RU2581997C2 - Method of determining lateral driving direction of firing from artillery mount and device therefor - Google Patents
Method of determining lateral driving direction of firing from artillery mount and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581997C2 RU2581997C2 RU2014130748/12A RU2014130748A RU2581997C2 RU 2581997 C2 RU2581997 C2 RU 2581997C2 RU 2014130748/12 A RU2014130748/12 A RU 2014130748/12A RU 2014130748 A RU2014130748 A RU 2014130748A RU 2581997 C2 RU2581997 C2 RU 2581997C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- axis
- firing
- withdrawal
- control platform
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области артиллерии, а более конкретно - к средствам обеспечения точности стрельбы комплексов артвооружения.The group of inventions relates to the field of artillery, and more specifically to means for ensuring the accuracy of firing of artillery systems.
Известны различные способы повышения точности стрельбы из разных видов оружия. См., например, патенты РФ на изобретения: №№ 2162587, 1999 г., 2213928, 2001 г., 2230280, 2003 г., 2234654, 2000 г., 2267076, 2004 г., патент США № 5205168, 1993 г., патент ЕПВ № 1291599, 2003 г., патент ФРГ № 60017377, 2006 г., патент Бельгии № 809102, 1974 г., патент США № 2001039874, 2001 г., и др.There are various ways to increase the accuracy of shooting from different types of weapons. See, for example, RF patents for inventions: No. 2162587, 1999, 2213928, 2001, 2230280, 2003, 2234654, 2000, 2267076, 2004, US patent No. 5205168, 1993. EPO patent No. 1291599, 2003, Germany patent No. 60017377, 2006, Belgium patent No. 809102, 1974, US patent No. 2001039874, 2001, and others.
Все указанные выше известные способы не обеспечивают определение ошибки бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки (далее АУ) при изменении угла возвышения ствола, вызванной погрешностями изготовления, связанными с непараллельностью оси цапф орудия контрольной площадке ствола и с ее неперпендикулярностью оси канала ствола.All of the above known methods do not provide a determination of the error of lateral withdrawal of the direction of firing from an artillery installation (hereinafter AC) when changing the angle of elevation of the barrel caused by manufacturing errors associated with the non-parallelism of the axis of the axle of the guns of the control platform of the barrel and its non-perpendicularity to the axis of the barrel channel.
Для исключения ошибки стрельбы, связанной с указанным боковым уводом направления стрельбы, используется операция по измерению величины увода по мере изменения угла возвышения ствола. Во время стрельбы учет величины увода производится введением в систему управления наведением АУ на цель поправки, обеспечивающей повышение точности стрельбы из АУ.To eliminate the error of shooting associated with the specified lateral withdrawal of the direction of fire, an operation is used to measure the amount of withdrawal as the angle of elevation of the barrel changes. During firing, the amount of withdrawal is taken into account by introducing into the control system the guidance of the AU for the purpose of an amendment, which ensures an increase in the accuracy of firing from the AU.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является известный способ определения бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки 2С5 (см. «ИЗДЕЛИЕ 2С5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2С5.ТO2. Книга 3. Части 1 и 2.» (Москва, 1986 г., с. 876, п. 11.7.9.)), в котором сначала расстопаривают ствол АУ из положения «по-походному» и укладывают стопор на корпус АУ, затем горизонтируют ствол пушки в продольном и поперечном направлении.The closest technical solution to the technical nature and the achieved effect of its use to the claimed solution is a known method for determining the lateral withdrawal of the direction of fire from the artillery mount 2C5 (see "PRODUCT 2C5. Technical description and instruction manual 2C5.TO2.
После этого устанавливают на направлении оси канала ствола на расстоянии 25…40 м от дульного тормоза треногу с буссолью ПАБ или теодолитом, который также горизонтируют, на дульном срезе ствола наклеивают по рискам вертикальную нить и извлекают ударный механизм из гнезда затвора. Затем производят подготовку к измерениям элементов и блоков системы (теодолита, панорамы или прицела прямой наводки, поворотного и подъемного механизмов), согласуя при этом оптическую ось теодолита с осью канала ствола.After that, a tripod with a PAB compass or theodolite, which is also horizontal, is installed in the direction of the axis of the barrel channel at a distance of 25 ... 40 m from the muzzle brake, a vertical thread is glued on the muzzle section of the trunk and the percussion mechanism is removed from the bolt socket. Then they make preparations for measuring the elements and blocks of the system (theodolite, panorama or direct aiming sight, rotary and lifting mechanisms), while coordinating the optical axis of the theodolite with the axis of the barrel channel.
Панораму наводят на точку наводки (например, на коллиматор, установленный перед прицелом на расстоянии 6…10 м), после чего отмечаются панорамой по коллиматору и полученный угломер записывают как основной.The panorama is pointed at the aiming point (for example, at a collimator installed in front of the sight at a distance of 6 ... 10 m), after which they are marked with a panorama at the collimator and the resulting goniometer is recorded as the main one.
Для того чтобы измерить величину увода линии стрельбы при изменении угла возвышения ствола, в прицел вводят последовательно шесть заданных углов прицеливания и на каждом угле возвышения, визируясь на буссоль или теодолит, механизмом поворота орудия совмещают вертикальную нить на дульном срезе с прибором, после чего выводят панораму в ту же точку наводки и записывают полученный угломер.In order to measure the amount of withdrawal of the firing line when changing the elevation angle of the barrel, six preset aiming angles are introduced sequentially into the sight and at each elevation angle, sighting at the compass or theodolite, the vertical thread on the muzzle section with the device is combined with the gun’s rotation mechanism, and then a panorama is displayed at the same point of aiming and record the obtained goniometer.
По разности между основным угломером и угломером при угле возвышения определяют поправку на увод линии прицеливания.The difference between the main goniometer and the goniometer at an elevation angle determines the correction for the withdrawal of the aiming line.
Вышеуказанный способ хотя и позволяет определять поправку на увод линии направления стрельбы, однако в силу того что для определения указанной поправки измерения необходимо осуществлять измерения с помощью теодолита, который устанавливают перед АУ и визируют на вертикальную линию перекрестия на дульном срезе ствола, а при изменении угла возвышения нужно совмещать линию на стволе с визирной осью теодолита, затем эти значения приходится пересчитывать в угловые поправки на боковой увод, соответствующие углу возвышения ствола, то указанные измерения очень трудоемки и имеют низкую точность, особенно для АУ, стреляющих на больших углах возвышения.The above method, although it allows you to determine the correction for the withdrawal of the line of direction of fire, however, due to the fact that to determine the specified correction of measurement, it is necessary to carry out measurements with the theodolite, which is installed in front of the AC and sighted at the vertical line of the crosshairs at the muzzle of the barrel, and when changing the elevation you need to combine the line on the barrel with the theodolite's sight axis, then these values have to be converted into angular corrections for lateral withdrawal, corresponding to the angle of elevation of the trunk, then Measured measurements are very laborious and have low accuracy, especially for ACs firing at high elevation angles.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение арсенала имеющихся технических средств, связанных с дальнейшим повышением эффективности использования систем обеспечения точности стрельбы комплексов артвооружения путем повышения степени их автоматизации за счет использования современных технологий измерений с применением ЭВМ, а также расширения области их использования за счет обеспечения возможности непосредственного измерения бокового увода направления стрельбы при наведении АУ по углу возвышения.The task to be solved by the claimed invention is aimed at expanding the arsenal of available technical means related to a further increase in the efficiency of using systems for ensuring the accuracy of firing of artillery systems by increasing their degree of automation through the use of modern measurement technologies using computers, as well as expanding the scope of their use beyond due to the possibility of direct measurement of the lateral withdrawal of the direction of fire when pointing AU along the angle of elevation sheniya.
Указанная задача решается в первую очередь за счет технического результата от использования предлагаемого изобретения, заключающегося,This problem is solved primarily due to the technical result of using the proposed invention, which consists in
во-первых, в существенном повышении точности измерения ухода оси канала ствола от вертикальной плоскости при изменении угла возвышения ствола;firstly, a significant increase in the accuracy of measuring the deviation of the axis of the bore from the vertical plane with a change in the angle of elevation of the barrel;
во-вторых, в упрощении проведения операции определения бокового увода направления стрельбы;secondly, in simplifying the operation of determining the lateral withdrawal of the direction of fire;
в-третьих, в уменьшении трудоемкости операции определения бокового увода направления стрельбы.thirdly, in reducing the complexity of the operation of determining the lateral withdrawal of the direction of fire.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения бокового увода направления стрельбы, в которомThe specified technical result is achieved by the fact that in the known method for determining the lateral withdrawal of the direction of fire, in which
- сначала расстопаривают ствол АУ из положения «по-походному»,- first unstuck the barrel of the AU from the "marching" position,
- после этого устанавливают ствол в горизонтальное положение и горизонтируют орудие с использованием уровня на контрольной площадке, а затем производят подготовку элементов и блоков системы к измерениям, после чего измеряют величину увода направления стрельбы при изменении угла возвышения ствола и по величине рассогласования судят о величине бокового увода направления стрельбы, а при ведении стрельбы поправку на боковой увод направления стрельбы вводят в систему управления наведением АУ на цель,- after that, set the barrel in a horizontal position and level the gun using the level on the control platform, and then prepare the elements and blocks of the system for measurements, then measure the magnitude of the withdrawal of the firing direction when changing the elevation angle of the barrel and judge the magnitude of the lateral withdrawal by the magnitude of the mismatch direction of fire, and when firing, an amendment for lateral withdrawal of the direction of fire is introduced into the control system of guiding the AU to the target,
во-первых, величину бокового ухода оси ствола от вертикальной плоскости определяют непосредственным измерением при изменении углов вертикального наведения орудия с помощью нижеописанного специального устройства - измерителя угловых перемещений ствола (ИУПС);firstly, the magnitude of the lateral deviation of the axis of the barrel from the vertical plane is determined by direct measurement when changing the angles of the vertical guidance of the gun using the following special device — the meter for angular displacement of the barrel (IPS);
во-вторых, по результатам измерений углового положения ствола с помощью этого устройства вычисляют величины непараллельности оси цапф АУ (орудия) контрольной площадке на казеннике АУ Δцкп и неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола Δцос по формуле:secondly, according to the results of measuring the angular position of the barrel using this device, the values of the non-parallelism of the axis of the AU axles (guns) of the control platform on the breech AU Δ ckp and the non-perpendicularity of the axis of the axles of the base axis of the bore channel Δ DAC are calculated by the formula:
где Δцкп - величина непараллельности оси цапф АУ контрольной площадке на казеннике,where Δ CCL - the value of the non-parallelism of the axis of the axles AU control platform on the breech,
Δцос - величина неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола,Δ DAC - the value of the non-perpendicular axis of the pins of the base axis of the barrel
Сх, Сy - направляющие косинусы оси цапф;C x , C y - guide cosines of the axis of the pins;
в-третьих, по вычисленным параметрам непараллельности оси цапф АУ (орудия) контрольной площадке Δцкп и неперпендикулярности оси цапф базовой оси Δцос вычисляют поправку на боковой увод направления стрельбы из АУ по формулеthirdly, the calculated parameters for the non-parallelism of the axis of the AU axles (guns) of the control platform Δ of the axle plate and the non-perpendicularity of the axis of the axles of the base axis Δ of the center axis calculate the correction for lateral withdrawal of the direction of firing from the AU using the formula
где δψ(φ) - поправка на боковой увод;where δψ (φ) is the correction for lateral withdrawal;
φ - угол возвышения ствола,φ is the elevation angle of the barrel,
после чего указанную определенную поправку вводят в автоматизированную систему управления наведением АУ на цель.after which the specified specific amendment is introduced into the automated control system for guiding the AU to the target.
Заявляемый способ определения бокового увода направления стрельбы реализуется с помощью предложенного авторами специального устройства - измерителя угловых перемещений ствола (ИУПС).The inventive method for determining the lateral withdrawal of the direction of fire is implemented using the proposed by the authors of a special device - measuring the angular displacement of the barrel (IPS).
Известны различные устройства для повышения точности стрельбы из разных видов оружия. См., например, патенты РФ на изобретения: №№ 2162587, 1999 г., 2213928, 2001 г., 2230280, 2003 г., 2234654, 2000 г., 2267076, 2004 г., 2367880, 2008 г., 2300072, 2005 г., 2418258, 2010 г., 2420703, 2010 г., патент РФ на полезную модель № 81306 и др., патент США № 5205168, 1993 г., патент ЕПВ № 1291599, 2003 г., патент ФРГ № 60017377, 2006 г., патент Бельгии № 809102, 1974 г., патент США № 2001039874, 2001 г., и др.There are various devices for improving the accuracy of firing from different types of weapons. See, for example, RF patents for inventions: No. 2162587, 1999, 2213928, 2001, 2230280, 2003, 2234654, 2000, 2267076, 2004, 2367880, 2008, 2300072, 2005, 2418258, 2010, 2420703, 2010, RF patent for utility model No. 81306 and others, US patent No. 5205168, 1993, EPO patent No. 1291599, 2003, Germany patent No. 60017377, 2006, Belgian patent No. 809102, 1974, US patent No. 2001039874, 2001, and others.
Указанные устройства хотя и позволяют повысить точность стрельбы из огнестрельного оружия, однако они не обеспечивают возможности определения бокового увода ствола при наведении АУ при изменении угла возвышения ствола, приводящего к значительной ошибке наведения и снижению точности стрельбы, особенно при больших углах возвышения.These devices, although they can improve the accuracy of fire from firearms, however, they do not provide the ability to determine lateral withdrawal of the barrel when pointing the gun when changing the angle of elevation of the barrel, leading to a significant pointing error and lower accuracy, especially at high elevation angles.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту от его использования к заявляемому решению является известное устройство для определения бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки 2С5 (см. «ИЗДЕЛИЕ 2С5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 2С5.ТO2. Книга 3. Части 1 и 2.» (Москва, 1986 г., с. 876, п. 11.7.9.)), содержащее:The closest technical solution to the technical nature and the achieved effect of its use to the claimed solution is a known device for determining the lateral withdrawal of the direction of fire from the artillery mount 2C5 (see "PRODUCT 2C5. Technical description and operating instructions 2C5.TO2.
- контрольный уровень, устанавливаемый на контрольную площадку казенника АУ;- control level set on the control platform of the breech AU;
- измеритель увода оси канала ствола от вертикальной плоскости при изменении угла возвышения ствола, включающий теодолит, панораму или прицел прямой наводки;- a measuring instrument for removing the axis of the barrel channel from the vertical plane when changing the angle of elevation of the barrel, including theodolite, panorama or direct sight;
- коллиматор, устанавливаемый перед панорамой или прицелом.- a collimator mounted in front of a panorama or sight.
Вышеуказанное устройство хотя и позволяет определять поправку на увод линии прицеливания, однако для определения указанной поправки необходимо осуществлять измерения с помощью теодолита, который устанавливают перед орудием и визируют на перекрестие из ниток на дульном срезе ствола. Эти измерения очень трудоемки и имеют низкую точность, особенно для артустановок, стреляющих на больших углах возвышения.The above device, although it allows you to determine the correction for the withdrawal of the aiming line, however, to determine the specified correction, it is necessary to carry out measurements using the theodolite, which is installed in front of the gun and sighted at the crosshair from the threads on the muzzle of the barrel. These measurements are very laborious and have low accuracy, especially for gun mounts firing at high elevation angles.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение арсенала имеющихся технических средств, связанных с дальнейшим повышением эффективности использования систем обеспечения точности стрельбы комплексов артвооружения путем повышения степени их автоматизации за счет использования современных технологий измерений с применением ЭВМ, а также расширения области их использования за счет обеспечения возможности непосредственного измерения бокового увода направления стрельбы при наведении АУ по углу возвышения.The task to be solved by the claimed invention is aimed at expanding the arsenal of available technical means related to a further increase in the efficiency of using systems for ensuring the accuracy of firing of artillery systems by increasing their degree of automation through the use of modern measurement technologies using computers, as well as expanding the scope of their use beyond due to the possibility of direct measurement of the lateral withdrawal of the direction of fire when pointing AU along the angle of elevation sheniya.
Указанная задача решается в первую очередь за счет технического результата от использования предлагаемого изобретения, заключающегося,This problem is solved primarily due to the technical result of using the proposed invention, which consists in
во-первых, в существенном повышении точности измерения увода оси канала ствола от вертикальной плоскости при изменении угла возвышения ствола;firstly, a significant increase in the accuracy of measurement of the drift of the axis of the bore from the vertical plane with a change in the angle of elevation of the barrel;
во-вторых, в упрощении проведения операции определения бокового увода направления стрельбы;secondly, in simplifying the operation of determining the lateral withdrawal of the direction of fire;
в-третьих, в уменьшении трудоемкости операции определения бокового увода направления стрельбы.thirdly, in reducing the complexity of the operation of determining the lateral withdrawal of the direction of fire.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявленном устройстве для определения бокового увода направления стрельбы, содержащемThe specified technical result is achieved by the fact that in the claimed device for determining the lateral withdrawal of the direction of fire, containing
- измеритель увода оси канала ствола от вертикальной плоскости при изменении угла возвышения ствола,- a meter for the removal of the axis of the barrel from a vertical plane when changing the angle of elevation of the barrel,
во-первых, измеритель увода канала ствола от вертикальной плоскости выполнен в виде измерителя угловых перемещений ствола (далее ИУПС), имеющего центрирующий хвостовик, вставляемый в дульную часть ствола, и измерительный (базирующий) блок, вставляемый в хвостовик с помощью конуса Морзе и состоящий из опорной плиты с установленным на ней малогабаритным измерительным модулем, включающим трехосный гироскопический датчик угла и трехосный датчик ускорений, изготовленные, например, по технологии MEMS /в переводе: Микро-Электро-Механические Системы/ (далее технология МЭМС),firstly, the meter for withdrawing the bore from the vertical plane is made in the form of a barrel angular displacement meter (hereinafter IPS), having a centering shank inserted into the muzzle of the barrel, and a measuring (basing) block inserted into the shank using the Morse taper and consisting of a base plate with a small-sized measuring module installed on it, including a three-axis gyroscopic angle sensor and a three-axis acceleration sensor, made, for example, using MEMS technology / in translation: Micro-Electro-Mechanical Systems emy / (hereinafter MEMS technology)
во-вторых, опорная плита измерительного блока соединена с конусом Морзе через регулируемую шаровую опору.secondly, the base plate of the measuring unit is connected to the Morse cone through an adjustable ball bearing.
Предлагаемые способ и устройство для определения бокового увода направления стрельбы в зависимости от изменения углов возвышения ствола позволяют существенно повысить точность измерения увода оси канала ствола от вертикальной плоскости при изменении угла возвышения ствола, упростить проведение операции и уменьшить ее трудоемкость.The proposed method and device for determining lateral withdrawal of the direction of fire depending on changes in the elevation angles of the barrel can significantly improve the accuracy of measuring the drift of the axis of the bore from the vertical plane when changing the elevation of the barrel, simplify the operation and reduce its complexity.
Предлагаемые способ и устройство пояснены чертежами, на которых:The proposed method and device is illustrated by drawings, in which:
- на Фиг. 1 представлен график изменения бокового увода оси ствола при изменении угла возвышения для одного из образцов АУ и соответствующие ему параметры бокового увода направления стрельбы.- in FIG. 1 shows a graph of the change in lateral withdrawal of the axis of the barrel with a change in the elevation angle for one of the AC models and the corresponding parameters for lateral withdrawal of the direction of fire.
- на Фиг. 2 показана схема измерителя угловых перемещений ствола (ИУПС);- in FIG. 2 shows a diagram of a barrel angular displacement meter (IPS);
- на Фиг. 3 показан вид на ИУПС по стрелке B (см. Фиг. 2);- in FIG. 3 shows a view of the IMSS along arrow B (see FIG. 2);
- на Фиг. 4 показана фотография одного из измерительных модулей норвежской компании Sensonor;- in FIG. 4 shows a photograph of one of the measuring modules of the Norwegian company Sensonor;
- на Фиг. 5 показаны системы координат, используемые в алгоритмах обработки результатов измерений.- in FIG. 5 shows the coordinate systems used in the algorithms for processing measurement results.
Предлагаемое устройство для определения бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки содержит:The proposed device for determining the lateral withdrawal of the direction of fire from an artillery installation contains:
измеритель увода оси канала ствола от вертикальной плоскости при изменении угла возвышения ствола, выполненный в виде модуля измерителя угловых перемещений ствола (ИУПС), имеющего центрирующий хвостовик 1, снабженный рукоятками поворота 2 и вставляемый в дульную часть ствола 3, а также измерительный блок (вставляемый в хвостовик 1 с помощью конуса Морзе 4 и закрепленный на нем с помощью регулировочных винтов 5), содержащий опорную плиту 6 с установленным на ней малогабаритным трехосным измерительным модулем 7, включающим трехосный гироскопический датчик угла (на чертеже не показан) и трехосный датчик ускорений (на чертеже не показан), изготовленные, например, по технологии МЭМС.a borehole axis axis drift meter when changing the borehole elevation angle, made in the form of a barrel angular displacement meter (IPS) module, with a centering shank 1, equipped with turning
В качестве измерительного модуля 7 целесообразно применять модуль STIM300 норвежской компании Sensonor. При этом опорная плита 6 измерительного блока соединена с конусом Морзе 4 через регулируемую шаровую опору 8, позволяющую регулировать ее угловые положения.As measuring
Следует отметить то, что устройство для определения угловых перемещений ствола, выполненное в виде измерителя угловых перемещений ствола (ИУПС), можно использовать не только для измерения увода оси канала ствола в горизонтальной плоскости при изменении угла возвышения ствола, но и для ряда других измерений угловых перемещений ствола, например, при проведении контроля точности наведения и состояния АУ и согласования контрольной площадки на стволе с осями АУ.It should be noted that the device for determining the angular displacements of the barrel, made in the form of a meter for angular displacements of the barrel (IPS), can be used not only to measure the drift of the axis of the bore in the horizontal plane when changing the elevation angle of the barrel, but also for a number of other measurements of angular displacements barrel, for example, when monitoring the accuracy of guidance and state of the AU and the coordination of the control platform on the barrel with the axes of the AU.
ИУПС может быть использован при проведении подобных работ на различных АУ широкого диапазона калибров.IPS can be used when carrying out similar work on various control systems of a wide range of calibers.
Хвостовик 1 является индивидуальным для каждого вида АУ. Измерительный блок является универсальным для разных видов АУ и может комплектоваться с любым АУ.Shank 1 is individual for each type of AU. The measuring unit is universal for different types of control units and can be equipped with any control unit.
Перпендикулярность граней опорной плиты 6 должна выполняться с высокой точностью, а измерительный модуль 7 должен устанавливаться на площадке таким образом, чтобы его опорные поверхности, представляющие измерительную систему координат гироскопов и акселерометров, были параллельны граням параллелепипеда опорной плиты 6.The perpendicularity of the faces of the
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
1. При определении бокового увода направления стрельбы из артиллерийской установки (увода базовой оси ствола по горизонту при вертикальном наведении) механизмами вертикального и горизонтального наведения с использованием квадранта (на чертеже не показаны) выставляют горизонтальное расположение контрольной площадки (на чертеже не показана).1. When determining the lateral withdrawal of the direction of fire from an artillery installation (horizontal axis guidance of the barrel with vertical guidance), horizontal and vertical guidance mechanisms using a quadrant (not shown in the drawing) expose the horizontal location of the control platform (not shown in the drawing).
В дульную часть ствола 3 вставляют модуль ИУПС. С помощью разворота центрирующего хвостовика 1 вокруг оси ствола 3 через 90° и регулировки положения измерительного блока относительно хвостовика 1 в перпендикулярных направлениях добиваются совмещения продольной измерительной оси модуля ИУПС с базовой осью ствола 3 и обнуляют гироскопический модуль 7. При этом система осей модуля ИУПС совпадает с неподвижной системой координат (НСК), две оси которой горизонтальны.In the muzzle of the
Изменяя угол возвышения ствола подъемным механизмом (на чертеже не показан) в ручном или автоматизированном режиме вверх и вниз в диапазоне от минимального до максимального угла, измеряют с помощью измерительного модуля ИУПС углы возвышения, азимута и крена. По величине азимутального угла гироскопического модуля определяют боковой угловой увод оси канала ствола 3 по горизонту. С помощью формул (1) и (2) вычисляют параметры, определяющие боковой увод ствола: непараллельность оси цапф орудия контрольной площадке на казеннике орудия Δцкп и неперпендикулярность оси цапф базовой оси канала ствола Δцос.By changing the angle of elevation of the barrel by a lifting mechanism (not shown in the drawing) in a manual or automated mode up and down in the range from the minimum to the maximum angle, the angles of elevation, azimuth and roll are measured using the IPS measuring module. The magnitude of the azimuthal angle of the gyroscopic module determines the lateral angular withdrawal of the axis of the
Результаты измерений и вычислений заносят в паспорт АУ и используют в дальнейшем в системе наведения АУ при наводке АУ во время стрельбы.The results of measurements and calculations are entered in the AU passport and used later in the AU guidance system when aiming the AU during firing.
2. Алгоритмы обработки результатов измерений2. Algorithms for processing measurement results
2.1. Общие положения2.1. General Provisions
Системы координат, используемые в алгоритмах, приведены на Фиг. 5.The coordinate systems used in the algorithms are shown in FIG. 5.
За неподвижную систему координат (далее НСК) принята правая декартова система координат OXYZ, связанная с Землей. Оси X и Ζ расположены в горизонтальной плоскости, ось Y системы вертикальна и направлена вверх.For a fixed coordinate system (hereinafter referred to as the NSC), the right Cartesian coordinate system OXYZ associated with the Earth is adopted. The X and и axes are located in the horizontal plane, the Y axis of the system is vertical and up.
За систему координат АУ/орудия/ (далее СКор) принята такая система координат, при которой ось ОХ0 совпадает с базовой осью ствола, ось ΟY0 вертикальна, а ось ΟΖ0 перпендикулярна им (в идеальном случае она совпадает с осью цапф).The coordinate system AU / guns / (hereinafter SCOR) is a coordinate system such that the axis OX 0 coincides with the base axis of the barrel, the axis Ο Y 0 is vertical, and the axis ΟΖ 0 is perpendicular to it (in the ideal case, it coincides with the axis of the pins).
При положении на «нулевом» угле возвышения СКор совпадает с НСК.When positioned at the "zero" elevation angle, SCR coincides with the NSC.
С измерительным блоком связана система координат ОбХбYбZб (далее СКб), которая совмещается с СКор, если ось Хб совмещена с базовой осью ствола, а ось Yб - с осью Yо.The coordinate system O b X b Y b Z b (hereinafter referred to as Cb) is connected to the measuring unit, which is combined with SCor if the X b axis is aligned with the base axis of the barrel and the Y b axis is aligned with the Y о axis.
Обозначим орты систем координат СКор и СКб и их проекции (направляющие косинусы) на оси НСК следующим образом:We denote the unit vectors of the coordinate systems SKor and SKb and their projections (directing cosines) on the NSC axis as follows:
для СКор: ось Хо - l(lx,ly,lz); ось Yo - v(vx,vy,vz); ocь Zо - с(cx,cy,cz);Rather for: X axis about - l (l x, l y , l z); Y o axis - v (v x , v y , v z ); oc; Z о - с (c x , c y , c z );
для СКб: ось Хб -
Матрица A пространственного преобразования координат в терминах углов Эйлера имеет вид:The matrix A of the spatial coordinate transformation in terms of Euler angles has the form:
где ψ, ν, γ - углы Эйлера (угол азимута, возвышения и крена соответственно).where ψ, ν, γ are Euler angles (azimuth, elevation, and heel angles, respectively).
При повороте системы координат вокруг произвольной оси n(nx,ny,nz) на угол φn можно использовать матрицу:When the coordinate system is rotated around an arbitrary axis n (n x , n y , n z ) by an angle φ n, we can use the matrix:
Приравнивая три линейно-независимых члена транспонированной матрицы Ln и соответствующие элементы матрицы A, можно определить направляющие косинусы nx, ny, nz вектора оси поворота на оси неподвижной системы координат НСК (Χ, Υ, Z):By equating three linearly independent terms of the transposed matrix L n and the corresponding elements of the matrix A, we can determine the direction cosines n x , n y , n z of the rotation axis vector on the axis of the fixed coordinate system NSC (Χ, Υ, Z):
или, приравнивая соответствующие суммы членов матриц Ln и Аor, equating the corresponding sums of the terms of the matrices L n and A
(l12+l21) и (а12+a21), (l13+l31) и (а13+а31), (l32+l23) и (а32+а23),(l 12 + l 21 ) and (a 12 + a 21 ), (l 13 + l 31 ) and (a 13 + a 31 ), (l 32 + l 23 ) and (a 32 + a 23 ),
получим:we get:
Каждому углу поворота соответствует свое сочетание углов Эйлера (ψi, νi, γi) и, при наличии биения оси поворота, свое сочетание направляющих косинусов оси вращения (nxi, nyi, nzi). Усредненная ось вращения находится при минимизации функционала:Each rotation angle corresponds to its own combination of Euler angles (ψ i , ν i , γ i ) and, in the presence of a beating of the rotation axis, its own combination of guide cosines of the rotation axis (n xi , n yi , n zi ). The average axis of rotation is while minimizing the functional:
, ,
откуда получим:where do we get:
2.2. Алгоритм операции совмещения продольной оси ИУПС с базовой осью ствола (Хб=Хо)2.2. The algorithm of the operation of combining the longitudinal axis of the IPS with the base axis of the barrel (X b = X o )
Перед проведением операции поворотом хвостовика ИУПС опорную плиту 6 горизонтируют в поперечном направлении, после чего в гироскопическом модуле (на чертеже не показан) измерительного модуля 7 ИУПС устанавливают нули.Before the operation, by turning the IMSS shank, the
Затем осуществляют три поворота ИУПС вокруг оси ствола 3 на 90° по показаниям ИУПС (всего на 270°).Then carry out three turns of IPS around the axis of the
При развороте текущие направляющие косинусы оси ствола определяют из выражений:When turning, the current guide cosines of the axis of the barrel are determined from the expressions:
Среднее значение вычисляют по выражению:The average value is calculated by the expression:
Для совмещения осей X СКб и СКор поворачивают вектор продольной оси ИУПС в собственной системе координат на угол α в вертикальной и на угол β в горизонтальной плоскостях с помощью регулируемой шаровой опоры 8 таким образом, чтобы его проекции на оси СКб совпали со средними значениями направляющих косинусов базовой оси ствола по выражению (9), гдеTo combine the X axes, SKB and SCor rotate the vector of the IPSS longitudinal axis in the own coordinate system by an angle α in the vertical and an angle β in the horizontal planes with the help of an
, . , .
После совмещения осей необходимо отгоризонтировать опорную плиту 6 ИУПС по крену поворотом центрирующего хвостовика 1 вокруг его оси, по углу возвышения - механизмом вертикального наведения АУ (орудия), и снова обнулить показания гироскопического модуля измерительного модуля 7 ИУПС.After aligning the axes, it is necessary to level the
2.3. Алгоритм определения углов непараллельности оси цапф плоскости контрольной площадки и неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола2.3. Algorithm for determining the angles of non-parallelism of the axis of the pins of the plane of the control platform and the non-perpendicularity of the axis of the pins of the base axis of the bore
Для определения истинного положения вектора оси цапф осуществляют в соответствии с пунктом 1 разворот качающейся части орудия вокруг оси цапф. Качающуюся часть поворачивают на всем диапазоне углов возвышения, снимая угловые отсчеты гироскопического модуля измерительного модуля 7 ИУПС (ψ, ν, γ) с равномерным шагом в 5…6 точках. При этом текущие направляющие косинусы оси цапф определяют из выражений (5) и (6) (обозначения ортов оси поворота качающейся части приняты в соответствии с п. 2.1. общих положений алгоритмов обработки результатов измерений):To determine the true position of the axis axis vector, the swinging part of the implement around the axis of the axles is rotated in accordance with paragraph 1. The oscillating part is rotated over the entire range of elevation angles, taking angular readings of the gyroscopic module of the
Средние значения вычисляют по выражению (8)The average values are calculated by the expression (8)
Из проекций вектора оси цапф на ось ствола и вертикальную ось по формуле (1) получим:From the projections of the axis axis vector on the axis of the barrel and the vertical axis according to formula (1) we obtain:
величина непараллельности оси цапф орудия контрольной площадке на казеннике АУ (орудия) Δцкп=arcSin(Cy);the value of the non-parallelism of the axis of the trunnions of the gun of the control platform on the breech of the AU (guns) Δ ckp = arcSin (C y );
величина неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола определяется по формуле: Δцос=arcSin(Cx).the magnitude of the non-perpendicular axis of the pins of the base axis of the bore is determined by the formula: Δ sp = arcSin (C x ).
2.4. Алгоритм определения поправки на боковой увод по параметрам непараллельности оси цапф плоскости контрольной площадки и неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола2.4. The algorithm for determining the correction for lateral withdrawal according to the parameters of the axis axis parallel axis of the control platform and the axis axis non-perpendicular to the bore channel axis
Используя матрицу поворота (4) вектора оси ствола вокруг вектора оси цапф на угол возвышения φ, получим:Using the rotation matrix (4) of the trunk axis vector around the axis axis vector at elevation angle φ, we obtain:
отсюда имеем формулу (2) для бокового увода ствола при изменении угла возвышения в зависимости от параметров бокового увода Δцос и Δцкп:from here we have formula (2) for lateral withdrawal of the barrel when the elevation angle changes depending on the parameters of the lateral withdrawal Δ cc and Δ ccp :
. .
Использование предлагаемой группы изобретений позволяет:Using the proposed group of inventions allows:
1. Обеспечить проведение работ по контролю бокового увода базовой оси ствола АУ при изменении угла возвышения.1. To ensure that work is carried out to control the lateral withdrawal of the base axis of the AU barrel when the elevation angle is changed.
2. Обеспечить контроль правильности отработки углов наведения орудия при операциях технического обслуживания АУ.2. Ensure control of the correct working out of the gun pointing angles during maintenance operations of the automatic control system.
3. Обеспечить непосредственное измерение увода за счет применения специального устройства и специального алгоритма проведения работ.3. Provide a direct measurement of the abduction through the use of a special device and a special algorithm of work.
4. Повысить точность измерения, уменьшить трудоемкость и сократить время операции измерения бокового увода базовой оси ствола при наведении АУ по углу возвышения.4. To increase the accuracy of measurement, reduce the complexity and reduce the time of the operation of measuring the lateral withdrawal of the base axis of the barrel when pointing the AC along the elevation angle.
5. Повысить точность автоматизированного наведения орудия в процессе стрельбы за счет использования параметров бокового увода, точно определенных заявляемым способом.5. To increase the accuracy of the automated guidance of the gun in the process of firing by using the parameters of the lateral withdrawal, precisely defined by the claimed method.
6. Повысить удобство работы для обслуживающего персонала.6. Improve the convenience of the staff.
Claims (2)
- горизонтирование ствола и оси цапф орудия выполняют либо разворотом башни, либо вращающейся части станка АУ,
- величину бокового ухода оси ствола от вертикальной плоскости определяют непосредственным измерением при изменении углов вертикального наведения орудия с помощью специального устройства - измерителя угловых перемещений ствола (ИУПС);
- по результатам измерений углового положения ствола с помощью ИУПС вычисляют величины непараллельности оси цапф орудия контрольной площадке на казеннике АУ и неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола Δцос по формуле:
,
где Δцкп - величина непараллельности оси цапф АУ (орудия) контрольной площадке на казеннике;
Δцос - величина неперпендикулярности оси цапф базовой оси канала ствола;
Cx, Cy - направляющие косинусы оси цапф,
после этого по полученным параметрам непараллельности оси цапф АУ контрольной площадке Δцкп и неперпендикулярности оси цапф базовой оси Δцос определяют поправку на боковой увод направления стрельбы из АУ по формуле:
,
где δψ(φ) - поправка на боковой увод;
φ - угол возвышения ствола,
после чего определенную поправку вводят в систему управления наведением АУ на цель.1. A method for determining the lateral withdrawal of the firing direction from an artillery installation (hereinafter AC), according to which the AU barrel is unstuck from the “marching” position, then the barrel is set to a horizontal position and the AU is horizontal using the level on the control platform, and then produced preparing the elements and blocks of the system for measurements, after which the magnitude of the withdrawal of the direction of fire is measured when the angle of elevation of the barrel is changed and the magnitude of the mismatch is judged on the magnitude of the lateral withdrawal of the direction Ia firing, and firing when administered correction for lateral withdrawal direction of firing is introduced into the guidance control system AU on the target, characterized in that
- leveling the barrel and the axis of the trunnions of the guns is performed either by turning the tower, or the rotating part of the machine AU,
- the amount of lateral deviation of the axis of the barrel from the vertical plane is determined by direct measurement when changing the angles of the vertical guidance of the gun using a special device - a meter for angular displacement of the barrel (IPS);
- according to the results of measuring the angular position of the barrel using IPS, the values of the non-parallelism of the axis of the axles of the guns of the control platform on the breech AU and the non-perpendicularity of the axis of the axles of the base axis of the barrel bore Δ center are calculated according to the formula:
,
where Δ ckp - the value of the non-parallelism of the axis of the axles AU (guns) of the control platform on the breech;
Δ DAC - the value of the non-perpendicular axis of the pins of the base axis of the barrel
C x, C y - guide cosines of the axis of the pins,
after that, according to the obtained parameters of non-parallelism of the axis of the axles of the AU control platform Δ ccp and non-perpendicularity of the axis of the axles of the base axis Δ of the ccp , the correction for lateral withdrawal of the direction of firing from the AC is determined by the formula:
,
where δψ (φ) is the correction for lateral withdrawal;
φ is the elevation angle of the barrel,
after which a certain amendment is introduced into the control system of pointing the AU at the target.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130748/12A RU2581997C2 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Method of determining lateral driving direction of firing from artillery mount and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130748/12A RU2581997C2 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Method of determining lateral driving direction of firing from artillery mount and device therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014130748A RU2014130748A (en) | 2016-02-10 |
RU2581997C2 true RU2581997C2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=55313243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130748/12A RU2581997C2 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Method of determining lateral driving direction of firing from artillery mount and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581997C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114018090B (en) * | 2021-11-04 | 2023-01-31 | 中国人民解放军63853部队 | Theodolite bore horizontal threading method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766778A (en) * | 1971-11-22 | 1973-10-23 | E Hendrichsen | Method and means for analyzing barrels and ammunition on the basis of buckshot scatter |
RU94009649A (en) * | 1994-03-18 | 1996-04-27 | А.О. Кравцев | Device for stabilization of turret in direction of target |
RU2481603C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-05-10 | Михаил Витальевич Головань | Viewing method |
-
2014
- 2014-07-24 RU RU2014130748/12A patent/RU2581997C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3766778A (en) * | 1971-11-22 | 1973-10-23 | E Hendrichsen | Method and means for analyzing barrels and ammunition on the basis of buckshot scatter |
RU94009649A (en) * | 1994-03-18 | 1996-04-27 | А.О. Кравцев | Device for stabilization of turret in direction of target |
RU2481603C1 (en) * | 2011-12-22 | 2013-05-10 | Михаил Витальевич Головань | Viewing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014130748A (en) | 2016-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104089529B (en) | Use the method and apparatus that fibre optic gyroscope is calibrated fighter plane armament systems | |
US8006427B2 (en) | Boresighting and pointing accuracy determination of gun systems | |
CN105157474A (en) | Cannon pitching radius measuring method | |
EP2781875A2 (en) | Precision aiming system for a weapon | |
EP2120010B1 (en) | Systems and methods for a lightweight north-finder | |
US9593909B2 (en) | Embedded cant indicator for rifles | |
CN104764463A (en) | Inertial platform leveling aiming error self-detection method | |
CN104457428A (en) | Tank gun steering wheel and muzzle displacement angle deviation testing device | |
CN111238474A (en) | Strapdown seeker non-singular line-of-sight angular velocity extraction method based on inclined coordinate system | |
RU2581997C2 (en) | Method of determining lateral driving direction of firing from artillery mount and device therefor | |
CN110285708B (en) | Rapid detection method for north-seeking precision of self-propelled gun positioning and orienting system | |
CN105202968B (en) | Cannon centre of gyration position calibration method | |
CN102564232A (en) | Three-shaft rotary aiming structure | |
RU2572178C1 (en) | Preparation of pulpit for alignment of artillery piece control units and device to this end | |
CN203928892U (en) | The equipment that uses fibre optic gyroscope to calibrate fighter plane armament systems | |
CN113390289A (en) | General detection and non-contact measurement method and system for adjusting gun of multi-caliber gun barrel | |
CN114018090B (en) | Theodolite bore horizontal threading method | |
PL206455B1 (en) | Apparatus for compensating fire errors and computer system for a group of co-acting combat equipment units | |
CN104197777B (en) | Artillery turning radius measuring method | |
CN104534922B (en) | Based on cannon pitch diameter measuring method, the Apparatus and system of two transits | |
Šustr et al. | A manual method of artillery fires correction calculation | |
CN111981903A (en) | Mortar rapid shooting device and method and training detection method | |
CN108716922A (en) | A kind of north orientation standard apparatus itself veritified | |
RU2810238C1 (en) | Method for coordinating line of sight of optical device with longitudinal axis of basic chassis of anti-aircraft means | |
EP3109585B1 (en) | Digital sight for real-time position control of manually-portable mortar barrel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160725 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170816 |