×
29.04.2019
219.017.4768

ПАССИВНАЯ ИНФРАКРАСНАЯ ГОЛОВКА САМОНАВЕДЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ РАКЕТЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02197709
Дата охранного документа
27.01.2003
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к оборонной технике, а именно к управляемым ракетам, и может использоваться в комплексах вооружения для наведения ракет на наземные и надводные цели. Технический результат - упрощение конструкции ракеты при одновременном упрощении конструкции головки самонаведения. Решение данной задачи достигается за счет того, что в инфракрасную головку самонаведения, содержащую объектив, оптически связанный с последовательно соединенными линейной матрицей фоточувствительных элементов, электронным коммутатором, аналого-цифровым преобразователем, оперативным запоминающим устройством, селектором цели и усилителем, выход которого соединен с датчиком моментов трехстепенного корректируемого гироскопа и со входами аппаратуры управления ракеты, вводятся последовательно соединенные переключатель элементов матрицы и преобразователь координат элементов матрицы из полярной в декартову систему координат. При этом выход переключателя соединен также со вторым входом коммутатора, второй вход преобразователя координат соединен с выходом датчика угла крена ракеты, а выход соединен со вторыми входами оперативного запоминающего устройства и селектора цели, причем объектив и матрица установлены на внутренней рамке карданного подвеса гироскопа и матрица имеет продольный размер, равный диаметру поля зрения объектива в фокальной плоскости. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к оборонной технике, а именно к управляемым ракетам, и может использоваться в комплексах вооружения для наведения ракет на наземные и надводные цели.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом придается большое значение управляемым ракетам с пассивными головками самонаведения (ГСН) в инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн. Например, управляемая ракета Trigat-LR (Германия, Франция), управляемая ракета Javelin (США), управляемые ракеты семейства NT-G, NT-S, NT-D (Израиль). Пассивные ИК ГСН осуществляют автономный поиск, распознавание и сопровождение целей по их тепловому излучению, что позволяет вести стрельбу ракетами по принципу "выстрелил и забыл". Этот принцип обеспечивает высокую выживаемость комплекса вооружения в силу скрытности применения оружия и возможности вести стрельбу с закрытых позиций или совершить немедленный маневр после выстрела.

Аналогом заявляемому устройству служит ГСН ракеты Javelin [1], которая содержит мозаичную матрицу 64х64 чувствительных элементов (диапазон волн 8-12 мкм), размещенную в фокальной плоскости объектива. Ракета в полете стабилизирована по крену. Изображение фоноцелевой обстановки (ФЦО) с каждого элемента матрицы после аналого-цифрового преобразования, запоминания и обработки по определенным алгоритмам в вычислителе идентифицируется с заранее введенными до пуска ракеты признаками цели (геометрическими размерами, тепловым контрастом относительно фона и др.). Ориентация матрицы на цель осуществляется следящим гироскопическим координатором. После захвата цели ГСН и определения ее координат вырабатывается сигнал управления ракетой, пропорциональный отклонению ракеты относительно цели.

Каждый элемент матрицы в такой ГСН воспринимает информацию независимо от других элементов и его отчетный сигнал должен быть пронумерован в системе координат цели. Это усложняет приемное устройство, т.к. мозаичная матрица технологически сложна в изготовлении. Кроме того, указанная ГСН усложняет ракету из-за необходимости стабилизации ее по крену, что требует применения рулевого привода с управлением не только по каналам курса и тангажа, а также по каналу крена.

В качестве прототипа заявляемому устройству служит пассивная ИК ГСН ракеты Trigat-LR (ATGW-3 /LR) [2,3]. Эта ГСН содержит линейную матрицу чувствительных (диапазон волн 8-12 мкм) элементов (32х2), установленную на гироскопическом координаторе в фокальной плоскости зеркально-линзовой системы. Ориентация матрицы по курсу и тангажу относительно системы координат цели осуществляется следящим гироскопическим координатором. Ракета Trigat-LR в полете стабилизирована по крену. Просмотр ФЦО матрицей обеспечивается сканированием зеркала в поле зрения ГСН, причем направление сканирования перпендикулярно продольной длине матрицы.

Изображение ФЦО, снимаемое с матрицы электронным коммутатором за кадр развертки, после аналого-цифрового преобразования и запоминания обрабатывается в вычислителе по определенным алгоритмам. Захват и сопровождение цели ГСН происходит до пуска ракеты или на траектории полета. Алгоритмы обеспечивают обработку, необходимую для корреляции изображения в ГСН с изображением цели в тепловизионном прицеле комплекса или заранее введенными признаками цели до пуска.

Основными недостатками прототипа являются:
- сложность приемной системы ГСН, вызванная наличием оптико-механического блока сканирования поля обзора;
- невозможность применения ГСН на вращающейся по крену ракете. Применение только на стабилизированной по крену ракете усложняет ее конструкцию наличием канала управления по крену.

Задачей предлагаемого изобретения является создание ИК ГСН для вращающейся по крену ракеты, позволяющей упростить конструкцию ракеты при одновременном упрощении конструкции ГСН.

Решение данной задачи достигается за счет того, что в ИК ГСН вращающейся по крену ракеты, содержащую объектив, оптически связанный с последовательно соединенными охлаждаемой линейной матрицей фоточувствительных элементов, электронным коммутатором, аналого-цифровым преобразователем, оперативным запоминающим устройством, селектором цели и усилителем, выход которого соединен с датчиками моментов трехстепенного корректируемого гироскопа и со входом аппаратуры управления ракетой, вводятся последовательно соединенные переключатель элементов матрицы и преобразователь координат элементов матрицы из полярной в декартову систему координат, при этом выход переключателя соединен также со вторым входом коммутатора, второй вход преобразователя координат соединен с выходом датчика угла крена ракеты, а выход соединен со вторыми входами оперативного запоминающего устройства и селектора цели, причем объектив и матрица установлены на внутренней рамке карданного подвеса гироскопа и матрица имеет продольный размер, равный диаметру поля зрения объектива в фокальной плоскости.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой ГСН, на фиг.2 представлен эскиз размещения матрицы на корректируемом гироскопе, где 1 - объектив, 2 - матрица, 3 - электронный коммутатор, 4 - аналого-цифровой преобразователь АЦП, 5 - преобразователь координат элементов матрицы из полярной в декартову систему координат, 6 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), 7 - селектор цели, 8 - усилитель, 9 и 16 - датчики моментов каналов курса и тангажа соответственно, 10 - корректируемый гироскоп, 11 - переключатель элементов матрицы, 12 - датчик угла крена ракеты, 13 - корпус ракеты, 14 - вращающийся ротор гироскопа, 15 - внутренняя рамка карданного подвеса, 17 - аппаратура управления ракетой.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Обзор ФЦО в поле зрения объектива 1 осуществляется посредством радиально-кругового сканирования линейной матрицы 2, высокочувствительной в ИК области спектра. Такое сканирование обеспечивается за счет установки объектива и матрицы на внутренней рамке карданного подвеса 15 корректируемого гироскопа, что обеспечивает передачу вращения ракеты по крену на матрицу. Продольный размер матрицы равен диаметру поля зрения объектива в фокальной плоскости изображения.

Сигналы теплового излучения цели и фона с каждого элемента матрицы последовательно (с первого номера до последнего) с помощью коммутатора 3 передаются в аналого-цифровой преобразователь 4. Сцена изображения ФЦО представляется в полярной системе координат. Последовательность и необходимая частота съема информации с элементов матрицы в АЦП обеспечивается через коммутатор по сигналам с переключателя элементов матрицы 11, поступающим на второй вход коммутатора. Одновременно сигнал с переключателя поступает в преобразователь координат (положения) элементов матрицы из полярной в декартову систему координат 5. При этом производится преобразование координат элемента того же номера, с которого ведется съем информации. Переключатель элементов матрицы 11 может быть выполнен, например, в виде задающего генератора и счетчика.

Преобразование координат каждого элемента матрицы из полярной в декартову (земную) систему координат для управления ракетой по курсу и тангажу осуществляется в преобразователе 5 по известным формулам с использованием радиуса вращения элемента и тригонометрических функций sinγ и cosγ текущего угла крена γ ракеты, измеренные значения которого поступают на второй вход преобразователя с датчика угла крена ракеты 12.

Информация с каждого элемента матрицы после преобразования в АЦП в цифровой форме поступает на первый вход ОЗУ, на второй вход которого поступают сигналы о координатах этого же элемента в декартовой системе координат. В ОЗУ происходит запись информации о ФЦО с каждого элемента в прямоугольную матрицу, в которой координаты каждого элемента соответствуют декартовой системе координат. Обновление информации в ОЗУ происходит через каждые пол-оборота ракеты по крену.

Сцена изображения ФЦО с ОЗУ в декартовой системе координат передается в селектор цели 7.

В селекторе цели по определенным алгоритмам осуществляется захват и сопровождение цели по характерным признакам теплового излучения цели и фона и происходит сравнение этих признаков с заранее введенными признаками цели до пуска ракеты. Селектор цели и алгоритм захвата и слежения за целью могут быть выполнены, например, в соответствии с приведенными в [4].

С выхода селектора цели сигналы, пропорциональные угловому рассогласованию цели по курсу Uy и тангажу UZ относительно оптической оси объектива, после усилителя 8 поступают соответственно на датчики моментов 16 и 9. Датчики создают коррекционные моменты, которые вызывают вынужденную прецессию гироскопа (внутренней рамки), что обеспечивает совмещение оптической оси объектива и центра матрицы с направлением на цель. Одновременно сигналы рассогласования поступают в аппаратуру управления ракетой 17, в соответствии с которыми она наводится на цель. Корректируемый гироскоп обеспечивает также стабилизацию матрицы при колебаниях ракеты по углам атаки и скольжения. Разгон ротора 14 гироскопа до старта осуществляется, например, пружинным движителем.

Заявляемая ИК ГСН по сравнению с известными обладает следующими преимуществами:
- обеспечивается применение на вращающейся по крену ракете, что упрощает конструкцию ракеты, т.к. не требуется ее стабилизации по крену;
- имеет простую конструкцию благодаря исключению из ее состава сложной оптико-механической системы сканирования. В заявляемой ГСН используется радиально-круговое сканирование линейной матрицы за счет вращения ракеты по крену в полете.

Заявляемое устройство проверено с большой эффективностью в комплексе высокоточного управляемого вооружения "Гермес".

Источники информации
1. ORS, Issul Brief, September 17, 1997, p. 3-5.

2. Jane's Defence Weekly, 1998, v 29, 16, р. 3.

3. Military Technology, 1996, Special Ilusse, p. 16-17.

4. Зарубежная радиоэлектроника, 10, 1987, стр.57-67.

Пассивнаяинфракраснаяголовкасамонаведениявращающейсяракеты,содержащаяобъектив,оптическисвязанныйспоследовательносоединеннымиохлаждаемойлинейнойматрицейфоточувствительныхэлементов,электроннымкоммутатором,аналого-цифровымпреобразователем,оперативнымзапоминающимустройством,селекторомцелииусилителем,выходкоторогосоединенсдатчикамимоментовтрехстепенногокорректируемогогироскопаисовходомаппаратурыуправленияракетой,отличающаясятем,чтовнеевведеныпоследовательносоединенныепереключательэлементовматрицыипреобразователькоординатэлементовматрицыизполярнойвдекартовусистемукоординат,приэтомвыходпереключателясоединентакжесовторымвходомэлектронногокоммутатора,второйвходпреобразователякоординатсоединенсвыходомдатчикауглакренаракеты,авыходсоединенсовторымивходамиоперативногозапоминающегоустройстваиселекторацели,причемобъективиматрицаустановленынавнутреннейрамкекарданногоподвесагироскопаиматрицаимеетпродольныйразмер,равныйдиаметруполязренияобъективавфокальнойплоскости.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 438.
10.01.2013
№216.012.19c9

Ударно-спусковой механизм автоматического стрелкового оружия

Изобретение относится к области оружейной техники. Ударно-спусковой механизм содержит курок с боевым взводом и взводом автоспуска, боевую пружину, подпружиненное шептало, кинематически связанное со спусковым крючком, шептало одиночной стрельбы и подпружиненный автоспуск с шепталом автоспуска....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472093
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19cd

Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета

Изобретение относится к области действующих моделей миниатюрного оружия, преимущественно образцов оружия, действие автоматики которого основано на отдаче ствола с коротким ходом. Действующая модель миниатюрного полуавтоматического пистолета содержит корпус, в котором размещены ствол, затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472097
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.03.2013
№216.012.315f

Автоматическое стрелковое оружие

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано при разработке автоматического стрелкового оружия многофункционального назначения. Автоматическое стрелковое оружие содержит ствольную коробку с закрепленным в ней стволом, затворную раму с затвором и возвратной пружиной,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478177
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.10.2013
№216.012.76d4

Прицельное приспособление гранатомета

Изобретение относится к оружейной технике, а именно к прицельному приспособлению гранатомета, используемому, в основном, в качестве дополнительных к основному оптическому прицелу. Прицельное устройство гранатомета содержит целик с прорезью или диоптром и мушку, установленную в основании мушки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496080
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.02.2019
№219.016.c4a3

Способ юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к управляемым ракетным комплексам. Техническим результатом изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148234
Дата охранного документа: 27.04.2000
20.02.2019
№219.016.c4ba

Способ проверки качества функционирования рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов и стенд для его осуществления

Изобретение относится к испытаниям деталей машин. Стенд содержит генератор импульсных сигналов, пульт управления и контроля, регистрирующий блок, источники электро- и пневмопитания, основание для закрепления проверяемого блока воздушно-динамического рулевого привода (автопилота) с раскрытыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182702
Дата охранного документа: 20.05.2002
01.03.2019
№219.016.caee

Способ наведения оптического прицела на цель

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны. Технический результат - повышение точности наведения оптического прицела (ОП) на цель и уменьшение зависимости эффективности боевой машины от уровня профессиональной подготовленности наводчика....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217681
Дата охранного документа: 27.11.2003
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
11.03.2019
№219.016.d69b

Боевая машина

Изобретение относится к бронетанковой технике, а именно к конструкциям боевых машин пехоты и десанта. Сущность изобретения заключается в том, что боевая машина содержит гусеничный носитель и боевое отделение, установленное на переходном кольце, которое закреплено на подбашенном листе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288427
Дата охранного документа: 27.11.2006
11.03.2019
№219.016.d69d

Складывающееся крыло ракеты

Изобретение относится к области вооружения. Складывающееся крыло ракеты содержит лопасть, корневая часть которой совместно с шарнирно соединенными с ней вкладышами размещена в выемке жестко закрепленного на корпусе ракеты основания, устройство раскрытия в виде взаимодействующей с вкладышами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288434
Дата охранного документа: 27.11.2006
Показаны записи 1-10 из 118.
20.02.2019
№219.016.c478

Способ ввода информации о дальности до цели в баллистический вычислитель системы управления снарядами (варианты) и устройство для его реализации

Изобретение используется в противотанковых, зенитных и космических ракетных комплексах. Предварительно измеряют дальность до цели дальномером в ограниченном диапазоне дальностей. Устанавливают одно регулируемое значение дальности, преобразовывают его в граничные значения диапазона измеряемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02178141
Дата охранного документа: 10.01.2002
20.02.2019
№219.016.c4a3

Способ юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к управляемым ракетным комплексам. Техническим результатом изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02148234
Дата охранного документа: 27.04.2000
20.02.2019
№219.016.c4ba

Способ проверки качества функционирования рулевых приводов и автопилотов управляемых снарядов и стенд для его осуществления

Изобретение относится к испытаниям деталей машин. Стенд содержит генератор импульсных сигналов, пульт управления и контроля, регистрирующий блок, источники электро- и пневмопитания, основание для закрепления проверяемого блока воздушно-динамического рулевого привода (автопилота) с раскрытыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182702
Дата охранного документа: 20.05.2002
20.02.2019
№219.016.c4ca

Высокотемпературная турбина газотурбинного двигателя

Высокотемпературная турбина газотурбинного двигателя содержит ротор с промежуточным элементов между дисками ротора. Промежуточный элемент выполнен из двух закрепленных на валу ротора с помощью фланца промежуточных дисков. Промежуточные диски установлены с упругой деформацией полотен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002193091
Дата охранного документа: 20.11.2002
01.03.2019
№219.016.caee

Способ наведения оптического прицела на цель

Изобретение относится к вооружению и может быть использовано в войсках противовоздушной обороны. Технический результат - повышение точности наведения оптического прицела (ОП) на цель и уменьшение зависимости эффективности боевой машины от уровня профессиональной подготовленности наводчика....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02217681
Дата охранного документа: 27.11.2003
01.03.2019
№219.016.d0ff

Лабиринтное уплотнение

Изобретение относится к области машиностроения. Лабиринтное уплотнение между статором и ротором турбомашины включает лабиринтные гребешки и ответную им цилиндрическую поверхность. Лабиринтные гребешки выполнены на фланце статора, а на цилиндрическую поверхность лабиринта ротора нанесено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02168089
Дата охранного документа: 27.05.2001
08.03.2019
№219.016.d5c1

Орудийная установка

Изобретение относится к технике вооружения, в частности к башенным орудийным установкам. Оно позволяет повысить точность стрельбы за счет уменьшения влияния вибраций ствола на баллистику снаряда в момент его вылета из канала ствола. Орудийная установка содержит автоматическую пушку, размещенную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02165575
Дата охранного документа: 20.04.2001
11.03.2019
№219.016.d73d

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания, турбину низкого давления и турбину высокого давления. Ротор турбины высокого давления соединен межвальным соединением с ротором компрессора и установлен консольно на радиальном роликоподшипнике. Внутреннее кольцо радиального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002204042
Дата охранного документа: 10.05.2003
11.03.2019
№219.016.d79a

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит диск турбины, на котором установлен покрывной дефлектор диска, состоящий из ступицы и полотна. Полотно дефлектора выполнено с радиальной внешней и наклонной от диска внутренней стенками. Наклон внутренней стенки выполнен от ступицы дефлектора к его периферии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002224893
Дата охранного документа: 27.02.2004
11.03.2019
№219.016.d7b8

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания и турбину привода компрессора, консольный ротор которого установлен в переднем радиально-упорном и заднем радиальном подшипниках. Опоры подшипников закреплены на внутреннем корпусе камеры сгорания. Между валами компрессора и турбины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002225523
Дата охранного документа: 10.03.2004
+ добавить свой РИД