CC BY
1
УДК 629.056
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-10-42-43
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ АРТИЛЛЕРИСТСКОЙ РАЗВЕДКИ, МАШИН УПРАВЛЕНИЯ И ОГНЕВЫХ СРЕДСТВ ЗА СЧЕТ СНИЖЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ РВиА
Е.В. Ветошкин, И.А. Шипов, А.А. Кучин
Определены навигационные параметры, влияющие на эффективность работы артиллерии. Рассмотрены способы повышения точностных и эксплуатационных характеристик систем топопривязки и навигации для подвижных объектов РВиА.
Ключевые слова: система топопривязки и навигации, координаты местоположения, углы пространственной ориентации, автономный режим, навигационное решение.
Артиллерия уже не раз доказывала свою важную роль в выполнении боевых задач, что подтвердила специальная военная операция. Применение средств артиллеристской разведки, машин управления и огневых средств позволяет наносить огневое поражение противнику до непосредственного соприкосновения с ним, что повышает эффективность выполнения боевых задач.
Опыт современных боевых действий определил новые условия работы артиллерии с учетом особенностей ведения современных боевых действий, характеризующихся:
- высокой скоротечностью;
- бесконтактным характером боя;
- резкими изменениями оперативной обстановки;
- плотным взаимодействием между подразделениями;
- большим объёмом информационной подготовки (разведки);
- применением высокоточного оружия;
- использованием автоматизированных программных комплексов.
Исходя из этого, следует, что ключевым фактором, определяющим
эффективность работы артиллерии, является время обнаружения и поражения цели. Сократить время выполнения боевой задачи можно за счет:
- повышения точности стрельбы;
- сокращения времени прибытия на позицию и подготовки к работе;
- снижения погрешности определения разведывательных данных.
Обозначенные пути повышения эффективности применения объектов ракетных войск и артиллерии (РВиА) во многом определяются техническими характеристиками средств навигационного обеспечения, приме-
42
няемых в составе данных объектов. От используемой навигационной аппаратуры зависят:
- погрешность определения координат местоположения объекта;
- погрешность определения углов пространственной ориентации объекта;
- время готовности к боевой работе.
Современные системы топопривязки и навигации обеспечивают непрерывную выработку навигационного решения не только при наличии сигналов от аппаратуры спутниковой навигации, но и в условиях их отсутствия, а также подмены, что позволяет сохранять эффективность автономной работы объектов РВиА.
Точность определения навигационных данных определяется техническими характеристиками используемой аппаратуры, программно-алгоритмическим обеспечением и погрешностью привязки измерительных осей навигационной аппаратуры к осям объекта.
Выработка автономного навигационного решения без использования сигналов аппаратуры спутниковой навигации обеспечивается за счет применения бесплатформенных инерциальных навигационных систем (рис. 1) и датчиков скорости [1].
Рис. 1. Бесплатформенная инерциальная навигационная система
Бесплатформенные инерциальные навигационные системы на сегодняшний день являются наиболее распространенным и перспективным решением, позволяющим определять углы пространственной ориентации наземного объекта. В типовой состав таких систем входят три акселерометра, определяющих линейные ускорение и три гироскопических датчика, определяющих угловые скорости объекта. Функциональной основой системы является аналитическая (программно-алгоритмическая) выставка методом гирокомпасирования, определяющая углы ориентации в пространстве.
Улучшение технических характеристик инерциальных систем возможно за счет развития технологий изготовления гироскопических и аксе-лерометрических чувствительных элементов и модернизации алгоритмов функционирования, что, в свою очередь, приведет к повышению точности автономного определения навигационного решения.
Датчики скорости в навигационных системах служат для формирования путевой информации, необходимой при вычислении координат объекта [2]. Наибольшее распространение получили механические (рис. 2, а) и доплеровские (рис. 2, б) датчики скорости в связи с тем, что обладают высокой точностью измерений и надежностью конструкции.
т
а б
Рис. 2. Механический (а) и доплеровский (б) датчики скорости
Для повышения точности автономного определения координат объекта путевая информация должна быть инвариантна к внешним возмущающим воздействиям, например, таким как проскальзывание колес или гусеничных лент. Повышение устойчивости путевой информации к возмущающим воздействиям можно добиться за счет:
- увеличения количества используемых датчиков в составе одного объекта;
- совместной обработки сигналов от датчиков на различных физических принципах;
- модернизации алгоритмов обработки первичных данных.
Современные системы навигации функционируют в комплексиро-
ванном и спутниковом режимах. Точность работы навигационной системы в данных режимах напрямую зависит от используемой аппаратуры спутниковой навигации. Помехозащищенная аппаратура (рис. 3) позволяет получать координатно-временные данные по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем в условиях работы средств радиоэлектронной борьбы. Кроме того, такая аппаратура выполняет оценку уровня погрешностей определяемых координат и составляющих вектора скорости и формирует признаки недостоверности навигационно-временной информации, передаваемой средствами спуфинга. Улучшение технических характеристик аппаратуры спутниковой навигации возможно за счет повышения степени устойчивости к внешним помехам с высокой мощностью.
44
Рис. 3. Помехозащищенная аппаратура спутниковой навигации
Погрешность определения навигационной информации может быть снижена за счет модернизации программно-алгоритмического обеспечения. Основным направлением развития программно-алгоритмического обеспечения является повышение степени взаимного интегрирования спутниковой, одометрической и инерциальной первичной информации.
Снижение погрешности определения навигационных параметров в автономном режиме достигается за счет развития алгоритмов обработки первичных данных от бесплатформенной навигационной системы и путевых датчиков [3]. Повышение точности определения навигационных параметров в спутниковом и комплексированном режимах обеспечивается проведением анализа корректности получаемых спутниковых координат путем дополнительной обработки первичных спутниковых данных и их сравнения с одометрическими и инерциальными данными.
Кроме того, за счет развития программно-алгоритмических средств повышается степень автоматизации решения прикладных навигационных и специальных задач, что снижает вероятность человеческой ошибки при выполнении боевой работы.
Одной из ключевых составляющих итоговой погрешности определения навигационной информации наземного объекта является погрешность юстировки (привязки) измерительных осей навигационной аппаратуры к осям объекта. Снижения степени влияния указанного фактора можно добиться при использовании методов оптической привязки, обеспечивающих определение углов рассогласования осей.
Таким образом, повышение эффективности применения средств ар-тиллеристской разведки, машин управления и огневых средств может быть достигнуто за счет:
- оснащения объектов РВиА современной высокоточной навигационной аппаратурой, учитывающей эксплуатационные ограничения данных объектов;
- модернизации программно-алгоритмического обеспечения систем навигации и топопривязки с учетом специфики применения объектов РВиА;
- улучшения методик привязки измерительных осей навигационной аппаратуры к осям объекта.
На сегодняшний день АО «ВНИИ «Сигнал» проводит ряд исследовательских работ, направленных на улучшение точностных и эксплуатационных характеристик систем топопривязки и навигации в различных условиях работы с целью их дальнейшего применения в объектах РВиА.
Список литературы
1. Голован А.А., Никитин И.В. Задачи интеграции БИНС и одометра с точки зрения механики корректируемых инерциальных навигационных систем. Ч. 1 // Вестник Московского университета. Математика. Механика. 2015. №2. С. 69-72.
2. Горбачев А.Ю. Применение одометров для коррекции интегрированных навигационных систем // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2009. №4. С. 37-53.
3. Алгоритмы корректируемых инерциальных навигационных систем, решающих задачу топопривязки / А.А. Голован, А.Ю. Горицкий, Н.А. Парусников, В.В. Тихомиров. Препринт N 2. М.: Изд-во МГУ, 1994.
Ветошкин Евгений Владимирович, нач. научно-производственного комплекса, [email protected], Россия, Ковров, АО «ВНИИ «Сигнал»,
Шипов Илья Александрович, зам. нач. отдела - нач. сектора, _pil14@,inbox.ru, Россия, Ковров, АО «ВНИИ «Сигнал»,
Кучин Александр Артёмович, инженер-исследователь, [email protected], Россия, Ковров, АО «ВНИИ «Сигнал»
IMPROVING THE EFFECTIVENESS OF THE USE OF ARTILLERY RECONNAISSANCE, CONTROL VEHICLES AND FIRE MEANS BY REDUCING THE ERROR IN DETERMINING THE NAVIGATION DATA OF MOBILE OBJECTS OF THE RT&A
E.V. Vetoshkin, I.A. Shipov, A.A. Kuchin
The navigation parameters affecting the efficiency of the artillery are determined. The ways of increasing the accuracy and operational characteristics of the topography and navigation systems for mobile objects of the RT&A are considered.
Key words: topography and navigation system, location coordinates, spatial orientation angles, autonomous mode, navigation solution.
Vetoshkin Evgeniy Vladimirovich, chief of department, vetoshkin@,vniisignal. ru, Russia, Kovrov, JSC «Leading Research Institute «SIGNAL»,
Shipov Ilya Aleksandrovich, deputy chief of department, pil14@,inbox.ru, Russia, Kovrov, JSC «Leading Research Institute «SIGNAL»,
Kuchin Alexandr Artemovich, research engineer, [email protected], Russia, Kovrov, JSC «Leading Research Institute «SIGNAL»
