САМОХОДНАЯ ОГНЕВАЯ УСТАНОВКА ОБНАРУЖЕНИЯ, СОПРОВОЖДЕНИЯ И ПОДСВЕТА ЦЕЛЕЙ, НАВЕДЕНИЯ И ПУСКА РАКЕТ ЗЕНИТНОГО РАКЕТНОГО КОМПЛЕКСА СРЕДНЕЙ ДАЛЬНОСТИ

Предлагаемая полезная модель относится к области оборонной техники, в частности к мобильным зенитно-ракетным комплексам (ЗРК), и может быть использована для организации противовоздушной обороны войск и военных объектов от поражения средств воздушного нападения противника.
Известна «Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности» [RU 2208213 C1 опубликовано 10.07.2003 МПК F41F 03/04, F41G 7/00], содержащая фазированную антенную решетку (ФАР), радиолокационную станцию (РЛС), поворотную пусковую установку (ПУ) с ракетами и датчиком угла поворота, цифровую вычислительную систему (ЦВС), гироскопическую систему измерения углов курса, крена и тангажа, необходимую для электронной стабилизации луча ФАР, а также систему навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО), систему сравнения и запоминания углов гироскопической системы и систему коррекции временной нестабильности гироскопической системы измерения углов. Выход гироскопической системы подключен к объединенным входам системы сравнения и запоминания и системы коррекции временной нестабильности гироскопической системы, причем СНТО связана соответственно с входом гироскопической системы и со вторым входом системы сравнения и запоминания. Выход датчика угла поворота пусковой установки соединен с третьим входом системы сравнения и запоминания, выход которой через систему коррекции временной нестабильности гироскопической системы подключен к ЦВС, выходная шина которой связана с ФАР.
Известна также «Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска зенитных управляемых ракет» [RU 2223459 C1 опубликовано 10.02.2004 МПК F41F 03/04] содержащая последовательно соединенные антенную систему, РЛС, ЦВС, поворотную ПУ для N ракет, устройство стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, К ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, а также систему распознавания, связанную шинами с радиолокационной станцией и ЦВС, формирователь команды для пуска ракет и СНТО, выход которой подключен к третьему входу ЦВС, вторая выходная шина которой связана с входом антенной системы. Кроме того, последовательно соединенные шиной связи устройство стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения и N-К зенитных управляемых ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты и логическое устройство для формирования команды на выключение излучения РЛС. При этом вход устройства стартовой автоматики для ракет с активной головкой самонаведения связан шиной со вторым выходом поворотной ПУ. Первый выход системы распознавания подключен через логическое устройство для выбора типа ракет соответственно к входам устройств стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения и для ракет с активными радиолокационными головками самонаведения. Первый и второй выходы формирователя команды для пуска ракет соединены соответственно со вторым входом устройства для выбора типа ракеты и через логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции - со вторым входом РЛС. Второй выход системы распознавания подключен ко второму входу логического устройства для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции.
Известен ЗРК «Crotale-NG» (Кроталь-НГ) [«Современные зенитные и противоракетные комплексы и их применение в составе систем ПВО/ПРО» Изд. Научно-информационный центр ГосНИИАС, М.: 2011 г.], содержащий станцию обнаружении целей (СОЦ), станцию наведения ракет (СНР), оптико-электронную станцию (ОЭС) и пусковые установки на восемь зенитных управляемых ракет (ЗУР) VT-1 в транспортно-пусковых контейнерах (ТПК), размещенных на одной самоходной боевой машине. Комплекс обладает повышенной автоматизацией боевой работы, живучестью в условиях применения противорадиолокационных ракет (ПРР) и радиоэлектронного подавления и более высокой производительностью за счет увеличения боезапаса. Наличие двух параллельно действующих РЛС обнаружения и сопровождения позволяет комплексу одновременно обстреливать несколько целей, однако размещение всех систем на одном шасси требует большего времени развертывания комплекса, что увеличивает время реакции и снижает эффект его применения.
Известен самоходный ЗРК «Patriot» РАС-3 [«Современные зенитные и противоракетные комплексы и их применение в составе систем ПВО/ПРО» Изд. Научно-информационный центр ГосНИИАС, М.: 2011 г.], состоящий из самоходной пусковой установки с ракетами М901, пункта управления огнем AN/MCQ-104, многофункциональной РЛС AN\MNR-53 обнаружения воздушных целей и целеуказания и РЛС сопровождения цели и подсвета, средства опознавания цели, систему СНТО, систему радиотелекодовой связи с пусковой установкой, телевизионно-оптический визир (ТОВ), автономный источник питания, систему подъема антенны и горизонтирования.
Известен ЗРК SAMT\T [«Современные зенитные и противоракетные комплексы и их применение в составе систем ПВО/ПРО» Изд. Научно-информационный центр ГосНИИАС, М.: 2011 г.], состоящий из многофункциональной РЛС кругового обзора «Арабель» с активной фазированной решеткой, шести пусковых установок с восемью ЗУР «Астер-30», командного пункта. Комплекс многоцелевой и расположен на нескольких колесных машинах.
Известен ЗРК «Хок», содержащий РЛС обнаружения воздушных целей, РЛС сопровождения и подсвета целей, систему управления огнем и ЗУР с полуактивными радиолокационными головками самонаведения (ПРГС) [Wehrtechnik, 1977 г., №1-2].
Приведенные аналоги обладают следующей особенностью работы - при наведении ЗУР с ПРГС как в режиме отсутствия радиокоррекции, так и при передаче ЗУР команд управления в режиме радиокоррекции возникает необходимость в постоянном сопровождении цели. При этом продолжительность времени радиолокационного контакта РЛС с целью для самоходной огневой установки (СОУ) ЗРК средней дальности может составлять от шестидесяти до семидесяти секунд, что приводит к возрастанию вероятности поражения РЛС боевых средств ЗРК при огневом противодействии с применением ПРР. Таким образом, недостатками известных ЗРК является низкая выживаемость боевых средств оснащенных РЛС (в частности СОУ) и существенное ухудшение тактико-технических характеристик зенитного ракетного комплекса в сложной помеховой обстановке.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска зенитных управляемых ракет» [RU 2333450 C1 опубликовано 10.09.2008 МПК F41H 11/02]. Она содержит первую антенную систему, радиолокационную станцию, цифровую вычислительную систему, поворотную пусковую установку с ракетами, причем на поворотной пусковой установке с ракетами размещена гироскопическая система измерения углов курса, крена и тангажа, необходимая для стабилизации луча первой антенной системы, вторую антенную систему. На самоходном шасси размещены система навигации, топопривязки и ориентирования, приемное устройство и интеллектуальная система. Выход первой антенной системы соединен с первым входом радиолокационной станции, первый выход которой подключен к первому входу цифровой вычислительной системы. Первый выход ЦВС подключен к поворотной пусковой установке с ракетами, на которой установлена гироскопическая система измерения углов курса, крена и тангажа, вход которой подключен к выходу СНТО, размещенной на самоходном шасси. Выход гироскопической системы измерения углов курса, крена и тангажа соединен со вторым входом ЦВС, второй выход ЦВС подключен ко второму входу РЛС, второй выход которой соединен с входом первой антенной системы. Выход второй приемной антенны соединен с входом приемного устройства, выход приемного устройств подключен к первому входу интеллектуальной системы, выход интеллектуальной системы соединен с третьим входом ЦВС, третий выход которой подключен ко второму входу интеллектуальной системы.
Недостатком этого технического решения является низкая выживаемость самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного комплекса средней дальности в условиях применения противником высокоточного оружия, в частности противорадиолокационных ракет (ПРР), ухудшение тактико-технических характеристик зенитного ракетного комплекса в сложной помеховой обстановке.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение выживаемости СОУ в условиях применения противником ПРР, достижение возможности эффективной работы в условиях сложной помеховой обстановки и повышение вероятности поражения целей различного класса.
Сущность предлагаемой самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности состоит в том, что она содержит первую антенную систему, радиолокационную станцию, цифровую вычислительную систему, поворотную пусковую установку с ракетами с полуактивными головками самонаведения, систему навигации, топопривязки и ориентирования, гироскопическую систему измерения углов курса, крена и тангажа, вторую антенную систему, приемное устройство, интеллектуальную систему. При этом выход первой антенной системы соединен с первым входом радиолокационной станции, первый выход которой подключен к первому входу цифровой вычислительной системы. Первый выход цифровой вычислительной системы соединен с входом пусковой установки, второй выход цифровой вычислительной системы соединен со вторым входом радиолокационной станции, второй выход которой соединен с входом первой антенной системы. Выход системы навигации, топопривязки и ориентирования соединен с входом гироскопической системы измерения углов курса, крена и тангажа, выход которой соединен со вторым входом цифровой вычислительной системы. Третий выход цифровой вычислительной системы соединен со вторым входом интеллектуальной системы, выход которой соединен с третьим входом цифровой вычислительной системы, выход второй антенной системы соединен с входом приемного устройства, выход которого подключен к первому входу интеллектуальной системы.
Новым в предлагаемом техническом решении является то, что дополнительно введены лазерный дальномер, оптико-электронная система, устройство сопряжения, а на пусковой установке установлены ракеты с активными радиолокационными головками самонаведения и боевой лазер. При этом выход лазерного дальномера подключен к третьему входу интеллектуальной системы, выход оптико-электронной системы соединен с входом устройства сопряжения, выход устройства сопряжения соединен с четвертым входом интеллектуальной системы, вход боевого лазера подключен к выходу пусковой установки.
На фиг. 1 изображена структурная схема самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности.
На фиг. 2 представлена функциональная схема самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности.
Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности (СОУ), содержит первую антенную систему 1, радиолокационную станцию (РЛС) 2, цифровую вычислительную систему (ЦВС) 3, поворотную пусковую установку с ракетами (ПУ) 4, причем на поворотной пусковой установке 4 установлены ракеты с полуактивными радиолокационными головками самонаведения (ПРГСН), ракеты с активными радиолокационными головками самонаведения (АРГСН) и боевой лазер 13. На пусковой установке также размещена гироскопическая система измерения углов курса, крена и тангажа (ГС) 6, необходимая для стабилизации луча первой антенной системы 1, вторая антенная система 7, лазерный дальномер (ЛД) 10, оптико-электронная система 11 и устройство сопряжения 12. На самоходном шасси размещены система навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО) 5, приемное устройство 8, интеллектуальная система (ИС) 9.
Выход первой антенной системы 1 соединен с первым входом РЛС 2, первый выход которой подключен к первому входу ЦВС 3. Первый выход ЦВС 3 подключен к входу поворотной пусковой установки 4, выход которой подключен к боевому лазеру 13. На пусковой установке 4 установлена гироскопическая система измерения углов курса, крена и тангажа 6, вход которой подключен к выходу системы навигации, топопривязки и ориентирования 5, размещенной на самоходном шасси. Выход ГС 6 соединен со вторым входом ЦВС 3, второй выход ЦВС 3 подключен ко второму входу радиолокационной станции 2, второй выход которой соединен с входом первой антенной системы 1. Выход второй приемной антенны 7 соединен с входом приемного устройства 8, выход приемного устройства 8 подключен к первому входу интеллектуальной системы 9, выход ИС 9 соединен с третьим входом ЦВС 3, третий выход которой подключен ко второму входу ИС 9, выход лазерного дальномера 10 соединен с третьим входом ИС 9, а выход оптико-электронной системы 11 соединен с входом устройства сопряжения 12, выход которого соединен с четвертым входом интеллектуальной системы.
Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности работает следующим образом.
расч
расч
После установки СОУ на боевую позицию из СНТО 5 в ГС 6, ЦВС 3 вводится значение курсового угла СОУ (угол между продольной осью СОУ и направлением на север). Курсовой угол СОУ используется в ГС 6 в качестве начальных условий и в процессе дальнейшей работы ГС 6 выдает значение курса с учетом этого угла. В ЦВС 3 курсовой угол СОУ используется в сеансах коррекции для расчета угла ψ, где ψ - рассчитанный курсовой угол.
Сигналы с выхода первой антенной системы 1 выдаются на вход РЛС 2, которая осуществляет обнаружение, захват, сопровождение и подсвет целей.
После усиления и преобразования сигналы целей выдаются с первого выхода РЛС 2 на первый вход ЦВС 3, в которой производится формирование сигналов управления ПУ 4 для выработки углов упреждения и формирование сигналов наведения ракеты. Сформированные сигналы выдаются с первого выхода ЦВС 3 на ПУ 4 для обстрела целей ракетами с ПРГСН в штатном режиме.
изм
изм
На ПУ 4 установлена гироскопическая система измерения углов курса, крена и тангажа 6, необходимая для стабилизации луча первой антенной системы 1 в пространстве при поворотах ПУ 4 в горизонтальной плоскости и при наличии кренов. Измеренные значения углов курса с выхода гироскопической системы измерения углов курса, крена и тангажа угловых координат 6 ψ подаются на второй вход ЦВС 3, где ψ - измеренный в горизонтальной плоскости курсовой угол СОУ.
изм
расч
После усреднения в ЦВС 3 вычисляется разность Δ=ψ-ψ, которая используется в ЦВС 3 для стабилизации луча первой антенной системы 1.
Вторая антенная система 7, приемное устройство 8 и интеллектуальная система 9 осуществляют анализ помеховой обстановки и обеспечивают эффективную боевую работу самоходной огневой установки в условиях сложной помеховой обстановки следующим образом.
Вторая антенная система 7 обнаруживает помехи, приемное устройство 8 усиливает, фильтрует и осуществляет передачу сигнала интеллектуальной системе 9, ИС 9 осуществляет анализ полезного сигнала поступающего из ЦВС 3 и помехи. При обнаружении РЛС СОУ цели осуществляется захват, сопровождение и радиолокационное распознавание класса обнаруженной цели (самолет, вертолет, противорадиолокационная ракета, баллистическая ракета и т.д.), если сопровождаемая цель классифицируется как противорадиолокационная ракета или когда уровень помехи достигает критического значения для обеспечения устойчивого сопровождения цели (распознавание класса цели и анализ уровня помехи осуществляется с использованием интеллектуальной системы), ИС 9 формирует команды на выключение режима излучения РЛС СОУ и на включение режима обнаружения и сопровождения цели с использованием ОЭС 11 и измерения дальности до цели с помощью лазерного дальномера 10.
Техническая реализация второй антенной системы 7 может быть выполнена в виде, например нескольких рупорных антенн или щелевой антенны с механическим вращением по азимуту, пути построения антенной системы изложены в литературе [«Антенно-фидерные устройства». Драбкин А.Л., Зузенко В.Л., Кислов А.Г. 2-е изд., переработанное и доп. - М. Сов. радио, 1974 г., «Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов» / Под редакцией Д.И. Воскресенского. М.: Советское радио, 1972 г.].
Приемное устройство 8 представляет собой многоканальный приемник, варианты реализации которого подробно рассмотрены в литературе [«Многоканальные радиолокационные измерители.» - Царьков Н.М. М.: Сов. радио, 1980., «Радиоприемные устройства». / Под ред. А.П. Жуковского, - Высшая школа, 1989.].
Обучение ИС 9 осуществляется с использованием известных методов и способов радиолокационного распознавания классов воздушных целей описанных в литературе [«Методы и техника радиолокационного распознавания» - Небабин В.Г., Сергеев В.В. М.: Радио и связь, 1984 - 152 с] и методов и способов противодействия помехам в радиолокации описанных в литературе [«Системы радиоэлектронного противодействия. Запоминание высокочастотных сигналов.» Электроника, НТБ, 1999; «Радиоэлектронная борьба.» - Палий А.И. М.: Воениздат, 1981.; «Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки» - Вакин С.А., Шустов Л.Н. - М.: Сов. радио, 1968; «Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами» - Тузов Г.И. - М.: Радио и связь, 1985; «Защита от радиопомех» Под ред. М.В. Максимова. - М.: Советское радио. 1976; «Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуационных помехах» - Гуткин Л.С. М.: Сов. радио, 1972]. Алгоритмы различных методов и способов защиты от различных классов помех хранятся в ЦВС 3 и включаются по команде от ИС 9.
ЦВС 3 СОУ по результатам измерения текущих координат полета цели, поступающих с ОЭС 11 и ЛД 10, формирует и выдает через пусковую установку 4 полетное задание на ракеты с АРГСН или боевой лазер 13 и экипаж СОУ осуществляет перехват сопровождаемой цели (в частности противорадиолокационной ракеты). Применение ракет с АРГСН и боевого лазера 13 не требует сопровождения и подсвета цели с помощью РЛС 2, таким образом, снижается вероятность поражения СОУ противорадиолокационными ракетами противника.
Выбор средств поражения цели осуществляется ЦВС 3 исходя из класса цели, дальности до цели и других параметров тактической обстановки. Например, боевой лазер 13 может применяться для поражения высокоманевренных целей в ближней зоне ЗРК за счет высокой точности наведения лазерного луча и мгновенного поражения цели, ракеты с АРГСН при положении цели на средних дальностях, так как есть возможность расчета положения точки упреждения цели и есть время для маневрирования ракеты. Таким образом, комплексирование нескольких видов средств наведения и средств поражения расширяет вероятность поражения различного класса целей.
ОЭС 11 может быть выполнена по схеме приведенной в [Грязин Г.Н. «Оптико-электронные системы для обзора пространства: Системы телевидения.» - Л.: Машиностроение, Ленинградское отд-е, 1988, с. 8 и 9, рис. 4].
Боевой лазер 13 может быть применен для поражения целей различными способами. Например, для ослепления пилота самолета противника, выведения из строя оптических и электронных средств наведения оружия. Лазер может быть выполнен по различным схемам приведенным в литературе [«Справочник по лазерной технике» под редакцией Напартовича А.П. М.: Энергоатомиздат, 1991 г. Стр 51, 80-82, 94-97.] Необходимую точность наведения боевого лазера на цель обеспечивают ОЭС 11 и ЛД 10.
Таким образом, предлагаемая самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности может обеспечить высокую свою выживаемость в условиях применения противником высокоточного оружия, в частности противорадиолокационных ракет, эффективную боевую работу в условиях сложной помеховой обстановки без снижения основных тактико-технических характеристик СОУ, повышение вероятности поражения целей различного класса.