С.В. Васильев,
(Министерство обороны Российской Федерации, г. Москва)
Е.П. Денисенко,
(ФГУП ФНПЦ «Радиоэлектроника» им. В.И. Шимко, г. Казань)
П.Е. Денисенко, О.Г. Морозов,
(КГТУ им. А.Н. Туполева, г. Казань)
Известные в настоящее время системы измерения векторов промахов снарядов - системы контроля ударной стрельбы (КУС) – можно разделить на две большие группы: наземные системы (при этом на борту контролируемых беспилотных объектов может устанавливаться дополнительное оборудование) и бортовые автономные системы (при этом основная часть измерительной аппаратуры устанавливается только на борту). Задача КУС близка к задаче определения взаимного положения пакеты и мишени, однако имеет свои характерные особенности, а именно: невозможность установки аппаратуры на снаряды (за исключением трассеров); необходимость оценки параметров промаха для десяти и более снарядов; ограничения, связанные с высоким темпом стрельбы; малые габариты снарядов.
Средства измерения векторов промахов (в дальнейшем - измерения промахов) снарядов можно разделить на бортовые автономные средства, основанные на фотооптических, инфракрасных, радиоактивных, акустических и радиотехнических методах, и наземные средства, к которым относятся стереофотодальномеры, РЛС, оптические угломерные средства и системы, основанные на оптико-радиолокационном методе.
Из радиотехнических бортовых систем измерения промаха для КУС возможно использование систем, основанных на доплеровских методах измерения и методах непрерывной и импульсной радиолокации. Основным достоинством аппаратуры является то, что она работает без использования каких-либо дополнительных устройств на снаряде. Но присущие радиотехническим методам недостатки, как то: невозможность обеспечения измерений при высоком темпе стрельбы, однопараметричность измерений, низкая точность измерений, не позволили этим методам найти применение для КУС современных комплексов.
Фотооптические методы измерения основаны на принципе фотографирования снарядов с борта мишени с помощью специальных фотокамер. Основными недостатками фоторегистрирующей аппаратуры КУС является большая вероятность разрушения или потери фотоаппаратов при падении остатков ЛА. Кроме того, при использовании фотооптических методов измерения возникает проблема идентификации снарядов в очереди.
Методы измерений с использованием инфракрасного диапазона волн основаны на принципе пеленгации источника инфракрасного излучения (трассера), установленного на контролируемом объекте, двумя приемниками, размещенными в носовой и хвостовой частях мишени.
Практического применения эти методы не нашли из-за низкой надежности, малой точности измерений, невозможности обеспечения регистрации при высоком темпе стрельбы.
Сущность метода радиоактивного излучения для определения расстояния между снарядом и мишенью состоит в измерении на мишени интенсивности γ-поля, создаваемого изотопом, установленным на снаряде, с последующей передачей результатов измерений с борта мишени на землю. Существенным недостатком данного метода является применение изотопов с длительным периодом полураспада, что вызывает продолжительное заражение района испытаний радиоактивными продуктами.
Подробнее остановимся на акустических методах измерения промаха снарядов.
Способ пассивной акустической локации снарядов обычно реализуется разностно-дальномерной системой, включающей несколько акустических приемников, установленных на определенных расстояниях друг от друга, хронометры и вычислительные блоки. КУС акустическими методами является перспективным направлением в связи с высокой точностью определения промахов снарядов, возможностью автоматизированной обработки и выдачи информации о результатах эксперимента в темпе его выполнения. Однако применение акустических методов ограничено следующими требованиями: снаряды в районе встречи с мишенью должны иметь сверхзвуковые скорости, а мишень дозвуковую; недопустимо совпадение во времени ударных волн от различных снарядов в точках установки акустических приемников, т.е. накладываются ограничения на темп стрельбы.
ВЫВОД 1: При существующей экспериментально-испытательной базе бортовых систем с учетом реальной перспективы ее развития для КУС возможно использовать следующие методы: акустический, радиолокационный и фотооптический, но последний на базе телевизионных камер. Обеспечить в полном объеме и с необходимой точностью КУС высокотемпного вооружения в настоящее время возможно только последним методом, т.е. с использованием оптических средств телевизионных траекторных измерений (ТТИ) с учетом незначительных недостатков указанных выше, а именно возможностью разрушения при поражении мишени. Временные затраты на обработку результатов при соответствующей ЭВМ могут быть сведены к приемлемым значениям.
С точки зрения методологии ТТИ нерассмотренными являются вопросы идентификации изображений трасс снарядов. Для существующих методов присущи потери информации о снарядах, пеленгационная неоднозначность, недостаточная точность измерений промахов. Решение указанных проблем необходимо для обеспечения требуемого качества идентификации пеленгов, определяющего в данном случае точность измерений.
При решении вопросов обработки и регистрации полученных результатов ТТИ в основном используются визуальные методы считывания оператором показаний с кадров. Практически не рассматриваются вопросы применения в указанной области высокоэффективных вычислительных методов, основанных на избыточности оптических видеоизмерений, соответственно, нерешенными являются вопросы формализации алгоритмов их работы и обеспечения требуемой точности измерений. Ряд решений указанных проблем представлен нами в [1].
ВЫВОД 2: Разработанные нами в [1] алгоритмы идентификации горизонтальных и пространственных пеленгов, а также алгоритм исчерпывающего поиска с возвращением позволяют осуществлять одновременное измерение угловых координат траекторий нескольких одинаковых, составляющих группу, объектов с целью идентификации пеленгов (угловых координат) каждого объекта. Отсутствие «жесткой» точки наведения при ТТИ группы однотипных объектов может приводить к ситуациям, когда в поле зрения соответствующих средств совокупность элементов будет находиться лишь частично. Таким образом, на первый план выступает задача взаимной идентификации элементов объекта на различных фрагментах траектории. Для ее решения в [1] используется линейно-адаптивный вариант композиционно-связанного подхода, основанный на методе перебора комбинаций элементов.
Список литературы
1. Васильев С.В., Ильин Г.И., Морозов Г.А., Морозов О.Г., Польский Ю.Е. Перспективные методы и средства траекторных измерений / Под ред. О.Г. Морозова и Ю.Е. Польского. Казань. ЗАО «Новое знание». 2005. 128 с.
|
