RU2293942C2 - Guidance system of guided ammunition by laser radiation reflected from object to be hit - Google Patents
Guidance system of guided ammunition by laser radiation reflected from object to be hit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293942C2 RU2293942C2 RU2005106601/09A RU2005106601A RU2293942C2 RU 2293942 C2 RU2293942 C2 RU 2293942C2 RU 2005106601/09 A RU2005106601/09 A RU 2005106601/09A RU 2005106601 A RU2005106601 A RU 2005106601A RU 2293942 C2 RU2293942 C2 RU 2293942C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- guidance
- laser radiation
- accuracy
- panoramic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптико-электронных устройств пеленгации и может быть использовано в устройствах наведения управляемых боеприпасов по лазерному излучению в военной технике.The invention relates to the field of optoelectronic direction finding devices and can be used in guided ammunition guidance devices for laser radiation in military equipment.
Полуавтоматические системы наведения с полуактивной ГСН являются в настоящее время основным типом систем наведения высокоточных боеприпасов. Принцип их работы: цель (бронированный объект) 4 подсвечивается лазерным излучателем 1 (например, ЛДЦУ типа 1Д15, 1Д22 и др.), установленном на носителе 2 (например, ПРД), а управляемый боеприпас 3 (например, типа «Краснополь», «Китолов» и др.) движется по траектории (стартовый участок - а, маршевый участок - б, участок наведения на цель - в) и наводится по отраженному от цели 4 лазерному излучению (фиг.1) [1-9].Semi-automatic guidance systems with semi-active seekers are currently the main type of guidance systems for precision-guided munitions. The principle of their work: the target (armored object) 4 is highlighted by a laser emitter 1 (for example, LDCU type 1D15, 1D22, etc.) mounted on the carrier 2 (for example, airborne transmission), and guided ammunition 3 (for example, such as "Krasnopol", " Kitolov ”and others) moves along the trajectory (the starting section - a, the marching section - b, the guidance section on the target - c) and is guided by the laser radiation reflected from the target 4 (Fig. 1) [1-9].
На фиг.2 приведена структурная схема такого современного управляемого боеприпаса 3. На фиг.2 обозначено: 5 - объектив; 6 - приемное устройство; 7 - фотоприемник; 8 - электронный блок; 9 - исполнительное устройство (рули); 3 - объект управления (собственно управляемый боеприпас). Объектив 5 головки самонаведения боеприпаса имеет диаграмму направленности, ограниченную величиной единиц градусов.Figure 2 shows the structural diagram of such a modern guided
Для пространственной селекции целей в системе самонаведения управляемых боеприпасах применяется при сканировании поля зрения один или несколько приемных датчиков. В перспективных головках самонаведения (ГСН) используются мозаичные датчики, в том числе и на приборах с зарядовой связью - ПЗС [2]. Матрицы ПЗС широко используются в системах разведки и в управляемых боеприпасах армии США, разработанных на основе "Системы общих модулей" (Commen Modules-CM).For spatial selection of targets in the homing system of guided munitions, one or more receiving sensors are used when scanning the field of view. In promising homing heads (GOS) mosaic sensors are used, including those on charge-coupled devices - CCDs [2]. CCD matrices are widely used in reconnaissance systems and in the US Army’s guided munitions developed on the basis of the Commen Modules-CM.
Использование ПЗС позволяет решать задачи пространственной и временной селекции. Плоская матрица способна регистрировать перемещение объекта в двух плоскостях - «вправо-влево» и «вверх-вниз». Однако большие эволюции боеприпаса на траектории, особенно на начальных участках (стартовый участок - а,) и колебания продольной оси боеприпаса, при достаточно узкой диаграмме направленности ГСН, могут привести к потере сигнала, отраженного от объекта поражения (фиг.1). Поэтому возникает задача расширения пеленгационной характеристики диаграммы направленности ГСН управляемого боеприпаса.Using CCD allows solving spatial and temporal selection problems. A flat matrix is capable of detecting the movement of an object in two planes - “right-left” and “up-down”. However, the large evolution of the ammunition along the trajectory, especially in the initial sections (the starting section - a,) and the oscillations of the longitudinal axis of the ammunition, with a fairly narrow radiation pattern of the GOS, can lead to the loss of the signal reflected from the target (Fig. 1). Therefore, the problem arises of expanding the direction-finding characteristics of the directional pattern of the GOS of guided munitions.
Целью изобретения является преобразование узкой диаграммы направленности приемного устройства системы наведения управляемого боеприпаса в панорамную и повышение точности определения направления на источник подсветки.The aim of the invention is the conversion of a narrow radiation pattern of the receiving device of the guidance system of guided munitions into panoramic and improving the accuracy of determining the direction to the backlight.
Эта цель достигается с помощью использования в приемной системе управляемого боеприпаса панорамной линзы 10, представляющей собой набор волоконно-оптических элементов 11 из многоканальных световодов типа анамафорт или фокон, матричного фотоприемника типа ПЗС 12 и устройства обработки информации 13 (фиг.3).This goal is achieved by using a
Волоконно-оптические элементы (ВОЭ) 11 линзы 10 позволяют:Fiber optic elements (VOE) 11
- провести преобразование плоской картины наблюдения в панорамную;- Convert a flat observation picture into a panoramic one;
- более точно определить направление на источник лазерного излучения.- more accurately determine the direction to the source of laser radiation.
Многоканальный (дифференциальный) световод типа анамофорт преобразует формат изображения из плоского в панорамное. Анамофорты могут заменить системы с цилиндрическими линзами или зеркалами [3].Anamofort multi-channel (differential) optical fiber converts the image format from flat to panoramic. Anamoforts can replace systems with cylindrical lenses or mirrors [3].
Фоконы, состоящие из сужающихся к одному из краев волокон, уменьшают или увеличивают изображение при передаче с одного торца на другой.Focons, consisting of fibers tapering to one of the edges, reduce or enlarge the image when transferred from one end to the other.
Данная панорамная линза 10 из ВОЭ 11 имеет широкую диаграмму направленности, намного превосходящую диаграмму направленности существующих головок самонаведения управляемых боеприпасов 3.This
Панорамная линза 10 из ВОЭ 11 снижает потерю сигнала головок самонаведения управляемых боеприпасов 3 от цели 4 на стартовом участке - а.
Использование панорамной линзы с ВОЭ позволяет расширить диапазон угловых смещений управляемого боеприпаса относительно оси «пусковая установка - цель» на начальном участке полетаUsing a panoramic lens with HEE allows you to expand the range of angular displacements of the guided munition relative to the axis "launcher - target" in the initial phase of flight
Использование большого количества волоконно-оптических элементов-фоконов 10 позволяет фрагментизировать диаграмму направленности и повысить точность определения направления на источник сигнала.The use of a large number of fiber-optic elements-
Повышение точности пеленга увеличивается с увеличением количества волоконно-оптических элементов, это позволяет повысить точность наведения на конечном участке на цель 4 и навести в уязвимые места,Improving the accuracy of the bearing increases with an increase in the number of fiber-optic elements, this allows you to increase the accuracy of guidance in the final section of the
Отраженный от цели (бронированный обьект) 4 сигнал имеет сложную структуру. Участки расположения электронно-оптических приборов (фиг.6) имеют эффективную поверхность рассеивания («бликующий» сигнал) в сотни раз выше остальных участков поверхности объекта поражения. При подсветке лазерным излучением пеленгатора 1 цели (бронированный обьект) 4 наиболее мощный (доминантный) сигнал отражения (до 1000 м2) создают оптико-электронные приборы (фиг.6). Этот сигнал может быть использован для наведения управляемых боеприпасов не только на объект поражения, но и на оптико-электронные приборы, расположенные в технических отверстиях (в уязвимых местах) [4].The signal reflected from the target (armored object) 4 has a complex structure. The locations of the electron-optical devices (Fig.6) have an effective dispersion surface (“glare” signal) hundreds of times higher than the remaining areas of the surface of the target. When laser illumination of the target finder 1 (armored object) 4, the most powerful (dominant) reflection signal (up to 1000 m 2 ) is created by optoelectronic devices (Fig.6). This signal can be used to direct guided ammunition not only at the target, but also at optoelectronic devices located in technical holes (in vulnerable places) [4].
Анализ характерных особенностей формы волнового фронта отраженного излучения от оптико-электронных приборов показал, что наиболее вероятны ситуации, когда волновой фронт отраженного от прибора излучения будет иметь один экстремум (фиг.4), смещенный относительно центра апертуры ОЭС, либо несколько экстремумов (блестящих точек) в плоскости апертуры лоцируемого ОЭС, расположение которых соответствует схеме, приведенной на фиг.5.An analysis of the characteristic features of the wavefront shape of the reflected radiation from optoelectronic devices showed that the most probable situations are when the wavefront of the radiation reflected from the device will have one extremum (Fig. 4) offset from the center of the aperture of the ECO, or several extrema (brilliant points) in the plane of the aperture of the located ECO, the location of which corresponds to the circuit shown in Fig.5.
Схема и реальное изображение расположения экстремумов поверхности волнового фронта отраженного излучения в плоскости апертуры лоцируемого прибора при нормальном падении фронта зондирующего излучения при наклонном падении фронта зондирующего излучения приведены на фиг.4 и 5 [4], где: 1' - центральная «блестящая точка»; 2'...5' - периферийные «блестящие точки».A diagram and a real image of the location of the extremes of the surface of the reflected wave front in the aperture plane of the located device with a normal incidence of the probe radiation front with an inclined incidence of the probe radiation front are shown in Figs. 4 and 5 [4], where: 1 'is the central “brilliant point”; 2 '... 5' - peripheral "shiny points".
Результаты измерения индикатрис отражения оптико-электронных приборов демонстрируют поэкземплярный разброс характеристик отражения однотипных приборов. Однако для большинства исследуемых приборов основной максимум индикатрисы ЭПР (например, для исследованного образца прибора 1ПН53 он составил σ=1200 м2) сосредоточен для поля зрения прибора 2ω в области 0,5°, а положение максимума совпадает с ориентацией оси прибора [4].The measurement results of the reflection indicatrixes of optoelectronic devices demonstrate an instance-wide spread of the reflection characteristics of the same type of devices. However, for most of the instruments under study, the main maximum of the EPR indicatrix (for example, for the studied sample of the 1PN53 device, it was σ = 1200 m 2 ) is concentrated for the 2ω field of view in the 0.5 ° region, and the position of the maximum coincides with the orientation of the device axis [4].
Отраженные от приборов объекта поражения сигналы формируют информационное поле (зону) управления, которая может быть использована на конечных участках траектории - В (фиг.1) для точного наведения боеприпаса на приборы. Так как управляемый боеприпас может иметь большие эволюции на траектории, особенно на стартовом участке полета - а (фиг.1), при этом снаряд выходит из узкой зоны отраженного от прибора сигнала, это может привести к срыву наведения управляемого боеприпаса по данному сигналу. Однако это не приведет к промаху боеприпаса по бронированной цели, так как контраст подсвеченной цели значительно больше фона, но вероятность поражения уменьшается, так как снаряд может не попасть в техническое отверстие в броне объекта (в теневую зону отверстия), где установлен электронно-оптический прибор (фиг.6).The signals reflected from the devices of the target object form an information field (zone) of control, which can be used on the final sections of the trajectory - B (Fig. 1) for precise guidance of the ammunition on the devices. Since the guided munition can have large evolutions on the trajectory, especially at the launch site of the flight - a (Fig. 1), while the projectile leaves the narrow zone of the signal reflected from the device, this can lead to the failure of guided munition guidance on this signal. However, this will not lead to missed munitions against an armored target, since the contrast of the illuminated target is much greater than the background, but the probability of destruction decreases, since the projectile may not fall into the technical hole in the object’s armor (in the shadow zone of the hole), where an electron-optical device is installed (Fig.6).
Использование панорамной линзы 10 на начальных участках траектории расширяет диапазон эволюции снаряда на траектории, а на конечных участках траектории селектировать с помощью волоконно-оптических элементов остронаправленный отраженный сигнал («блик») от приборов для выработки сигналов коррекции траектории полета снаряда. Это позволяет повысить точность наведения управляемого боеприпаса и эффективность поражения корпусов бронированных объектов в наиболее уязвимых местах, т.е. там, где находятся оптико-электронные приборы.The use of
Источники информацииInformation sources
1. Ракетно-артиллерийское вооружение. Оружие России. - М.: Военный Парад. ВДЦ-ПРЕСС. 2004. - 44 с.1. Missile and artillery weapons. Weapons of Russia. - M .: Military Parade. WDC-PRESS. 2004 .-- 44 p.
2. Проектирование оптико-электронных приборов: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Ю.Б.Парвулюсов и др.; Под ред Ю.Г.Якушенкова. - М.: Логос, 2000. - 488 с.2. Design of optoelectronic devices: a Textbook. Ed. 2nd, rev. and add. / Yu.B. Parvulyusov et al .; Edited by Yu.G. Yakushenkov. - M .: Logos, 2000 .-- 488 p.
3. Пархоменко В.А. и др. Оптические материалы и технологии. Часть 1. Оптические материалы и их производство: Учебное пособие. - Пенза: АИИ. 2004. - 162 с.3. Parkhomenko V.A. and others. Optical materials and technologies.
4. Пархоменко В.А., Устинов Е.М. Способ поражения управляемыми боеприпасами бронированных объектов в местах размещения оптико-электронных приборов. Заявка №2003130383/02 (032612) от 14.10.2003 г.4. Parkhomenko V.A., Ustinov E.M. The method of destruction of guided munitions of armored objects at the locations of optoelectronic devices. Application No. 2003130383/02 (032612) dated 10/14/2003
5. Патент 323925. G 01 S 1/70. Бюллетень №1 за 1972 г.5. Patent 323925. G 01
6. А.с. SU 1802348 A1, G 01 S 3/78 от 15.03.93. Бюл.10.6. A.S. SU 1802348 A1, G 01
7. Патент 323925. G 01 S 1/70. Бюллетень №1 за 1972 г.7. Patent 323925. G 01
8. Заявка №2367291 от 5.10.1976. Франция. МКИ G 01 S 9/62, F 42 В 15/02. Устройство угловой локации световых объектов и система автоматического наведения, включающая такое устройство. - Опубл. в РЖ Радиотехника. Свод. том 8, 1979. 8Е350П.8. Application No. 2367291 of 10/10/1976. France. MKI G 01
9. Авт. свидетельство SU 1172374 A1 от 26.03.84. Оптическая система наведения подвижного объекта. МКИ G 01 S 3/78.9. Auth. Certificate SU 1172374 A1 dated 03.26.84. Optical guidance system of a moving object. MKI G 01
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106601/09A RU2293942C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Guidance system of guided ammunition by laser radiation reflected from object to be hit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106601/09A RU2293942C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Guidance system of guided ammunition by laser radiation reflected from object to be hit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005106601A RU2005106601A (en) | 2006-08-20 |
RU2293942C2 true RU2293942C2 (en) | 2007-02-20 |
Family
ID=37060249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106601/09A RU2293942C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Guidance system of guided ammunition by laser radiation reflected from object to be hit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293942C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510481C2 (en) * | 2012-03-20 | 2014-03-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Apparatus for detecting pointing of radio-frequency radiation self-guided weapon on radioelectronic equipment, protected by diversionary device |
RU2660777C1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-07-09 | 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 | Guidance method of the managed ammunition |
RU2689276C1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-05-24 | АО "Пространственные системы информации" (АО "ПСИ") | Active homing head |
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 |
-
2005
- 2005-03-09 RU RU2005106601/09A patent/RU2293942C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РАКЕТНО-АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ. ОРУЖИЕ РОССИИ, Москва, «ВДЦ-ПРЕСС», 2004, с.44. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510481C2 (en) * | 2012-03-20 | 2014-03-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Apparatus for detecting pointing of radio-frequency radiation self-guided weapon on radioelectronic equipment, protected by diversionary device |
RU2660777C1 (en) * | 2017-03-28 | 2018-07-09 | 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 | Guidance method of the managed ammunition |
RU2689276C1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-05-24 | АО "Пространственные системы информации" (АО "ПСИ") | Active homing head |
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 |
---|---|
RU2005106601A (en) | 2006-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101057303B1 (en) | Tracking and aiming apparatus for laser weapon | |
US8049869B2 (en) | Dual FOV imaging semi-active laser system | |
US7916278B2 (en) | Polyspectral rangefinder for close-in target ranging and identification of incoming threats | |
US8575527B2 (en) | Vehicle having side portholes and an array of fixed EO imaging sub-systems utilizing the portholes | |
US4168429A (en) | Infrared borescope device and method of boresight alignment of a weapon | |
US8258994B2 (en) | IR jamming system for defense against missiles with IR-sensitive homing heads | |
US6626396B2 (en) | Method and system for active laser imagery guidance of intercepting missiles | |
RU2293942C2 (en) | Guidance system of guided ammunition by laser radiation reflected from object to be hit | |
US8180213B2 (en) | Methods and systems for optical focusing using negative index metamaterial | |
US8390801B2 (en) | Angle measurement for a wide field-of-view (WFOV) semi-active laser (SAL) seeker | |
CN111174640B (en) | Laser multi-target indicating equipment capable of simultaneously indicating multiple targets | |
DE102007049438A1 (en) | Method and arrangement for the defense of ballistic missiles with the help of guided missiles | |
RU2697939C1 (en) | Method of target design automation at aiming at helicopter complex | |
RU2433370C1 (en) | Optoelectronic system for air defence missile system | |
RU2722709C1 (en) | Method of destroying military equipment with controlled ammunition | |
CN110637513B (en) | Novel light beam direction finder | |
RU186630U1 (en) | Anti-aircraft missile homing warhead equipped with an acoustic direction-finding sensor for target coordinates | |
CN217686871U (en) | 40 mm grenade emitter photoelectric sighting telescope | |
Solanki et al. | Simulation and experimental studies on retro reflection for optical target detection | |
RU2226319C2 (en) | Computer-based television system for fire control | |
RU2442942C1 (en) | Antiaircraft weapons system | |
RU2256871C1 (en) | Guidance system of guided ammunition to the points of positioning of optoelectronic instruments | |
RU2701629C1 (en) | Arming system for firing from the shoulder | |
RU2295103C2 (en) | Passive object range measurement system in guided ammunition | |
RU2135924C1 (en) | Antiaircraft self-propelled mount |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070310 |