установок 5 в электровоспламенительные цепи гранат пусковых установок соответствующей группы выдается сигнал на контроль запуска гранат по индикации разрыва их электровоспламенительных цепей. По результату контроля, информационный сигнал, подтверждающий вылет гранат соответствующей группы при каждом их запуске, с первого выхода схемы контроля 5 поступает на второй вход блока 1, и далее - с пятого выхода блока 1 на пульт 7.
Работа устройства при обеспечении защиты подвижного объекта наземной военной техники от ВТО, использующего лазерный подсвет, аналогично прототипу, происходит следующим образом.
В режиме проведения встроенного контроля команда на проведение контроля с выхода пульта 7 выдается на первый вход блока 1.
Со второго выхода блока 1 сигнал контроля выдается на формирователь 4. С формирователя 4 запросные импульсы выдаются на входы каждой из N приемных головок 8.1…8.N. Одновременно сигнал со второго выхода формирователя 4 поступает на второй вход блока 12 и переводит его в режим контроля исправности приемных головок.
После поступления запросных импульсов ответные импульсы заданной длительности с выхода каждой из N приемных головок 8.1…8.N поступают на входы соответствующих блоков 10.1…10.N и дальше в форме кода длительности ответных импульсов записываются в соответствующие регистры 11.1…11.N.
Одновременно, ответные импульсы с выхода каждой из N сработавших приемных головок 8.1…8.N поступают на соответствующие входы схемы «ИЛИ» 13. Схема «ИЛИ» 13 срабатывает по переднему фронту поступающих с приемных головок 8.1…8.N импульсов и выдает запускающий импульс на схему задержки 14, с которой после задержки на время, превышающее время поступления и записи в регистры хранения 11.1…11.N максимального по длительности импульса с головок 8.1…8.N, сигнал поступает на блок 15. Импульс считывания с блока 15 выдается на вторые входы каждого из N регистров хранения 11.1…11.N. По нему с выходов каждого из N регистров хранения 11.1…11.N коды длительностей импульсов считываются блоком 12, после чего регистры 11.1…11.N обнуляются. В блоке 12 по кодам длительностей импульсов проводится проверка исправности приемных головок 8.1…8.N. Признак неисправности приемных головок 8.1…8.N или обрыва линии связи с ними - отсутствие при запросе ответных импульсов. Сигнал с блока 12 с информацией об исправности приемных головок 8.1…8.N выдается через блок 1 на пульт 7. После окончания цикла встроенного контроля, сигналом с шестого выхода блока 1 на третий вход блока 12 устройство переводится в режим ожидания лазерного подсвета объекта.
Кроме того, после подачи команды на проведение контроля с выхода пульта 7 на первый вход блока 1, с третьего выхода блока 1 команда на проведение контроля заряженности пусковых установок выдается на схему 5, с К выходов которой подаются токовые импульсы контроля заряженности пусковых установок (импульс амплитудой не более 2 мА и длительностью не больше 200 мс) в электровоспламенительные цепи запуска аэрозолеобразующих гранат, заряженных в К пусковых установок 9.1…9.К. Признак готовности пусковых установок - прохождение контрольного импульса. По этому признаку с выхода схемы 5 информационный сигнал о готовности либо неготовности пусковых установок выдается через блок 1 на пульт оператора со световым табло 7.
При регистрации лазерного облучения объекта одной или несколькими приемными головками 8.1…8.N, импульс заданной длительности с каждой из сработавших головок поступает на соответствующий этой головке аналого-цифровой преобразователь 10.1…10.N, преобразуется им в цифровую форму и записывается в соответствующий регистр 11.1…11.N. На регистрах 11.1…11.N несработавших головок 8.1…8.N сохраняется нулевой код. Как и в режиме встроенного контроля, одновременно импульсы с выходов сработавших приемных головок 8.1…8.N поступают на вход схемы «ИЛИ» 13, и далее - на схему задержки 14. Схема «ИЛИ» 13 срабатывает по переднему фронту поступающих импульсов, и хотя бы одного из них достаточно для включения схемы задержки 14. После задержки на время, превышающее время поступления и записи в регистры 11.1…11.N максимального по длительности импульса с головок 8.1…8.N, импульс поступает на блок 15, после чего импульс считывания выдается с выхода блока 15 на вторые входы регистров 11.1…11.N. По нему с выходов всех регистров 11.1…11.N коды длительностей импульсов считываются в блок 12. Определение признака регистрации подсвета приемными головками в блоке 12 производится сравнением длительностей импульсов с приемных головок 8.1…8.N, вырабатываются и выдаются на третий вход блока 1 признаки регистрации подсвета в зависимости от числа сработавших приемных головок 8.1…8.N. В блоке 1 производится выбор из пусковых установок 9.1…9.К тех пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам зарегистрировавших излучение приемных головок 8.1…8.N, и с его третьего выхода поступают на вход схемы 5 команды на контроль заряженности пусковых установок, а с первого выхода блока 1 на вход блока 2 - команды на запуск гранат из тех пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам сработавших головок 8.1…8.N. С соответствующих выходов блока 2 токовые импульсы (амплитудой не менее 2 А и длительностью не менее 0,2 с) подаются в электровоспламенительные цепи запуска соответствующих пусковых установок 9.1…9.К. Происходит запуск гранат.
Одновременно, сигнал о подсвете объекта лазерным излучением выдается с четвертого выхода блока 1 на вход формирователя звуковой сигнализации 6, и с пятого выхода блока 1 - на вход пульта оператора со световым табло 7. С задержкой, превышающей по времени длительность токовых импульсов с блока 2, с третьего выхода блока 1 через схему 5 в электровоспламенительные цепи гранат пусковых установок 9.1…9.К выдается сигнал на контроль запуска гранат по индикации разрыва их электровоспламенительных цепей. По результату контроля, информационный сигнал, подтверждающий вылет гранат, с первого выхода схемы контроля 5 поступает на блок 1, и далее - с пятого выхода блока 1 на пульт 7.
При появлении на выходе одной из приемных головок 8.1…8.N высокочастотных колебаний из-за возникновения автоколебаний в ее выходных усилительных каскадах, сигнал по описанной выше схеме поступает через один из N аналого-цифровых преобразователей 10.1…10.N на соответствующий ему регистр 11.1…11.N и считывается с него блоком 12. Генерация происходит непрерывно, поэтому длительность этого сигнала превышает максимум заданного диапазона для импульсов с головок, и его код отличается от кодов подсвета. Он идентифицируется блоком 12 как нарушение работы приемной головки. По нему в блоке 12 вырабатывается блокирующий сигнал, который поступает со второго выхода блока 12 через блок 3 на третий вход одного из регистров 11.1…11.N, соответствующего генерирующей головке для постоянной установки на этом регистре нулевого кода. Одновременно, с пятого выхода блока 1 выдается на пульт 7 информационный сигнал об отключении поврежденной головки. Блокировка регистра снимается только при общем выключении устройства.
При регистрации одной или несколькими приемными головками 8.1…8.N облучения объекта одиночным лазерным импульсом, в блоке 12 вырабатывается признак (признаки) регистрации подсвета одной или несколькими сработавшими приемными головками 8.1…8.N, информация о подсвете приемных головок 8.1…8.N через блок 1 выдается на пульт 7, при этом из пусковых установок 9.1…9.К производится выбор тех пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам сработавших головок 8.1…8.N, но команда на автоматический запуск гранат не формируется. Запуск гранат из пусковых установок 9.1…9.К, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам сработавших головок 8.1…8.N, производится только после выдачи оператором команды с пульта 7.
При регистрации облучения объекта серией лазерных импульсов (частота следования импульсов от 8 до 50 Гц), кроме выдачи на пульт 7 информации о подсвете приемных головок 8.1…8.N, в блоке 1 производится выбор из пусковых установок 9.1…9.К тех пусковых установок, линии выстрела которых соответствуют приемным секторам зарегистрировавших излучение приемных головок 8.1…8.N, и с выхода блока 1 через схему 5 команды на контроль заряженности пусковых установок поступают на выбранные пусковые установки 9.1…9.К, а с первого выхода блока 1 на вход блока 2 - команды на запуск гранат из выбранных пусковых установок 9.1…9.К. Далее, с соответствующих выходов блока 2 токовые импульсы (амплитудой не менее 2 А и длительностью не менее 0,2 с) подаются в электровоспламенительные цепи запуска соответствующих пусковых установок 9.1…9.К. Происходит автоматический запуск гранат.
а
а
a
1
2
3
Для подтверждения эффективности заявляемого изобретения рассмотрим вариант оснащения подвижного объекта наземной техники устройством защиты, имеющим в составе три приемные головки типа ТШУ-1-1, установленные на объекте так, что их оптические оси развернуты друг относительно друга на 120°, а вместе они обслуживают круговой сектор 360°. В рассматриваемом примере, возле каждой из приемных головок по парно размещены шесть пусковых установок, причем строительная ось каждой из них в паре развернута в горизонтальной плоскости относительно оптической оси приемной головки на угол ±30°. В вертикальной плоскости, в зависимости от требуемого угла прикрытия защищаемого объекта с верхней полусферы, пусковые установки размещены под определенными углами возвышения (ярусами), например пусковые установки первой группы - под углом =26,25° относительно горизонтальной плоскости, пусковые установки второй группы - под углом =43,75° относительно горизонтальной плоскости, и пусковые установки третьей группы - под углом =61,25° относительно горизонтальной плоскости.
В данном случае угол прикрытия защищаемого объекта с верхней полусферы определен при следующих исходных данных: дальности пуска аэрозольных гранат - 32,5 м и высоте постановки аэрозольной завесы - не менее 10 м (фиг. 2). При этом, устройство защиты также обеспечивает защиту объекта от высокоточного оружия, использующего лазерный подсвет.
Заявляемое устройство защиты, реализующее описанный способ, можно реализовать на платах управления на основе микроконтроллеров (процессоров), включающих высокопроизводительное х51-совместимое ядро и Flash-память [1, 2, 3], которые могут обеспечить решение следующих задач:
- обработки информации и задания направления стрельбы;
- выполнения логических операций;
- реализации задержки импульсов;
- формирования импульсов считывания;
- формирования сигналов звуковой сигнализации;
- анализа длительностей импульсов приемных головок и хранения кодов длительности импульсов;
- принятия решения о выборе направления подсвета;
- управления элементами коммутации и индикации светового табло;
- реализации управления интерфейсом между пультом оператора и блоком управления;
- управления схемой контроля заряженности пусковых установок и блоком запуска гранат;
- управления схемой блокировки сигналов приемных головок.
Блок 3 блокировки сигналов приемных головок можно реализовать на микросхемах цифровой логики серии 1554 [5, 6].
Устройство 19 обнаружения ВТО может быть реализовано на основе радиолокационной станции [7].
Блок сопряжения с устройством обнаружения ВТО 16 и формирователь сигнала атаки 17 могут быть реализованы на основе вычислительного устройства типа счетно-решающего устройства [8].
Формирователь интервалов запуска гранат из пусковых установок 18, размещенных под заданными углами (ярусами) относительно горизонтальной плоскости, может быть реализован на платах управления на основе микроконтроллеров (процессоров), включающих высокопроизводительное х51-совместимое ядро и Flash-память [1, 2, 3].
Схема 5 контроля заряженности пусковых установок и блок запуска гранат 2 могут быть реализованы на транзисторных ключах под управлением микроконтроллера [4, 5, 6].
Помехоустойчивый интерфейс между пультом оператора со световым табло 7 и блоком обработки информации и задания направления стрельбы 1 можно реализовать на микросхемах серии 5559 [4].
В качестве приемных головок 8.1…8.N могут быть использованы серийные приемные головки регистрации лазерного подсвета типа ТШУ-1-1.
В качестве пусковых установок аэрозольных гранат 9.1…9.К могут быть использованы мортиры серийной системы 902.
Таким образом, в отличие от прототипа, где в качестве средств создания помех используется аэрозольная завеса, создающая помехи только в оптическом диапазоне длин волн (от видимого диапазона длин волн до дальнего инфракрасного диапазона длин волн), в заявляемом изобретении в качестве средств создания помех используется комбинированное аэрозольное облако (завеса), создающее помехи высокоточному оружию как в оптическом диапазоне длин волн, так и в радиодиапазоне (миллиметровый и сантиметровый диапазоны длин волн).
Использование заявляемого способа в заявляемом устройстве позволяет, как показывают теоретические исследования, обеспечить вероятность непопадания ВТО (боевого элемента точного прицеливания (наведения), управляемой ракеты (бомбы) с лазерным подсветом) в защищаемый объект не менее 0,8 при постановке комбинированной аэрозольной завесы над объектом и вокруг него, и тем самым обеспечить гарантированную защиту объекта от ВТО.
Источники информации
1. В.И. Евдокимов, Г.А. Гуменюк, М.С.Андрющенко. Неконтактная защита боевой техники. - СПб.: Реноме, 2009, стр. 101-118.
2. Патент РФ №2554903 от 01.04.2014, МКИ F41Н 9/00 «Способ и устройство защиты подвижного объекта наземной военной техники».
3. Патент РФ №2048672 от 20.11.1995, МКИ F41Н 13/00 «Устройство управления системой постановки оптических помех».
4. Болл Стюард Р. Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров. - М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007, стр. 360.
5. Олссон Г. Цифровые системы автоматизации и управления. Олссон Г., Пиани Дж. - СПб.: Невский диалект, 2001, стр. 557.
6. http.//www.altera.ru/cgi-bin/go?38 - радиоэлектронные Компоненты компании «ALTERA».
7. Е.Г. Борисов, Г.А., В.И. Евдокимов. Высокоточное оружие и борьба с ним. - Санкт-Петербург, Москва, Краснодар: Лань, 2013, стр. 367-375.
8. Принципы и методы моделирования технических систем. Ресурс Internet. Код доступа http.//www.mylektsii.ru/5-1057.html.
9. http://bastion-opk.ru/k1sh1-gaz-59032.
10. http://www.sozvezdie.su/news/archive1/kontsern_sozvezdie_nagrazhden_diplomom/.