RU2525189C2 - Method of using rocket-propelled radiosonic buoys (versions) - Google Patents

Abstract

FIELD: physics, acoustics.

SUBSTANCE: invention relates to methods of monitoring an underwater environment. The method of using rocket-propelled radiosonic buoys from surface vessels to monitor an underwater environment by arranging buoys in a circle, includes determining the coordinates of the centre of the circle, using a computer to determine the radius of the circle, the required number of buoys and coordinates of thereof, loading a launcher with the required number of rocket-propelled radiosonic buoys, solving, at firing control devices, launcher guiding tasks to perform firing, guiding the launcher for firing to a first point, supplying power to pyrotechnic cartridges for firing the rocket-engine of the rocket-propelled radiosonic buoys, firing the first rocket-propelled radiosonic buoy, guiding the launcher and firing a rocket-propelled radiosonic buoy to the next points, using signals from buoys after water touchdown and beginning of operation thereof. The computer calculates the radius of the sector in which movement of an underwater object is located, the required number of buoys and coordinates thereof.

EFFECT: remote monitoring an underwater environment.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам наблюдения за подводной средой.The invention relates to methods for monitoring an underwater environment.

Известно устройство радиогидроакустический буй (РГБ), включающее корпус, батарею, парашютную систему, передатчик, приемник с гидрофонами, запоминающее устройство, кабель-трос, антенну, механизм автоотцепа, блок управления, часовой механизм [1]. РГБ состоят на вооружении Военно-морских сил многих государств уже долгое время и применяются авиацией для наблюдения за подводной средой [2].A device is known for sonar buoy (RSL), including a housing, battery, parachute system, transmitter, receiver with hydrophones, storage device, cable, antenna, auto-release mechanism, control unit, clock mechanism [1]. RSLs have been in service with the Naval Forces of many states for a long time and are used by aviation to monitor the underwater environment [2].

Известно устройство радиогидроакустический буй реактивный (РГБР), включающий корпус, батарею, парашютную систему, передатчик, приемник с гидрофонами, запоминающее устройство, кабель-трос, антенну, механизм автоотцепа, блок управления, часовой механизм, ракетный двигатель, стабилизатор, механизм отделения, устройство ввода данных, датчик приводнения, поплавок, газогенератор [3]. РГБР предназначен к применению с надводных кораблей ВМФ путем выстреливания из пусковой установки (ПУ), в качестве которой может использоваться реактивная бомбометная установка (РБУ). Решение задачи стрельбы предусматривается специальным счетно-решающим прибором (СРП) и приборами управления стрельбой (ПУС). Однако способы применения РГБР не разработаны.A device is known for a radio sonar buoy jet (RSBG), including a housing, a battery, a parachute system, a transmitter, a receiver with hydrophones, a storage device, a cable cable, an antenna, an autotransfer mechanism, a control unit, a clock mechanism, a rocket engine, a stabilizer, a separation mechanism, a device data entry, splashdown sensor, float, gas generator [3]. The Russian State Design Bureau is intended for use from surface ships of the Navy by firing from a launcher (launcher), which can be used as a rocket launcher (RBU). The solution to the firing problem is provided for by a special calculating-decisive device (PSA) and firing control devices (CCP). However, methods for the use of the RBGD are not developed.

Целью изобретения является разработка способов применения РГБР с надводных кораблей, позволяющих вести с их помощью наблюдение за подводной обстановкой. Использование РГБР целесообразно на дальностях, не позволяющих применять корабельные или иные средства наблюдения за подводной средой в случаях, когда контакт с подводным объектом является неустойчивым, потерян или когда подводный объект выходит за границы зоны наблюдения.The aim of the invention is the development of methods for the use of RSLR from surface ships, allowing them to monitor the underwater situation. The use of the RSLR is advisable at ranges that do not allow the use of ship or other means of monitoring the underwater environment in cases where contact with the underwater object is unstable, lost or when the underwater object goes beyond the boundaries of the observation zone.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Определяют координаты опорной точки (точки потери контакта с подводным объектом), относительно которой потребуется расположить необходимое число РГБР, на счетно-решающем приборе решают задачу по определению требуемого числа РГБР в залпе и координат точек их приводнения, заряжают ПУ необходимым числом РГБР, на приборах управления стрельбой решают задачу по наведению ПУ для выполнения стрельбы, наводят ПУ для стрельбы в первую точку, подают питание на пиропатроны запуска ракетного двигателя РГБР в соответствии с очередностью пуска и производят выстреливание РГБР, после каждого выстрела осуществляют наведение ПУ в очередную точку, после приводнения РГБР и включения их в работу осуществляют прием сигналов от них.The coordinates of the reference point (the point of loss of contact with the underwater object) are determined, relative to which it is necessary to arrange the required number of RBGDs, the problem is solved on the counting instrument to determine the required number of GBRDs in the salvo and the coordinates of the points of their splashdown; by firing, they solve the task of guiding the launchers for firing, induce launchers for firing at the first point, supply power to the rocket launchers of the rocket engine of the RSLD in accordance with the order of launch and Popping zvodyat RGBR, after each shot is performed in the next guidance point PU, after splashdown RGBR and their inclusion in the signal reception operation is carried out on them.

В зависимости от параметров движения подводного объекта и принимаемой гипотезы о характере его действий предлагаются следующие варианты способов применения РГБР:Depending on the motion parameters of the underwater object and the accepted hypothesis about the nature of its actions, the following options are proposed for the use of the RBR:

- выставление буев по окружности, способ соответствует гипотезе о равновероятных курсах подводного объекта;- placing buoys around the circumference, the method corresponds to the hypothesis of equally probable courses of the underwater object;

- выставление буев в секторе, способ соответствует гипотезе о курсах подводного объекта, располагающихся в определенном секторе.- placing buoys in a sector, the method corresponds to the hypothesis about the courses of an underwater object located in a particular sector.

Техническое осуществление способов применения РГБР поясняется чертежами, на которых:The technical implementation of the methods of application of the RBWG is illustrated by drawings, in which:

фиг.1 - общая схема выполнения способа выставления буев по окружности;figure 1 is a General diagram of a method of exhibiting buoys around a circle;

фиг.2 - общая схема выполнения способа выставления буев в секторе;figure 2 is a General diagram of a method of exhibiting buoys in the sector;

фиг.3 - основные элементы для расчета поля буев.figure 3 - the main elements for calculating the field of buoys.

Способ выставления буев по окружностиThe method of exhibiting buoys around the circumference

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Рассчитывают радиус окружности по формуле:The radius of the circle is calculated by the formula:

$$R_{б}=V_{ц\text{ max}}\text{t}+{\text{d}}_{\text{б}},(1)$$

$$R_b=V_{c\text{max}}\text{t}+{\text{d}}_{\text{b}},(\mathrm{one})$$

где V_{ц max} - максимальная скорость цели, м/с; t - время, необходимое для выставления буев, с; d_б - радиус действия буя, м.where V _{c max} - the maximum speed of the target, m / s; t is the time required to set the buoys, s; d _b - the radius of the buoy, m

Время t представляет собой сумму:Time t is the sum of:

$$t=t_{реш}+t_{подг}+t_{пол}+t_{вкл},(2)$$

$$t=t_{Rew}+t_{P\mathrm{about}dg}+t_{P\mathrm{about}l}+t_{\mathrm{at}\mathrm{to}l},(2)$$

где t_реш - время на принятие решения, с; t_подг - время на подготовку к выстреливанию РГБР, с; t_пол - время полета РГБР, с; t_вкл - время включения РГБР в работу после приводнения, с.where t _resol - time to make a decision, s; t _sub - time to prepare for firing RBW, s; t _floor is the time of the RSLR flight, s; t _on - the time of inclusion of the RBWG in the work after splashdown, s.

Интервал между двумя соседними буями i_б (фиг.3) рассчитывают по формуле:The interval between two adjacent buoys i _b (figure 3) is calculated by the formula:

$$i_{б}=2k{d}_{б}.(3)$$

$$i_b=2k{d}_b.(3)$$

Здесь k - коэффициент перекрытия зон наблюдения соседних буев.Here k is the coefficient of overlap of the observation zones of neighboring buoys.

Число буев на окружности будет равно:The number of buoys on the circle will be equal to:

$$n_{б}=\frac{2\pi R_{б}}{i_{б}}.(4)$$

$$n_b=\frac{2\pi R_b}{i_b}.(\mathrm{four})$$

Число n_б округляют в большую сторону.The number n _{b is} rounded up.

Угол α между направлениями на два соседних буя из центра окружности рассчитывают по формуле (фиг.1):The angle α between the directions to two adjacent buoys from the center of the circle is calculated by the formula (figure 1):

$$\alpha =\frac{2\pi }{n_{б}}.(5)$$

$$\alpha =\frac{2\pi }{n_b}.(5)$$

Уточняют интервал между двумя соседними буями i_б и коэффициент k:Specify the interval between two adjacent buoys i _b and the coefficient k:

$$i_{б}=\frac{2\pi R_{б}}{n_{б}};$$

$$i_b=\frac{2\pi R_b}{n_b};$$

$$k=\frac{i_{б}}{2d_{б}}.(6)$$

$$k=\frac{i_b}{2d_b}.(6)$$

Координаты каждого буя (х_i; z_i) определяют по формулам (фиг.1):The coordinates of each buoy (x _i ; z _i ) are determined by the formulas (figure 1):

$$\begin{array}{l}{x}_i=x_{ц}-R_{б}\cos {\alpha }_i;\\ z_i=z_{ц}-R_{б}\sin {\alpha }_i;(7)\\ {\alpha }_i=\alpha (n+1).\end{array}$$

$$\begin{array}{l}{x}_i=x_c-R_b\cos {\alpha }_i;\\ z_i=z_c-R_b\sin {\alpha }_i;(7)\\ {\alpha }_i=\alpha (n+\mathrm{one}).\end{array}$$

Здесь α_i - угол между направлением цель-корабль (ЦК) (фиг.1) и направлением на i-й буй; α - угол между направлениями на два соседних буя из центра окружности (точки Ц); n - номер буя.Here α _i is the angle between the direction of the target ship (CC) (figure 1) and the direction to the i-th buoy; α is the angle between the directions to two adjacent buoys from the center of the circle (point C); n is the buoy number.

Пример 1. Исходные условия: V_{ц max}=15 м/с; t_реш - 180 с; t_подг - 180 с; t_пол=60 с; t_вкл=30 с; d_б=2000 м; k=0,9.Example 1. Initial conditions: V _{c max} = 15 m / s; t _res - 180 s; t _sub - 180 s; t _floor = 60 s; t _on = 30 s; d _b = 2000 m; k = 0.9.

Решение задачи дает следующие результаты: t=450 с; R_б=8750 м; n_б=15; α=22,5°; i_б=3436 м; k=0,86.The solution of the problem gives the following results: t = 450 s; R _b = 8750 m; n _b = 15; α = 22.5 °; i _b = 3436 m; k = 0.86.

В соответствии с полученными данными на счетно-решающем приборе рассчитывают координаты каждого буя, в приборах управления стрельбой вырабатывают углы наведения ПУ и производят стрельбу РГБР в точки с расчетными координатами (фиг.1).In accordance with the data obtained, the coordinates of each buoy are calculated on a calculating-decisive device, in the firing control devices, the guidance angles of the launchers are generated and the RBRF is fired at points with the calculated coordinates (Fig. 1).

Способ выставления буев в сектореSector float setting method

Сущность способа заключается в следующем. При известном секторе возможных курсов подводного объекта β, рассчитывают радиус сектора по формуле (1) (фиг.2):The essence of the method is as follows. With the known sector of the possible courses of the underwater object β, calculate the radius of the sector according to the formula (1) (figure 2):

R_б=V_{ц max}t+d_б.R _b = V C _max t + d _b .

По формуле (2) рассчитывают время t постановки буев:By the formula (2) calculate the time t setting buoys:

t=t_реш+t_подг+t_пол+t_вкл.t = t _res + t _sub + t _floor + t _incl .

Интервал i_б между двумя соседними буями рассчитывают по формуле (3):The interval i _b between two adjacent buoys is calculated by the formula (3):

i_б=2kd_б.i _b = 2kd _b .

Число буев в секторе будет равно:The number of buoys in the sector will be equal to:

$$n_{б}=\frac{\beta R_{б}}{i_{б}}+1.(8)$$

$$n_b=\frac{\beta R_b}{i_b}+\mathrm{one.}(8)$$

Число n_б округляют в большую сторону.The number n _{b is} rounded up.

Угол α между направлениями на два соседних буя из точки Ц рассчитывают по формуле (фиг.2):The angle α between the directions to two adjacent buoys from point C is calculated by the formula (figure 2):

$$\alpha =\frac{\beta }{n_{б}-1}.(5)$$

$$\alpha =\frac{\beta }{n_b-\mathrm{one}}.(5)$$

Уточняют интервал между двумя соседними буями i_б и коэффициент k:Specify the interval between two adjacent buoys i _b and the coefficient k:

$$i_{б}=\frac{\beta R_{б}}{n_{б}-1};$$

$$i_b=\frac{\beta R_b}{n_b-\mathrm{one}};$$

$$k=\frac{i_{б}}{2d_{б}}.(6)$$

$$k=\frac{i_b}{2d_b}.(6)$$

Координаты каждого буя (х_i; z_i) рассчитывают в счетно-решающем приборе в зависимости от направления генерального курса цели.The coordinates of each buoy (x _i ; z _i ) are calculated in the computer, depending on the direction of the general course of the target.

Пример 2. При исходных данных примера 1 сектор возможных курсов подводной цели ограничен углом β=120°.Example 2. With the initial data of example 1, the sector of possible courses of the underwater target is limited by an angle β = 120 °.

Решение задачи дает следующие результаты: t=450 с; R_б=8750 м; n_б=7; α=20°; i_б=3054 м; k=0,76.The solution of the problem gives the following results: t = 450 s; R _b = 8750 m; n _b = 7; α = 20 °; i _b = 3054 m; k = 0.76.

В соответствии с данными, полученными от СРП, в приборах управления стрельбой вырабатывают углы наведения ПУ и производят стрельбу РГБР в точки с расчетными координатами (фиг.2).In accordance with the data obtained from the PSA, in the firing control devices, the targeting angles of the launchers are generated and the RSLR is fired at points with the calculated coordinates (Fig. 2).

Источники информацииInformation sources

1. Техническое описание радиогидроакустического буя РГБ-Н-СТ. М.: Воениздат, 1974.1. Technical description of the radio-acoustic buoy RSL-N-ST. M .: Military Publishing, 1974.

2. Родионов Б.И. Противолодочные силы и средства флотов. - М.: Воениздат, 1977.2. Rodionov B.I. Anti-submarine forces and fleet assets. - M .: Military Publishing House, 1977.

3. Патент на изобретение №2400392. - М.: ФИПС, 2010.3. Patent for invention No. 2400392. - M.: FIPS, 2010.

Claims (2)

1. Способ применения радиогидроакустических буев реактивных (РГБР) с надводных кораблей для наблюдения за подводной обстановкой с выставлением буев по окружности, заключающийся в определении координат центра окружности (точки потери контакта с подводным объектом, курс которого неизвестен), определении на счетно-решающем приборе (СРП) радиуса окружности, требуемого числа буев и координат точек их местонахождения, заряжании пусковой установки (ПУ) необходимым числом РГБР, решении на приборах управления стрельбой задачи по наведению ПУ для выполнения стрельбы, наведении ПУ для стрельбы в первую точку, подаче питания на пиропатроны запуска ракетного двигателя РГБР, выстреливании первого РГБР, наведении ПУ и стрельбе РГБР в последующие точки, приеме сигналов от буев после их приводнения и начала работы.1. The method of using radioacoustic jet buoys (RSBGs) from surface ships to observe the underwater situation with the buoys set up around the circle, which consists in determining the coordinates of the center of the circle (the point of loss of contact with the underwater object, the course of which is unknown), determining it on a computer ( PSA) of the radius of the circle, the required number of buoys and the coordinates of the points of their location, the loading of the launcher (launcher) with the necessary number of RBWs, the solution on the fire control devices of the task of guiding the launcher for performing firing, prompting the UE for shooting at the first point, energization of the launch rocket engine Pyrocartridges RGBR, is fired first RGBR, prompting the UE and in the subsequent firing RGBR point, the reception signal from the buoys after splashdown and starts working. 2. Способ применения радиогидроакустических буев реактивных (РГБР) с надводных кораблей для наблюдения за подводной обстановкой, отличающийся тем, что на СРП рассчитывают радиус сектора, в котором предполагается движение подводного объекта, требуемое число буев и координаты точек их местонахождения. 2. The method of using radio sonar buoys of jet (RSBG) from surface ships to monitor the underwater situation, characterized in that the radius of the sector in which the movement of the underwater object, the required number of buoys and the coordinates of their location points are calculated on the PSA.

Images