От Denis23
К All
Дата 06.11.2003 11:49:38
Рубрики ВВС;

Несколко вопросов про системы наведения ракет.

Здравствуйте!


Когда в мире появилис первые компактные видеокамеры?
Как осусчествляетсас корректировка ракеты относително цели при визуалном наведении? Имею в виду, если самолет летит, то как ракета удерживаетса в поле зрения оптики.

С уважением, Денис.
От Кот Базилио
К Denis23 (06.11.2003 11:49:38)
Дата 06.11.2003 12:12:34

Re: Несколко вопросов...

Котское приветствие!
>Здравствуйте!


>Когда в мире появилис первые компактные видеокамеры?
А почему компактные? Вес камеры в первых "головах" достигал 5 кг....
>Как осусчествляетсас корректировка ракеты относително цели при визуалном наведении? Имею в виду, если самолет летит, то как ракета удерживаетса в поле зрения оптики.
Вас интересует наведение или самонаведение?

С уважением, Кот Базилио >(^ ^)< www.ventura.ru
От Denis23
К Кот Базилио (06.11.2003 12:12:34)
Дата 06.11.2003 12:24:00

Ре: Несколко вопросов...

Здравствуйте!
>Котское приветствие!
>>Здравствуйте!
>

>>Когда в мире появилис первые компактные видеокамеры?
>А почему компактные? Вес камеры в первых "головах" достигал 5 кг....

НУ, 5, так ето не 50...

>>Как осусчествляетсас корректировка ракеты относително цели при визуалном наведении? Имею в виду, если самолет летит, то как ракета удерживаетса в поле зрения оптики.
>Вас интересует наведение или самонаведение?

Именно наведение.

>С уважением, Кот Базилио >(^ ^)< ввв.вентура.ру
С уважением, Денис.
От Кот Базилио
К Denis23 (06.11.2003 12:24:00)
Дата 06.11.2003 12:43:04

Ре: Несколко вопросов...

Котское приветствие!
>Именно наведение.
Примерно, как в соответствующик компьютерных игрушках... Камера, в данном случае, устанавливается неподвижно. В поле зрения находится механическая или электронная марка (крест, прямоугольники и т.д.)Сигнал по радиоканалу визирования передается на монитор оператора. Тот при помощи органов наводит ракету... Команды управления вырабатываются автоматически и поступают на борт по линии управления. Там декодируются и поступают в автопилот, который с учетом условий полета ракеты, вырабатывает сигналы управления, которые через усилители поступают на рулевые машинки... И так до момента формирования КГ.

С уважением, Кот Базилио >(^ ^)< www.ventura.ru
От Alex Medvedev
К Denis23 (06.11.2003 12:24:00)
Дата 06.11.2003 12:26:57

Раньше ручками

Теперь есть автоматической сопровождение (по крайней мере опытные образцы)
От Denis23
К Alex Medvedev (06.11.2003 12:26:57)
Дата 06.11.2003 12:40:04

А как решаютса проблемы с фокусировкой и стабилизацией оптики? (-)

Здравствуйте!


С уважением, Денис.
От Alex Medvedev
К Denis23 (06.11.2003 12:40:04)
Дата 07.11.2003 12:17:40

Что пишут в "параде"

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Игорь Итенберг - генеральный директор и главный конструктор ОАО <Научно-конструкторское бюро вычислительных систем>
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ -
конкурентное преимущество боевых комплексов

Конкурентоспособность современных ракетно-артиллерий-ских боевых комплексов, размещаемых на наземных, морских или воздушных носителях, все в большей степени определяется возможностями их функционирования в полностью автоматическом и автоматизированном режимах работы. В связи с этим особое значение приобретают технические характеристики и уровень автоматизации систем управления огнем (СУО), оснащенных тепловизион-ными и телевизионными обзорными и прицельными каналами технического зрения. Характеристики СУО, в свою очередь, во многом определяются возможностями встроенных систем обработки изображений (СОИ).
Принципиальная непредсказуемость и высокая динамичность изменения наблюдаемой сроно-целевой и помеховой обстановки, а также необходимость автоматического принятия решений на основе видеоинформации от разноспектральных датчиков требуют внедрения в СОИ элементов искусственного интеллекта. Возможная при этом <'интеллектуальность> СОИ характеризуется способностями автоматически:
обнаруживать цели с минимальным временем реакции, не доступным оператору при визуальном анализе изображений;
однозначно <понимать> информацию о целеуказании от человека-оператора или другой системы, например радиолокационного наблюдения;
адаптировать алгоритмы и параметры обработки изображений к изменяющимся условиям наблюдения вследствие изменения времени суток, погодных условий, влияния естественных и искусственных
помех, движения целей и носителя боевого комплекса;
принимать решения о причинах изменения образа цели (экранирование, маскирование, изменение ракурса и т.п.);
восстанавливать сопровождение цели после применения оружия, временно резко ухудшающего условия наблюдения цели.
Достижение "интеллектуальности> СОИ невозможно без достаточно узкой специализации и учета индивидуальных особенностей конкретного боевого комплекса, специфики задач и особенностей его тактического применения. Вместе с тем для обеспечения конкурентоспособности комплекса требуется минимизировать сроки и стоимость его создания.
Удовлетворить эти противоречивые требования можно путем использования базовых аппаратно-программных средств (АПС) обработки изображений, сигналов и данных, соответствующих жестким правилам собственного рынка АПС, для которого характерны следующие определяющие тенденции;
создание продукции в соответствии с современными международными стандартами, регламентирующими ОТКРЫТЫЕ архитектуры и технологии;
реализация аппаратных и программных решений, обеспечивающих мобильность (переносимость) программного обеспечения, процессорную независимость и высокоуровневое программирование;
широкое использование COTS-тех-нологий.
Это позволяет не только уменьшить размеры инвестиций в новые разработки, но и значительно сократить сроки создания и вывода новых комплексов на рынок (time to market) за счет унификации базовых аппаратных и программных средств, реализации модульного принципа их построения.
Необходимая специализация интеллектуальной СОИ достигается за счет наукоемкого прикладного программного комплекса, функционирующего на базовых АПС и вносящего основной вклад как в себестоимость, так и в сроки разработки законченной системы.
Таким образом, проектирование интеллектуальных систем обработки изображений на основе унифицированных базовых АПС и уникального, но мобильного (переносимого) прикладного программного обеспечения позволяет прин-
Базовые аппаратные средства СОИ в стандарте 3U-Compact PCI
ципиально изменить динамику создания, качество и модернизационные возможности боевых комплексов.
Этот подход стал системообразующим в технической политике ОАО <Научно-конструкторское бюро вычислительных систем> (ОАО НКБ ВС) и привел к разработке в стандарте Compact PCI базовых аппаратно-программных средств, включающих широкую номенклатуру электронных и программных модулей, позволяющих создавать методами системной интеграции различные системы обработки изображений, сигналов и данных.
Подтверждение правомерности проводимой технической политики - создание в жестких временных и организационных условиях семейства автоматов сопровождения целей (АСЦ), редназначенных для обеспечения юсредством цифровой обработки видеосигналов, получаемых от телетеп-повизионных приборов, высокоточного автоматического наведения артиллерийского оружия и управляемых ракет ж на неподвижные, так и на маневри-/ющие цели с движущихся носителей
эвых комплексов.
АСЦ позволяют решать следующие задачи:
улучшение качества видеоизображе-1ИЙ в масштабе реального времени;
ручной или автоматический захват переход на автоматическое сопровождение одной или нескольких целей;
автоматическое сопровождение цели или ее фрагмента с формированием сигналов управления приводами наведения линии визирования наблюдательных или прицельных приборов СУО и заполнений бланка готовности к стрельбе;
ручная или автоматическая выверка (обзорных или прицельных приборов СУО; управление настройкой АСЦ в составе СУО при установке на носителе с помощью встроенного меню.
Все АСЦ семейства основаны на единой базовой несущей конструкции 3U - Compact PCI, унифицированных базовых аппаратных и программных средствах, но отличаются по составу аппаратуры, имеют разное прикладное программное обеспечение и принципиально отличаются друг от друга техническими характеристиками (устойчивостью автосопровождения в различных условиях наблюдения; количеством одновременно сопровождаемых
применением разработанных АСЦ в различных боевых комплексах сухопутных войск (СВ) - для бронетанковой техники (БТГ) и средств противовоздушной обороны (ПВО); военно-морского флота (ВМФ) и военно-воздушных сил (ВВС).
Использование АСЦ в составе СУО для различных носителей позволяет достичь следующих тактических преимуществ:
значительно повысить точность наведения оружия и тем самым вероятность поражения неподвижных и маневрирующих целей по сравнению с ручным наведением.
размерами <окон> сопровождения целей; временем реакции, точностными характеристиками и функциональными возможностями автоматов; количеством комплексируемых каналов технического зрения и др.). Соответственно, имеется возможность оптимизации АСЦ по критерию <эффективность - стоимость> для конкретных СУО и боевых комплексов. Такая оптимизация позволяет в разной степени реализовать опциональные функциональные возможности для различных АСЦ.
Эффективность и востребованность полученных результатов подтверждаются
дением с движущегося носителя боевого комплекса;
уменьшить расход боеприпасов, время подготовки и производства выстрела;
низить взаимную зависимость действий членов экипажа боевой машины, например наводчика (подготовка и производство выстрела) и механика-водителя (маневрирование), при совместном решении задач поражения целей и защиты от ударов противника; психофизиологические нагрузки на наводчика и зависимость результативности поражения целей от его квалификации.
Эти преимущества, основанные на интеллектуальной обработке изображений, вносят достойный вклад в конкурентоспособность боевых комплексов.

ГОЛОВКИ САМОНАВЕДЕНИЯ
Борис Гурский - заместитель директора - главного конструктора ЦНИИ АГ Эдуард Спирин - начальник научно-технического направления ЦНИИ АГ Михаил Теслер - начальник научно-технического направления ЦНИИ АГ

ЦНИИ АГ: ГОЛОВКИ САМОНАВЕДЕНИЯ ДАЛЬНОБОЙНЬЮ РАКЕТ КЛАССА <ЗЕМЛЯ - ЗЕМЛЯ>
Создание систем высокоточного наведения на цель дальнобойных ракет класса <земля - земля> - одна из важнейших и сложных проблем при разработке ВТО. Это обусловлено прежде всего тем, что при прочих равных условиях сухопутные цели имеют значительно меньшее соотношение <полезный сигнал/помеха> по сравнению с морскими и воздушными, а пуск и наведение ракеты осуществляются без непосредственного контакта оператора с целью.
В высокоточных ракетных комплексах дальнего огневого поражения класса <земля - земля>, реализующих концепцию эффективного поражения наземных целей боевыми частями обычного снаряжения независимо от дальности стрельбы, для управления на конечном участке траектории системы инерциальной навигации комплексируются с системами самонаведения ракет, в которых используется принцип навигации по геофизическим полям Земли. Инерци-альная навигационная система как базовая обеспечивает высокую помехозащищенность и автономность ком-плексированных систем. Это дает ряд неоспоримых преимуществ, в том числе в условиях непрерывного совершенствования систем противоракетной обороны.
Для комплексирования инерциаль-ных систем управления с системами самонаведения по геофизическим полям Земли в первую очередь необходима специальная система информационного обеспечения (СИО).
Идеология и принципы СИО определяются основными характеристиками объектов поражения и собственно комплексов вооружения. Функционально информационное обеспечение высокоточных ракетных комплексов включает в себя такие основные составляющие, как получение и дешифрование разведывательной информации, выработка целеуказания, доведение информации целеуказания до комплексов ракетного оружия.
Важнейшим элементом систем высокоточного наведения ракет являются головки самонаведения (ГСН).
В ЦНИИ АГ накоплен большой опыт по разработке систем наведения ракет класса <земля - земля> с головками самонаведения оптического и радиолокационного типов с корреляционно-экстремальной обработкой сигналов.
Применение корреляционно-экс мальных систем самонаведени картам геофизических полей г сравнения значений геофизиче поля, измеренного в полете, с заложенной в память бортовой ЭВМ эталонной картой позволяет исключить ряд накопленных ошибок управления. Для систем самонаведения по оптическому изображению местности эталонной картой может служить оптический разведывательный на котором цель определяется практически без ошибок относительно элементов окружающего ландшафта. В силу этого ГСН, ориентирующаяся по элементам ландшафта, наводится именно в указанную точку независимо от того, с какой точностью известные ее географические координать Появлению опытных образцов оптических и радиолокационных корреляционно-экстремальных систем и их ГСН предшествовал огромный объем теоретических и экспериментальных исследований в области информатики, теорий распознавания образов и обработки изображений, основ разработки аппаратного и программного обеспечения для текущих и эталонных изображений, организации банков фоно-целевой обстановки различных участков земной поверхности в различных диапазонах электромагнитного спектра, математического моделирования ГСН, вертолетных, самолетных и ракетных испытаний.
Конструкция одного из вариантов оптической ГСН приведена на рис. 1.
Оптическая ГСН обеспечивает в полете распознавание участка ландшафта в районе цели по его оптическому изображению, сформированному объективом координатора на поверхности матричного многоэлементного фотоприемника. Каждый элемент приемника преобразует яркость соответствующего ему участка местности в электрический сигнал, который поступает на вход кодирующего устройства. Сформированный этим устройством бинарный код записывается в память ЭВМ. Здесь же хранится эталонное изображение искомого участка местности, полученное по фотоснимку и закодированное по тому же алгоритму. При сближении с целью ведется ступенчатое масштабирование путем вызова из памяти ЭВМ эталонных изображений соответствующего масштаба.
Распознавание участка местности производится в режимах захвата и сопровождения цели. В режиме сопровождения цели используется беспоисковый метод, основанный на алгоритмах теории распознавания образов.
Алгоритм работы оптической ГСН предоставляет возможность формировать сигналы управления как в режиме непосредственного наведения, так и в режиме экстраполяции углов наведения. Это позволяет не только повысить точность наведения ракеты на цель, но и обеспечить экстраполяцию сигналов управления в случае срыва сопровождения цели. Достоинство оптических ГСН - пассивный режим работы, высокая разрешающая способность, малые масса и габариты.
Радиолокационные ГСН обеспечивают высокую погодную, сезонную и ландшафтную надежность при существенном уменьшении инструмен-
тальных ошибок системы управления и целеуказания. Общий вид одного из вариантов радиолокационной ГСН приведен на рис. 2.
Принцип действия радиолокационной ГСН основан на корреляционном сравнении текущего радиолокационного яркостного изображения местности в районе цели, получаемого на
борту ракеты с помощью радиолокатора, с эталонными изображениями, синтезированными предварительно по первичным информационным материалам. В качестве первичных информационных материалов используются топографические карты, цифровые карты местности, аэрофотоснимки, космические снимки и каталог удельных эффективных поверхностей рассеяния, характеризующих отражательные радиолокационные свойства различных поверхностей и обеспечивающих перевод оптических снимков в радиолокационные изображения местности, адекватные текущим изображениям. Текущие и эталонные изображения представляются в виде цифровых матриц, и их корреляционная обработка проводится в бортовой ЭВМ в соответствии с разработанным алгоритмом сравнения. Главной целью работы радиолокационной ГСН является определение координат проекции центра масс ракеты относительно точки цели в условиях работы по местности различной информативности, заданных метеорологических условиях с учетом сезонных изменений, наличия радиотехнического противодействия и влияния динамики полета ракеты на точность съема текущего изображения.
Разработка и дальнейшее совершенствование оптических и радиолокационных ГСН базируются на научных и технических достижениях в области информатики, вычислительной техники, систем обработки изображений, на новых технологиях создания ГСН и их элементов. Разрабатываемые в настоящее время высокоточные системы самонаведения вобрали в себя накопленный опыт и современные принципы создания таких систем. Они используют высокопроизводительные бортовые процессоры, позволяющие реализовать сложные алгоритмы функционирования систем в масштабе реального времени.
Следующим шагом в создании точных и надежных систем самонаведения высокоточных ракет класса <земля - земля> стала разработка многоспектральных систем коррекции видимого, радио-, ИК и УФ диапазонов, комплексированных с каналами прямого наведения ракет на цель. Разработка каналов прямого наведения на цель сопряжена со значительными трудностями, связанными с особенностями целей, траекторий ракет, условиями их применения, а также типом головных частей и их боевыми характеристиками.
Сложность распознавания целей в режиме прямого наведения, определяющая сложность программно-алгоритмического обеспечения высокоточного наведения, привела к необходимости интеллектуализации систем наведения. Одним из ее направлений следуетсчитать реализацию в системах принципов искусственного интеллекта на базе нейропо-добных сетей.
Серьезные успехи фундаментальных и прикладных наук, в том числе в области теории информации и теории систем с искусственным интеллектом, позволяют реализовать концепцию создания суперточных, прецизионных ракетных систем поражения наземных целей, обеспечивающих эффективность работы в широком спектре условий боевого применения.
От Кот Базилио
К Denis23 (06.11.2003 12:40:04)
Дата 06.11.2003 12:44:53

Re: А как...

Котское приветствие!
В данном случае, примерно, как в "мыльнице"....
С уважением, Кот Базилио >(^ ^)< www.ventura.ru