RU2111437C1 - Method of gun laying and device for its realization - Google Patents
Method of gun laying and device for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111437C1 RU2111437C1 RU95107969A RU95107969A RU2111437C1 RU 2111437 C1 RU2111437 C1 RU 2111437C1 RU 95107969 A RU95107969 A RU 95107969A RU 95107969 A RU95107969 A RU 95107969A RU 2111437 C1 RU2111437 C1 RU 2111437C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- range
- meeting point
- ballistic
- unit
- ballistics
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оружию, а более конкретно к управлению наводкой орудий, и может быть использовано в системах наведения пушечного вооружения. The invention relates to weapons, and more particularly to gun guidance, and can be used in cannon weapon guidance systems.
Известен способ наводки орудия, включающий определение координат цели по месту, азимуту и дальности, решение уравнений точки встречи снаряда с целью методом последовательных приближений относительно угловых перемещений цели, вычисление поправок, непрерывную наводку орудия на цель [1, с. 142 - 145]. Хотя реализация этого способа возможна при сравнительно низкой стоимости аппаратных средств, точное определение координат точки встречи по угловым перемещениям цели возможна лишь на дальностях до цели, не превышающих 1,5 км, так как на небольших дальностях из-за малой кривизны траектории полета снаряда наибольшую роль в наводке орудия играют угловые перемещения цели, а не смещения вдоль линии визирования [1, с. 142 - 143]. Таким образом, данный способ наводки имеет ограниченную по дальности область применения. A known method of aiming guns, including determining the coordinates of the target in place, azimuth and range, solving the equations of the meeting point of the projectile with the target by the method of successive approximations with respect to the angular movements of the target, calculating corrections, continuous aiming of the gun at the target [1, p. 142 - 145]. Although the implementation of this method is possible with a relatively low cost of hardware, accurate determination of the coordinates of the meeting point by the angular displacements of the target is possible only at distances to the target not exceeding 1.5 km, since at short ranges due to the small curvature of the projectile’s flight path the largest role angular displacements of the target, rather than displacements along the line of sight, play in the gun’s tip [1, p. 142 - 143]. Thus, this aiming method has a limited range of application.
Известно устройство для наводки орудия, реализующее описанный выше способ [2] . Устройство содержит сенсорный блок с двумя двуосными динамически настроенными нежидкостными гироскопами и тремя одноосными акселерометрами, измеряющий координаты цели при движении танка. Сенсорный блок связан с двумя вычислительными устройствами, служащими для определения позиции носителя оружия и баллистических данных, а также для подготовки и расчета на основе результатов измерений управляющих величин, необходимых для первичной стабилизации прицела и прибора наблюдения и вторичной стабилизации оружия. Хотя введение вторичной стабилизации позволяет повысить точность стрельбы, использование акселерометров и двух вычислительных устройств ведет к усложнению аппаратных средств и увеличению стоимости системы наведения. A device for aiming guns that implements the method described above [2] is known. The device contains a sensor unit with two biaxial dynamically tuned non-fluid gyroscopes and three uniaxial accelerometers, which measures the coordinates of the target when moving the tank. The sensor unit is connected to two computing devices used to determine the position of the weapon carrier and ballistic data, as well as to prepare and calculate, based on the measurement results, the control quantities necessary for the primary stabilization of the sight and the observation device and secondary stabilization of the weapon. Although the introduction of secondary stabilization can improve firing accuracy, the use of accelerometers and two computing devices leads to more sophisticated hardware and an increase in the cost of the guidance system.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ прямого решения задачи встречи снаряда с целью [3, с. 200]. Способ включает последовательные операции по замеру сигналов сопровождения цели по месту, азимуту и дальности, прогнозированию координат точки встречи снаряда с целью, определению сигналов компенсации на изменение начальной скорости снаряда (ΔUo), отклонение плотности воздуха от нормальной (ΔП) , баллистический ветер (ΔW), а также моделирование баллистики снаряда системой трех уравнений баллистики, выработку сигналов наведения и отработку их приводами. Баллистика снаряда моделируется тремя линейными уравнениями типа Z = A1 + B1 • Ду [3, с. 218], где Z - баллистический параметр; A1 и B1 - постоянные величины; Ду - упрежденная наклонная дальность (дальность точки встречи). Система трех уравнений баллистики имеет следующий вид:
где
Δε, Δβ - баллистические поправки на полет снаряда до точки встречи по месту и азимуту соответственно, рад.;
τ - время полета снаряда до точки встречи, рад.;
Ду - упрежденная наклонная дальность (дальность точки встречи), м.;
A1, A2, A3, B1, B2, B3 - постоянные баллистические величины (баллистические коэффициенты).Closest to the proposed technical solution is a method of directly solving the problem of meeting a projectile with a target [3, p. 200]. The method includes sequential operations for measuring target tracking signals by location, azimuth and range, predicting the coordinates of the projectile meeting point for the purpose, determining compensation signals for changing the initial velocity of the projectile (ΔU o ), deviation of air density from normal (ΔP), ballistic wind (ΔW ), as well as modeling the ballistics of the projectile with a system of three ballistics equations, generating guidance signals and practicing them with drives. Ballistics of a projectile are modeled by three linear equations of the type Z = A1 + B1 • Du [3, p. 218], where Z is the ballistic parameter; A1 and B1 are constant values; Du - anticipated slant range (range of the meeting point). The system of three ballistics equations has the following form:
Where
Δε, Δβ - ballistic corrections for the projectile flight to the meeting point in place and azimuth, respectively, glad .;
τ is the projectile flight time to the meeting point, glad .;
Du - anticipated slant range (range of the meeting point), m .;
A1, A2, A3, B1, B2, B3 - constant ballistic values (ballistic coefficients).
Моделирование баллистики снаряда системой трех линейных уравнений во всем диапазоне дальностей стрельбы характеризуется большими ошибками в определении полетного времени снаряда и баллистических поправок на полет снаряда по углу места и азимуту на дальности точки встречи более 1,5 км. На фиг. 1 изображена реальная, экспериментально полученная баллистическая кривая отклонения снаряда вертикальной плоскости в зависимости от дальности точки встречи (кривая 1) и кривая, вычисленная по системе уравнений баллистики (1) (кривая 2). Из графиков видно, что на больших дальностях точки встречи (более 1,5 км) баллистическая поправка на полет снаряда по углу места моделируется с большими погрешностями. Аналогичная картина имеет место для бокового отклонения снаряда в полете (деривации) и для времени полета снаряда до точки встречи. Simulation of projectile ballistics by a system of three linear equations in the entire range of firing ranges is characterized by large errors in determining the projectile flight time and ballistic corrections for projectile flight by elevation and azimuth at a meeting point of more than 1.5 km. In FIG. Figure 1 shows the real, experimentally obtained ballistic curve of the deviation of the projectile of the vertical plane depending on the distance of the meeting point (curve 1) and the curve calculated according to the system of ballistic equations (1) (curve 2). The graphs show that at large ranges of the meeting point (more than 1.5 km) the ballistic correction for the projectile flight along the elevation angle is modeled with large errors. A similar picture takes place for lateral deviation of the projectile in flight (derivation) and for the projectile’s flight time to the meeting point.
Известно устройство, реализующее описанный выше способ [3, с. 12-14, 221] , которое является прототипом предлагаемого устройства. Данное устройство содержит последовательно соединенные систему сопровождения цели, блок прогнозирования координат точки встречи, поправочный блок, а также баллистический блок, первый и второй сумматоры, выходы которых подключены к приводам вертикального и горизонтального наведения орудия, их первые входы подключены соответственно к первому и второму выходам поправочного блока, а вторые входы - к первому и второму выходам баллистического блока, третий сумматор. Блок прогнозирования координат точки встречи, поправочный и баллистический блоки и три сумматора составляют в совокупности счетно-решающий прибор. A device is known that implements the method described above [3, p. 12-14, 221], which is a prototype of the proposed device. This device contains a series-connected target tracking system, a unit for predicting the coordinates of the meeting point, a correction unit, as well as a ballistic unit, first and second adders, the outputs of which are connected to the vertical and horizontal guidance guns, their first inputs are connected respectively to the first and second outputs of the correction block, and the second inputs to the first and second outputs of the ballistic block, the third adder. The block predicting the coordinates of the meeting point, the correction and ballistic blocks, and three adders make up a total computing device.
Несмотря на достаточно простую реализацию, данное устройство, как показывают результаты исследований (фиг. 1, кривая 2), не обеспечивает высокую точность стрельбы на дальностях точки встречи более 1,5 км. Это происходит из-за того, что на дальностях более 1,5 км баллистический блок, реализующий систему уравнений баллистики (1), воспроизводит баллистику снаряда с низкой точностью. Неточное вычисление полетного времени снаряда приводит к ошибкам в прогнозировании координат точки встречи и к снижению точности наводки орудия. Despite the rather simple implementation, this device, as shown by the results of studies (Fig. 1, curve 2), does not provide high accuracy at ranges of the meeting point of more than 1.5 km. This is due to the fact that, at ranges of more than 1.5 km, a ballistic unit that implements a system of ballistic equations (1) reproduces projectile ballistics with low accuracy. Inaccurate calculation of the flight time of the projectile leads to errors in predicting the coordinates of the meeting point and to a decrease in the accuracy of aiming guns.
Цель изобретения - повышение точности стрельбы на дальности от 1,5 км до максимальной дальности, определяемой баллистикой конкретного снаряда, путем более точного моделирования баллистики снаряда в этом диапазоне дальностей, при этом обеспечивается незначительное увеличение стоимости аппаратных средств по сравнению с прототипом. The purpose of the invention is to increase the accuracy of firing at ranges from 1.5 km to the maximum range determined by the ballistics of a particular projectile, by more accurate modeling of projectile ballistics in this range of ranges, while providing a slight increase in the cost of hardware compared to the prototype.
Эта цель достигается тем, что в известном способе наводки, включающем последовательные операции по замеру сигналов сопровождения цели по месту, азимуту и дальности, прогнозированию координат точки встречи снаряда с целью, определению сигналов компенсации на изменение начальной скорости снаряда (ΔUo) , отклонение плотности воздуха от нормальной (ΔП) , баллистический ветер (ΔW) , а также моделирование баллистики снаряда, выработку сигналов наведения и отработку их приводами, весь диапазон дальности точки встречи разбивают на N интервалов. Каждому интервалу ставят в соответствие свою систему трех уравнений баллистики. Прогнозирование координат точки встречи осуществляют для номинальных условий. Определение сигналов компенсации по месту, азимуту и дальности производят для текущих условий стрельбы. Сигнал текущей дальности точки встречи (Дтв) определяют путем суммирования сигнала прогнозируемой дальности точки встречи (Дтв *) и сигнала компенсации по дальности (Дтв. к.). Перед моделированием баллистики снаряда определяют интервал, в который попадает сигнал текущей дальности точки встречи. Баллистику снаряда на этом интервале моделируют соответствующей системой 3-х уравнений. Выработку сигналов наведения производят путем суммирования сигналов, соответствующим углам прогнозирования точки встречи, сигналов компенсации и сигналов моделирования баллистики.This goal is achieved by the fact that in the known aiming method, which includes sequential operations for measuring target tracking signals by location, azimuth and distance, predicting the coordinates of the projectile meeting point with the goal, determining compensation signals for changing the initial velocity of the projectile (ΔU o ), air density deviation from normal (ΔP), ballistic wind (ΔW), as well as simulation of projectile ballistics, generation of guidance signals and development of their drives, the entire range of the range of the meeting point is divided into N intervals. Each interval is assigned its own system of three ballistics equations. Prediction of the coordinates of the meeting point is carried out for nominal conditions. The determination of compensation signals by location, azimuth and range is carried out for the current shooting conditions. The signal of the current range of the meeting point (DTV) is determined by summing the signal of the predicted range of the meeting point (DTV * ) and the signal of compensation in range (DTV). Before modeling the ballistics of the projectile, determine the interval into which the signal of the current range of the meeting point falls. The ballistics of the projectile at this interval are modeled by the corresponding system of 3 equations. The generation of guidance signals is performed by summing the signals corresponding to the prediction angles of the meeting point, compensation signals, and ballistics simulation signals.
Высокую точность предлагаемого способа обусловливает наличие ряда систем для моделирования баллистики снаряда, каждая из которых характеризует полет снаряда до точки встречи с высокой точностью на определенном интервале дальностей точки встречи. Интервалы дальностей в зависимости от требуемой точности выбираются равными не менее 200 м и не более 1000 м. Нижний и верхний пределы интервала обусловлены точностью наводки и стоимостью аппаратных средств. Для повышения точности интервалы следует уменьшать, однако при этом увеличивается ряд систем уравнений и, как следствие, усложняются аппаратные средства для его реализации. Как показывают эксперименты, для повышения точности стрельбы на дальностях, например, до 4 км, достаточно разбить весь диапазон дальностей на 8 - 10 интервалов. The high accuracy of the proposed method is due to the presence of a number of systems for modeling projectile ballistics, each of which characterizes the flight of the projectile to the meeting point with high accuracy at a certain range of ranges of the meeting point. Range intervals, depending on the required accuracy, are selected equal to at least 200 m and not more than 1000 m. The lower and upper limits of the interval are determined by the accuracy of aiming and the cost of hardware. To increase accuracy, the intervals should be reduced, however, this increases the number of systems of equations and, as a result, the hardware for its implementation is complicated. As experiments show, to increase the accuracy of shooting at ranges, for example, up to 4 km, it is enough to divide the entire range of ranges into 8 - 10 intervals.
Выбор соответствующей системы трех уравнений баллистики определяет сигнал текущей дальности точки встречи, причем для достижения высокой точности выработки сигналов наведения, этот сигнал определяют последовательно; сначала путем прогнозирования координат точки встречи при номинальных условиях, а затем вырабатывают сигналы компенсации по дальности точки встречи для текущих условий стрельбы. The choice of an appropriate system of three ballistic equations determines the signal of the current range of the meeting point, and to achieve high accuracy of the generation of guidance signals, this signal is determined sequentially; first, by predicting the coordinates of the meeting point under nominal conditions, and then generating compensation signals for the distance of the meeting point for the current shooting conditions.
Каждая система уравнений ряда, моделирующая баллистику снаряда, состоит, например, из трех линейных уравнений:
где
Δε, Δβ - баллистические поправки на полет снаряда до точки встречи по месту и азимуту соответственно;
τ - время полета снаряда до точки встречи;
Дтв - дальность точки встречи;
a1i, b1i, a2i, b2i, a3i, b3i - баллистические коэффициенты i-й системы ряда (i = 1, 2,...N);
N - общее число систем уравнений баллистики (число интервалов дальности точки встречи Дтв).Each system of equations of a series simulating projectile ballistics consists, for example, of three linear equations:
Where
Δε, Δβ - ballistic corrections for the projectile flight to the meeting point in place and azimuth, respectively;
τ is the projectile flight time to the meeting point;
DTV - the distance of the meeting point;
a1i, b1i, a2i, b2i, a3i, b3i - ballistic coefficients of the i-th system of the series (i = 1, 2, ... N);
N is the total number of systems of ballistic equations (the number of range intervals of the meeting point Dtv).
Моделирование баллистики снаряда на каждом интервале дальностей точки встречи своей системой уравнений позволяет с высокой точностью воспроизвести баллистику снаряда на интервалах и, как следствие, во всем диапазоне дальностей (фиг. 1, кривая 3). Modeling the ballistics of the projectile at each range of ranges of the meeting point with its system of equations makes it possible to reproduce with high accuracy the ballistics of the projectile at intervals and, as a result, in the entire range of ranges (Fig. 1, curve 3).
Для реализации предлагаемого способа в известном устройстве для наводки орудия, содержащем последовательно соединенные систему сопровождения цели, блок прогнозирования координат точки встречи снаряда с целью, поправочный блок, а также баллистический блок, первый и второй сумматоры, выходы которых подключены к приводам вертикального и горизонтального наведения, первые входы сумматоров подключены соответственно к первому и второму выходам поправочного блока, вторые входы - к первому и второму выходам баллистического блока, а третьи входы - к первому и второму выходам блока прогнозирования координат точки встречи, третий сумматор, баллистический блок выполнен в виде набора пакетов, каждый из которых содержит три функциональных устройства и реализует одну из N систем уравнений баллистики (2). Первый, второй и третий выходы этих устройств соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами баллистического блока. На входе в пакеты установлены логические устройства, настроенные на определенные диапазоны дальности точки встречи. В работе участвует то логическое устройство, в чей диапазон попадает текущая дальность точки встречи. Число логических устройств и пакетов соответствует числу интервалов по дальности точки встречи. Третий выход блока прогнозирования координат точки встречи соединен с первым входом поправочного блока и с вторым входом третьего сумматора, первый вход которого соединен с третьим выходом поправочного блока. Предлагаемое устройство дает возможность при незначительной стоимости аппаратных средств значительно повысить точность стрельбы на дальностях, превышающих 1,5 км. To implement the proposed method in a known device for aiming a gun containing a serially connected target tracking system, a unit for predicting the coordinates of the projectile’s meeting point with the target, a correction unit, as well as a ballistic unit, first and second adders, the outputs of which are connected to vertical and horizontal guidance drives, the first inputs of the adders are connected respectively to the first and second outputs of the correction unit, the second inputs to the first and second outputs of the ballistic unit, and the third inputs dy - the first and second outputs of the prediction block origin meeting point, a third adder, a ballistic unit is configured as a set of packets, each of which contains three functional devices, and implements one of the N equations of ballistics systems (2). The first, second and third outputs of these devices are connected respectively to the first, second and third outputs of the ballistic block. At the entrance to the packets, logical devices are installed that are configured for certain ranges of the range of the meeting point. The logical device in which the current range of the meeting point falls is involved in the work. The number of logical devices and packets corresponds to the number of intervals in the range of the meeting point. The third output of the unit for predicting the coordinates of the meeting point is connected to the first input of the correction unit and to the second input of the third adder, the first input of which is connected to the third output of the correction unit. The proposed device makes it possible, at an insignificant cost of hardware, to significantly increase firing accuracy at ranges exceeding 1.5 km.
Каждое логическое устройство баллистического блока выполнено в виде компаратора, выход которого через шифратор приоритетов параллельно подключен к логическим входам трех мультиплексоров. Первые входы компараторов подключены к входу баллистического блока, а вторые входы - к соответствующим источникам опорных напряжений (Uon. i). Функциональные устройства пакетов баллистического блока выполнены в виде операционных усилителей, причем каждое функциональное устройство состоит из одного усилителя. Первые входы операционных усилителей подключены к входу баллистического блока, а вторые входы - к соответствующим источникам постоянных напряжений (Ua1i), выход первого усилителя i-го пакета подключен к i-му информационному входу первого мультиплексора, выход второго усилителя i-го пакета подключен к i-му информационному входу второго мультиплексора, выход третьего усилителя i-го пакета - к i-му информационному входу третьего мультиплексора. Входные сопротивления операционных усилителей выполнены по соотношениям:
Rос1i/Ra1i=a1i;
Rос1i/Rb1i=b1i;
где
Rос - сопротивление обратной связи;
Ra1i, Rb1i - входные суммирующие сопротивления;
i - номер пакета функциональных устройств, соответствующий i-й системе уравнений баллистики, или i-му интервалу дальностей точки встречи (i = 1, 2, ...,N).Each logical device of the ballistic block is made in the form of a comparator, the output of which through the priority encoder is connected in parallel to the logical inputs of the three multiplexers. The first inputs of the comparators are connected to the input of the ballistic unit, and the second inputs to the corresponding sources of reference voltages (Uon. I). The functional devices of the packages of the ballistic block are made in the form of operational amplifiers, and each functional device consists of one amplifier. The first inputs of operational amplifiers are connected to the input of the ballistic unit, and the second inputs are connected to the corresponding constant voltage sources (Ua1i), the output of the first amplifier of the i-th packet is connected to the i-th information input of the first multiplexer, the output of the second amplifier of the i-th packet is connected to i -th information input of the second multiplexer, the output of the third amplifier of the i-th packet to the i-th information input of the third multiplexer. Input impedances of operational amplifiers are made according to the ratios:
Roc1i / Ra1i = a1i;
Roc1i / Rb1i = b1i;
Where
Roc - feedback resistance;
Ra1i, Rb1i - input summing resistances;
i is the number of the package of functional devices corresponding to the i-th system of ballistics equations, or the i-th range interval of the meeting point (i = 1, 2, ..., N).
На фиг. 1 приведена диаграмма баллистических поправок на полет снаряда по углу места; на фиг. 2 - схема устройства для наводки орудия; на фиг. 3 и 4 - схемы реализации поправочного блока и баллистического блока соответственно. In FIG. 1 is a diagram of ballistic corrections for projectile flight in elevation; in FIG. 2 is a diagram of a device for aiming guns; in FIG. 3 and 4 are diagrams of implementation of the correction unit and ballistic unit, respectively.
Работу предлагаемого способа наводки поясняют фиг. 1 и 2. The operation of the proposed pick-up method is illustrated in FIG. 1 and 2.
Пример. Пусть максимально возможная дальность стрельбы составляет 4 км м весь диапазон дальностей точки встречи разбит на 8 интервалов по 500 м каждый (фиг. 1, кривая 3). Каждому интервалу ставится в соответствие своя система трех уравнений баллистики. Для рассматриваемого примера таких систем будет 8. После замера сигналов сопровождения цели по месту, азимуту и дальности производят прогнозирование координат точки встречи осуществляют для номинальных условий. Номинальными считают следующие условия окружающей среды: температура воздуха (Тв) 15oC, атмосферное давление (Pатм) 750 мм рт. ст., баллистический ветер W = 0. Затем определяют сигналы компенсации по месту, азимуту и дальности для текущих условий стрельбы. Сигнал текущей дальности точки встречи (Дтв) определяют путем суммирования сигнала прогнозируемой дальности точки встречи (Дтв *) и сигнала компенсации по дальности (Дтв.к). Перед моделированием баллистики снаряда определяют интервал, в который попадает сигнал текущей дальности точки встречи. Предположим, что текущая дальность точки встречи (Дтв) для обстреливаемой цели составляет 3200 м, т. е. попадает в седьмой интервал дальностей (фиг. 1). Тогда моделирование баллистики снаряда будет проводиться по седьмой системе уравнений. Выработку сигналов наведения производят путем суммирования сигналов, соответствующим углам прогнозирования точки встречи, сигналов компенсации и сигналов моделирования баллистики. Сигналы наведения подают на приводы вертикального и горизонтального наведения соответственно, а приводы разворачивают орудие.Example. Let the maximum possible firing range be 4 km m, the entire range of ranges of the meeting point is divided into 8 intervals of 500 m each (Fig. 1, curve 3). Each interval is assigned its own system of three ballistic equations. For the considered example of such systems there will be 8. After measuring the target tracking signals by location, azimuth and range, the coordinates of the meeting point are predicted for nominal conditions. The following environmental conditions are considered nominal: air temperature (TV) 15 o C, atmospheric pressure (Ratm) 750 mm RT. Art., ballistic wind W = 0. Then determine the compensation signals in place, azimuth and range for the current shooting conditions. The signal of the current range of the meeting point (DTV) is determined by summing the signal of the predicted range of the meeting point (DTV * ) and the signal of compensation for the range (DTV). Before modeling the ballistics of the projectile, determine the interval into which the signal of the current range of the meeting point falls. Assume that the current range of the meeting point (DTV) for the target being fired is 3200 m, i.e., it falls into the seventh range range (Fig. 1). Then the simulation of the ballistics of the projectile will be carried out according to the seventh system of equations. The generation of guidance signals is performed by summing the signals corresponding to the prediction angles of the meeting point, compensation signals, and ballistics simulation signals. Guidance signals are fed to the vertical and horizontal guidance drives, respectively, and the drives deploy the implement.
Предлагаемое устройство (фиг. 2) содержит последовательно соединенные систему сопровождения цели 1, блок прогнозирования координат точки встречи снаряда с целью 2, поправочный блок 3. Первый вход сумматора 4 связан с третьим выходом поправочного блока 3, а второй вход - с третьим выходом блока прогнозирования 2. Выход сумматора 4 соединен с баллистическим блоком 5, который состоит из N логических устройств 6, 7, ..., 8 и пакетов, а также 3N функциональных блоков 9, 10, 11, 12, 13, 14,..., 15, 16, 17, где N - число интервалов разбиения по дальности точки встречи. Таким образом, каждый пакет состоит из трех функциональных блоков (первый пакет содержит 9, 10, 11 функциональные блоки, второй - 12, 13, 14 и т. д.). Каждое функциональное устройство имеет один выход, соединенный соответственно с первым, вторым и третьим выходами баллистического блока 5. Кроме этого, устройство содержит блок задания начальных условий 18, выход которого связан с четвертым входом блока прогнозирования 2, сумматоры 19 и 20. Первые входы этих сумматоров подключены соответственно к первому и второму выходам поправочного блока, вторые входы - к первому и второму выходам баллистического блока, а третьи выходы - к первому и второму выходам блока прогнозирования координат точки встречи 2. Третий выход баллистического блока 5 связан с пятым входом блока прогнозирования. Выходы сумматоров 19 и 20 подключены к приводам вертикального и горизонтального наведения соответственно, которые управляют наводкой орудия 23. The proposed device (Fig. 2) contains a series-connected tracking system for
Устройство для наводки орудия работает следующим образом. Device for aiming guns works as follows.
Система сопровождения цели 1 замеряет угол места цели (ε), азимут цели (β), дальность до цели (Д) и передает их соответственно на первый, второй, третий входы блока прогнозирования координат точки встречи 2. На четвертый вход этого блока поступает сигнал с блока задания начальных условий 18, задающий начальное значение полетного времени снаряда (τн). Это необходимо для определения координат точки встречи снаряда с целью в первый момент времени, когда еще не вычислено текущее время полета снаряда до точки встречи (τ).The
В блоке прогнозирования 2 на основании текущих координат цели рассчитывается радиальная скорость цели (Up), угловые скорости цели в вертикальной и горизонтальной плоскостях (Wвп, Wгп) и определяют координаты точки встречи снаряда с целью (εтв, βтв, Дтв). Углы точки встречи в вертикальной (εтв) и горизонтальной (βтв) плоскостях подаются соответственно на третьи входы сумматоров 19 и 20, а дальность точки встречи поступает на вход поправочного блока 3. В этом блоке формируются сигналы компенсации (поправки) по координатам точки встречи на изменение начальной скорости снаряда (ΔUo) и отклонение плотности воздуха от нормальной (ΔП). Далее сигналы компенсации по углам точки встречи (Δεтв.к, Δβтв.к) поступают на первые входы сумматоров 19 и 20 соответственно. Сигнал компенсации по дальности точки встречи (Дтв.к) суммируется в сумматоре 4 с сигналом прогнозируемой дальности (Дтв *). Полученный сигнал текущей дальности точки встречи (Дтв) поступает на вход баллистического блока 5, моделирующего баллистику снаряда, а, в частности, на логические устройства 6, 7,...,8, каждое из которых настроено на определенный интервал дальности точки встречи. Далее сигнал дальности точки встречи подается на входы функциональных блоков, соответствующих данному интервалу.In
Допустим, что сигнал текущей дальности точки встречи (для рассматриваемого примера Дтв = 3200 м) попадает в интервал логического устройства 7 (3000 - 3500 м). Тогда в работе баллистического блока 5 будет участвовать пакет, содержащий функциональные устройства 12, 13, 14. Устройство 12 определяет баллистическую поправку на полет снаряда в вертикальной плоскости (Δε), устройство 13 - баллистическую поправку на полет снаряда в горизонтальной плоскости (Δβ), а устройство 14 - текущее время полета снаряда до точки встречи (τ). Если сигнал дальности точки встречи попадает в интервал логического устройства 6, то в работе будут участвовать функциональные блоки 9, 10, 11 и т. д. Suppose that the signal of the current range of the meeting point (for the considered example, Dtv = 3200 m) falls into the interval of the logical device 7 (3000 - 3500 m). Then, a package containing
Сигналы с выхода каждого из функциональных блоков поступают соответственно на первый, второй и третий выходы баллистического блока 5. После этого баллистическая поправка по вертикали подается на второй вход сумматора 19, а деривация - на второй вход сумматора 20. На основании данных, получаемых с блока прогнозирования координат точки встречи 2, поправочного блока 3 и баллистического блока 5 сумматор 19 формирует вертикальный угол наведения орудия на точку встречи, а сумматор 20 - горизонтальный угол наведения. Эти сигналы поступают соответственно на приводы вертикального и горизонтального наведения 21 и 22, которые производят наводку орудия 23. Вычисленное текущее полетное время снаряда (τ) подается на пятый вход блока прогнозирования координат точки встречи 2, после чего рассмотренный выше процесс повторяется. The signals from the output of each of the functional blocks are respectively sent to the first, second, and third outputs of the
Для реализации предлагаемого устройства используются следующие известные блоки и функциональные элементы. To implement the proposed device uses the following well-known blocks and functional elements.
Система сопровождения цели 1 реализуется, например, в виде телевизионно-оптического визира [4, с. 179 - 184]. The
Блок прогнозирования координат точки встречи 2 реализуется трехканальным (по углу места, азимуту и дальности) и в каждом из каналов в соответствии с описанием прототипа [3, с. 221] содержит дифференцирующий блок, множительный блок и сумматор. The unit for predicting the coordinates of
Блок задания начальных условий 18 по времени полета снаряда до точки встречи (τн) реализуется, например, в виде делителя напряжений с коммутатором выхода.The unit for setting the
Поправочный блок 3 может быть реализован по схеме, изображенной на фиг. 3. Имеется формирователь единой суммарной поправки, два входа которого соединены с вторым (ΔUo) и третьим (ΔП) входами поправочного блока, а выход подключен к набору компараторов напряжений. Формирователь реализуется в виде операционного усилителя с двумя входами (например, микросхема К140УД6). Каждый из компараторов (например, микросхема К521СА3) настроен на определенную величину суммарного воздействия. Выходы компараторов через шифратор приоритетов (например, микросхема К533ИВ1) подключены к логическим управляющим входам мультиплексора, выполненного в виде двух микросхем (например, микросхемы К590КН3). Первый вход поправочного блока соединен с входами ряда блоков нелинейности. Блоки нелинейностей выполняются в виде нелинейных операционных элементов [5, с. 50 - 56]. Используются блоки нелинейностей трех видов. Блоки первого вида вырабатывают сигналы компенсации суммарного воздействия текущих условий стрельбы на вертикальный угол наведения. Выходы блоков нелинейностей первого вида через мультиплексор подключены к первому выходу поправочного блока. Второй вид блоков нелинейностей вырабатывает сигналы компенсации к горизонтальному углу наведения. Выходы этих блоков через мультиплексор подключены к второму выходу поправочного блока. Третий вид блоков нелинейностей вырабатывает сигналы компенсации на изменение дальности полета снаряда до точки встречи в зависимости от суммарного воздействия. Выходы этих блоков через мультиплексор подключены к третьему выходу поправочного блока.
Блоки нелинейностей реализуют функциональные зависимости сигналов компенсации (поправок по углам наведения и дальности точки встречи) от сигнала текущей дальности точки встречи. Blocks of nonlinearities realize the functional dependences of compensation signals (corrections in the pointing angles and range of the meeting point) on the signal of the current range of the meeting point.
Блоки нелинейностей каждого вида отличаются друг от друга величиной суммарной поправки (UΣ) , на которую они настроены. В нашем случае диапазоны изменения величины суммарной поправки имеют следующие граничные значения: A1 = 6%, A2 = 2%, A3 = 2%. Выбор того или иного блока нелинейностей из ряда производится срабатыванием соответствующих компараторов и подключением в мультиплексоре выхода этого блока к выходу поправочного блока. Для этого логические входы мультиплексоров подключены к выходам шифратора приоритетов.Blocks of nonlinearities of each type differ from each other by the value of the total correction (U Σ ) to which they are tuned. In our case, the ranges of changes in the total correction value have the following boundary values: A1 = 6%, A2 = 2%, A3 = 2%. The choice of one or another block of nonlinearities from a number is made by triggering the corresponding comparators and connecting the output of this block to the output of the correction block in the multiplexer. For this, the logic inputs of the multiplexers are connected to the outputs of the priority encoder.
Работа поправочного блока 3 приведена [3, с. 220 - 221]. The work of the
Баллистический блок 5 может быть реализован в виде, представленном на фиг. 4. Выход сумматора 4 соединен с первыми входами N компараторов (в рассматриваемом примере N = 8) и с первыми входами функциональных устройств, моделирующих полет снаряда по зависимостям (2). Компараторы (например, микросхема К521СА3) предназначены для выбора одного из пакетов функциональных устройств, каждый из которых соответствует определенному интервалу дальностей до точки встречи снаряда с целью. Через шифратор приоритетов (например, микросхема К533ИВ1), вырабатывающий логические сигналы Uлi (i = 1...N) для подключения того или иного функционального устройства, выходы компараторов подключены к логическим входам трех мультиплексоров (например, микросхема К590КН6). На информационные входы первого мультиплексора подаются сигналы с первых функциональных устройств, моделирующих полет снаряда в вертикальной плоскости (Δε) , на второй мультиплексор - с вторых функциональных устройств, моделирующих полет снаряда в горизонтальной плоскости (Δβ) , а на третий мультиплексор - с третьих функциональных устройств, моделирующих время полета снаряда до точки встречи (τ) . Каждое функциональное устройство может быть выполнено в виде операционного усилителя (например, микросхема К140УД6) с двумя входами, первый из которых подключен к выходу сумматора 4, а второй - к соответствующему источнику опорного напряжения. Указанная реализация функциональных устройств требует установки на выходе каждого мультиплексора баллистического блока по инвертору. Исполнение сумматоров, приводов и других блоков прототипа широко известно.
Наличие ряда систем уравнений, каждая из которых с высокой точностью моделирует полет снаряда до точки встречи с целью на определенном интервале дальностей точки встречи, дает возможность значительно расширить область применения предлагаемого способа по сравнению с прототипом. В результате этого, предлагаемые способ и устройство для его реализации обеспечивают высокую точность стрельбы в широком диапазоне дальностей при относительно незначительной стоимости аппаратных средств. The presence of a number of systems of equations, each of which with high accuracy simulates the flight of the projectile to the meeting point with a goal at a certain range of ranges of the meeting point, makes it possible to significantly expand the scope of the proposed method compared to the prototype. As a result of this, the proposed method and device for its implementation provide high firing accuracy in a wide range of ranges with a relatively low cost of hardware.
Источники информации. Sources of information.
1. Пугачев В.С. Теория воздушной стрельбы. - М.: Воениздат, 1940. 1. Pugachev V.S. Theory of aerial shooting. - M .: Military Publishing House, 1940.
2. Патент ФРГ N 3332795 кл. F 41 G 5/14, 1985. Устройство для управления огнем подвижного носителя оружия, в частности танка. 2. The patent of Germany N 3332795 class. F 41
3. Преснухин Л.Н., Серебровский Л.А., Юдин Д.Б. Основы теории и проектирования приборов управления, - М.: Оборонгиз, 1960. 3. Presnukhin L.N., Serebrovsky L.A., Yudin D.B. Fundamentals of the theory and design of control devices, - M .: Oborongiz, 1960.
4. Демидов В.П., Кутыев Н.Ш. Управление зенитными ракетами, - М.: Воениздат, 1989. 4. Demidov V.P., Kutyev N.Sh. Anti-aircraft missile control, - M .: Military Publishing House, 1989.
5. Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. 400 схем для АВМ, - М.: Энергия, 1978. 5. Tetelbaum IM, Schneider Yu.R. 400 schemes for AVM, - M .: Energy, 1978.
Claims (5)
где Δε, Δβ - баллистические поправки на полет снаряда до точки встречи по месту и азимуту соответственно;
τ - время полета снаряда до точки встречи;
ДТ . В - дальность точки встречи;
a1i, b1i, a2i, b2i, a3i, b3i - баллистические коэффициенты i-й системы ряда (i = 1, 2, ..., N).3. The method according to p. 1, characterized in that for modeling the ballistics of the projectile each system of equations of the series is selected in the form of linear equations
where Δε, Δβ are ballistic corrections for the projectile flight to the meeting point in place and azimuth, respectively;
τ is the projectile flight time to the meeting point;
D T. In - the distance of the meeting point;
a1i, b1i, a2i, b2i, a3i, b3i are the ballistic coefficients of the ith system of the series (i = 1, 2, ..., N).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95107969A RU2111437C1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | Method of gun laying and device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95107969A RU2111437C1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | Method of gun laying and device for its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95107969A RU95107969A (en) | 1997-04-20 |
| RU2111437C1 true RU2111437C1 (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=20167831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95107969A RU2111437C1 (en) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | Method of gun laying and device for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2111437C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2674401C2 (en) * | 2017-05-22 | 2018-12-07 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО "РОМЗ") | Method of firing guided artillery projectile |
| RU2719891C1 (en) * | 2019-07-09 | 2020-04-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of destroying a target with controlled ammunition in a complex target environment |
-
1995
- 1995-05-17 RU RU95107969A patent/RU2111437C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Преснухин Л.Н., Серебровский Л.А., Юдин Д.Б. Основы теории и проектирования приборов управления. - М.: Оборонгиз, 1960, с. 12, 14, 200 и 221. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2674401C2 (en) * | 2017-05-22 | 2018-12-07 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО "РОМЗ") | Method of firing guided artillery projectile |
| RU2719891C1 (en) * | 2019-07-09 | 2020-04-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of destroying a target with controlled ammunition in a complex target environment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95107969A (en) | 1997-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0009984B1 (en) | System for controlling the dispersion pattern of a gun | |
| CA2023659A1 (en) | Method and apparatus for improving the accuracy of fire | |
| RU2111437C1 (en) | Method of gun laying and device for its realization | |
| RU2700709C1 (en) | Method of determining deviations of real meteorological conditions from tabular values taken into account in calculating installations for artillery firing | |
| CN116929143B (en) | Digital twinning-based air defense equipment shooting boundary test system and method | |
| FI73828C (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER AERODYNAMISK STYRNING AV ETT STYCKE. | |
| KR20090034156A (en) | Apparatus and method for simulating indirect fire weapons | |
| RU2290594C1 (en) | Method for fire of fighting vehicle at high-speed target (modifications) and system for its realization | |
| US3995144A (en) | Banked bombing system | |
| RU2728947C1 (en) | Long-range cruise missiles flight simulation device | |
| RU2310152C1 (en) | Method for firing of fighting vehicle at a target and system for its realization | |
| US3733465A (en) | Log-base analog ballistics computer | |
| RU2241950C1 (en) | Method for control of missile and missile guidance system for its realization | |
| Blaha et al. | Perspective method for determination of fire for effect in tactical and technical control of artillery units | |
| RU2649052C2 (en) | Method for meteorological training of artillery shooting in mountain conditions | |
| RU15046U1 (en) | SYSTEM FOR FORECASTING RESULTS OF NATURAL TESTS OF UNMANNED AIRCRAFT | |
| RU2234044C2 (en) | Method for firing of fighting vehicle at target and system for its realization | |
| RU2298759C1 (en) | Method for armament control | |
| RU2735418C2 (en) | Spatial simulation model of automatic maneuverable aircraft control system | |
| RU2758591C1 (en) | Device for simulating a radio-electronic situation | |
| EP0347968B1 (en) | Device and method for control of a weapon system | |
| RU2234045C2 (en) | Method for firing of fighting vehicle at target and system for its realization | |
| RU2235270C1 (en) | Arms automated control system | |
| RU2190822C2 (en) | Method for provision of aimed fire on the tank flank move | |
| RU2062503C1 (en) | Control systems of pilotless venicals motion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070518 |