[1]Изобретение относится к артиллерийским боеприпасам и может быть использовано для коррекции управляемых артиллерийских снарядов.
[2]Известны способы коррекции артиллерийских снарядов, заключающиеся в том, что поражаемый объект облучают от источника лазерного излучения и по зоне максимальной интенсивности отраженного излучения корректируют траекторию снаряда. Выполняют так называемую «подсветку» объекта. При этом отраженное излучение принимают с помощью оптики. Такие снаряды известны под шифром «Сантиметр» и «Краснополь» (Каллистов А.А. Научно-исследовательский машиностроительный институт (НИМИ): Страницы истории, события, люди (1932-2002). - М.: ЦЭИ «Химмаш», 2002. - 236 с.: ил.).
[3]Недостатком этих технических решений является сложность безопасного поиска и облучения цели на территории, занятой противником.
[4]Известен способ коррекции снаряда, заключающийся в том, что перед выстрелом в память снаряда вводятся электронные координаты объекта. В процессе полета снаряд через глобальную систему навигации, например GPS, получает информацию о траектории его движения, и, за счет тормозных устройств во взрывателе, осуществляет коррекцию полета снаряда (Кузнецов Н.С. Некоторые перспективные направления работ в ОАО «НЛП «Дельта» // Научно-технический сборник ГНЦ РФ ФГУП «ЦНИИХМ им. Д.И. Менделеева» Боеприпасы - 2014, №2, с. 9-11).
[5]Недостатком такого способа коррекции является то, что под воздействием радиоэлектронных помех система GPS не работает.
[6]С целью обеспечения качественного повышения эффективности применения ствольной артиллерии при стрельбе с закрытых позиций штатными управляемыми боеприпасами из штатных орудий предлагается перед нанесением удара проводить разведку расположения целей противника на местности снарядами-разведчиками, имеющими баллистические характеристики, идентичные боевым снарядам, и на основе этих данных проводить коррекцию параметров стрельбы при нанесении огневого удара без использования системы «подсветки».
[7]Коррекция траектории полета управляемого снаряда осуществляется за счет введения изображения местности с «целью-объектом» в память снаряда в виде полетного задания, и наведения этого снаряда на цель на основе сопоставления данных фактической регистрации изображения местности в зоне цели самим снарядом с изображением полетного задания.
[8]Для получения достоверных данных о зоне попадания снарядов при стрельбе по заданным целям снаряд-разведчик имеет баллистические характеристики, идентичные боевым снарядам.
[9]На высоте примерно 1000 м от уровня местности модули снаряда-разведчика с помощью дистанционного взрывателя и вышибного заряда выбрасываются из корпуса снаряда и опускаются на зону планируемого поражения боевыми снарядами при заданных параметрах стрельбы. Измерительный модуль выполняет несколько фотографий местности и передает полученные изображения в цифровом виде на модуль-ретранслятор, который, в свою очередь, по специальной радиолинии передает информацию на удаленную станцию приема. В измерительном модуле используется оптика с регистратором на ПЗС-матрице. Она обеспечивает разрешение на местности на хуже 0,3 м при высоте съемки с модуля 500 м.
[10]На основании полученных фотоизображений выбирается зона объекта поражения и принимается решение о корректировке огня артиллерийским подразделением. При этом выполняется последовательность операций, поясняемая схемой, приведенной на фиг. 1.
[11]На фиг. 1 дана схема расположения областей изображения местности в точке прицеливания на поверхности, где: ОЗ - область захвата; ТП – точка прицеливания; ТИ - текущее изображение; ЭП - эталонное поле; S - вектор сдвига; Z1, Z2 - координаты в картинной плоскости.
[12]Алгоритм выполнения операций по коррекции с использованием технического зрения заключается в следующем. На фотоизображении местности в зоне цели (полученном от снаряда-разведчика в цифровом виде) выбирается участок с конкретной целью. В центре такого участка будет точка прицеливания снаряда (крест на фиг. 1). В память фотоприемного устройства снаряда перед выстрелом вводится электронное изображение участка местности в зоне цели, так называемое «эталонное поле» (ЭП на фиг. 1 - окантовано квадратом с белым фоном) с выделенным участком, ограниченным областью анализа (на фиг. 1 квадрат внутри эталонного поля) значительно меньшей, чем эталонное поле.
[13]Управляемый снаряд с фотоприемной головкой фиксирует реальное изображение местности (область захвата ОЗ). Зона цели - ее текущее изображение (ТИ) при совмещении может не совпадать с центром эталонного поля (квадрат с пунктирным контуром на фиг. 1), а будет смещено на величину S (векторная величина). Изображение эталонного поля и текущего должно быть выполнено на одной и той же высоте по отношении к местности. Либо должны быть проведены работы по масштабированию изображений, выполненных на различных высотах с учетом параметров применяемой оптики. На основании полученных данных о величине S система коррекции снаряда выполнит действия по совмещению текущей точки прицеливания с эталонной. Эти операции будут выполняться до полного совмещения точек и тем самым точка взаимодействия снаряда с объектом будет максимально приближена к точке прицеливания, зафиксированной снарядом-разведчиком.
[14]Алгоритм анализа изображений заключается в выполнении сравнений электронных изображений эталонной зоны с текущим изображением. Причем сравнение проводится последовательным перебором уровней сигналов с ячеек ПЗС-матрицы, входящих в область, ограниченную полем в виде круга с определенным количеством пикселей. За совпадающее изображение принимается ячейка с максимальным совпадением уровней. Кроме расстояния S определяется угол поворота ячейки в момент максимального совпадения уровней. А при корректировке смещений учитывается угол поворота снаряда (возникающий за счет вращения снаряда) за время обработки информации до выдачи команды на коррекцию.
[15]Техническая реализация рассмотренного выше алгоритма выполняется за короткие промежутки времени измеряемыми микросекундами, так чтобы снаряд лишь незначительно изменил свое положение в пространстве. Анализ показывает, что существующая сегодня электронная элементная база позволяет реализовать рассмотренный алгоритм обработки.
[16]Фотоприемное устройство и систему обработки информации представляется возможным разместить вместо «головки самонаведения» штатных управляемых снарядов типа «Сантиметр». С целью исключения работ по масштабированию эталонного изображения и текущего для анализа используются изображения, зарегистрированные на одной высоте над целью. При этом для измерения высоты могут использоваться различные цифровые высотомеры. Например, лазерные высотомеры (дальномеры) типа FLIR серии MLR-K. Это миниатюрные и легкие из имеющихся дальномеров на твердотельных лазерах с диапазоном измеряемой дальности в несколько километров. Они компактны, весят всего лишь 115 г и потребляют менее 1,5 ватт (в работе), что позволяет легко интегрировать их в переносные системы наведения.
[17]Важно отметить, что при использовании эталонного изображения со снаряда-разведчика, имеющего баллистические характеристики, идентичные боевому снаряду, нет необходимости точно знать угол поворота реального изображения, полученного боевым снарядом от линии прицеливания, так как поиск цели будет осуществляться по «картинке» в памяти снаряда с точкой прицеливания в центре «картинки» (полетного задания).
[18]Таким образом, предложенное техническое решение позволяет выполнять управление снарядом на основе совмещения изображения местности, заложенного в память снаряда в виде полетного задания, с фактическим изображением, полученным снарядом при подлете к цели.
[19]Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленный способ соответствует условию промышленной применимости.
