БИУС для перспективных подвижных ракетных комплексов (Инженерная записка)

Известно, что для осуществления важнейшего преимущества существующих и перспективных подвижных ракетных комплексов (грунтовых (ПГРК) и железнодорожных) необходимо соблюдать главное условие: оперативно рассредоточиваться и маневрировать на значительной территории, иметь высокую неопределенность местоположения пусковых установок и обладать высокой степенью скрытности.


Однако, когда ПГРК несут боевое дежурство на полевых стартовых позициях, они все равно видны для космических аппаратов разведки, оснащенных системами зондирования Земли радарами с синтезированной апертурой. Последние способны распознавать изменения в рельефе местности высотой до пяти сантиметров, и как ни прячь пусковую установку, ее высота в вывешенном положении составляет примерно шесть метров. Такое изменение высоты рельефа не скроешь никакими средствами маскировки. Вопрос только в частоте облета конкретной местности спутниками с SAR-возможностями, которая зависит от количества космических аппаратов данного типа на орбите и скоростью обработки в наземных центрах разведывательной информации. Скрыться от этих спутников могли в прошлом, могут в настоящем и могли бы в будущем только два типа ракетных комплексов: малогабаритный подвижный грунтовый ракетный комплекс и боевой железнодорожный ракетный комплекс (БЖРК), внешне напоминавший обычный железнодорожный состав [1].


Для того чтобы обеспечить необходимую скрытность, необходимо менять боевые стартовые позиции пуска МБР с высокой частотой. Для повышения частоты смены позиций необходимо обеспечить высокую степень автоматизации процессов.


Для повышения неопределенности местоположения, повышения скрытности и как следствие, повышения живучести, предлагается рассмотреть некоторые аспекты создания малогабаритного подвижного железнодорожного ракетного комплекса (ПЖРК) в составе 3 вагонов с боевой информационно-управляющей системой (БИУС)


Рис. 1 Вариант ПЖРК

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Вариант состава ПЖРК показан на рисунке 1. Полный состав ПЖРК и его возможные характеристики в данной статье не рассматриваются и приводятся для понимания технического предложения. Вариант состава ПЖРК:

  • Пусковая установка с малогабаритной МБР (рисунок 2);
  • Пост боевого управления и связи в т.ч. для автономного жизнеобеспечения личного состава дежурной смены (рисунок 3);
  • Энергетическая установка (рисунок 4);


Рис. 2 Вариант вагона ПУ с МБР

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Рис. 3 Вариант вагона с постом боевого управления и связи

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Рис. 4 Вариант вагона с энергетической установкой

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Для повышения степени автоматизации процессов эксплуатации, подготовки и выполнения боевой задачи необходимо иметь в составе комплекса боевую информционно - управляющую систему.


В настоящей инженерной записке, предлагается использовать в ПЖРК боевую информационно-управляющую систему НПО ПРОГРЕСС ГАЛС-Д3М.

Предлагается дооснастить ГАЛС-Д3М под специальное использование с ПЖРК (индекс ГАЛС-Д3М-М) путем добавления микропроцессорного блока управления (МБУ) и модулей каналов ввода-вывода (МКВВ). Каждому каналу ввода-вывода будет соответствовать комплекс исполнительных механизмов и агрегатов. МБУ является технологическим контроллером, который позволяет управлять как небольшими агрегатами, так и достаточно крупными сложными технологическими системами, в том числе служить основой для построения нижнего уровня автоматизированной системы боевой информационно-управляющей системы ГАЛС-Д3М-М.


Рис. 5 Вариант схемы информационного взаимодействия БИУС ГАЛС-Д3М-М

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Функционально БИУС ГАЛС-Д3М-М выполнена в виде трех информационно-управляющих контуров (ИУК). Каждый контур объединен в единое информационное пространство – локальную вычислительную сеть (ЛВС). При этом ИУК № 3 образует ЛВС на основе последовательного интерфейса стандарта RS-485, а ИУК № 1-2 образует ЛВС на основе Ethernet.


Изделие “ГАЛС-Д3М” предназначено для боевого управления вооружением и военной техникой на основе объединения радиоэлектронного оборудования в единый комплекс связи, навигации, ориентации и стабилизации вооружения, использования в составе автоматизированных систем управления боевыми средствами или автономного применения. Подробные параметры и характеристики изделия ГАЛС-Д3М показаны в [2].


Для постоянной топогеодезической привязки, ориентации, стабилизации, навигации и управления ПЖРК в БИУС используется бесплатформенная инерциально - навигационная система (БИНС) изделия ГАЛС-Д3М [2], что позволит значительно сократить время нахождения ПЖРК на боевой позиции, то есть обеспечивается произвольный выбор стартовой позиции, тем самым значительно повышается скрытность.


При размещении БИНС изделия ГАЛС-Д3М-М непосредственно на ПУ (рисунок 2) появляется возможность постоянной во времени оценки поведения МБР в условиях реальных ударных и вибрационных воздействий.


При движении в район боевого патрулирования ПЖРК, также может быть осуществлена постоянная передача навигационных данных от БИНС изделия ГАЛС-Д3М-М в инерциально - навигационную систему головной части МБР.


Не раскрывая все функциональные возможности и тактико-технические характеристики ПЖРК с БИУС ГАЛС-Д3М-М можно выделить некоторые.

Во-первых - это комплекс разведывательно-сигнализационной аппаратуры, который имеет в своем составе охранные датчики и средства мониторинга и видеонаблюдения. С помощью данного комплекса можно осуществлять автоматизированный контроль всеми технологическими элементами ПЖРК и участка местности до и при пуске МБР. Вариант размещения комплекса показан на рисунке 3 в отсеке 4 вагона.


Во-вторых, комплекс радиоконтроля и мониторинга, который позволяет выполнять пространственно-энергетическое обнаружение, регистрацию и определение местоположения радиоизлучений от возможных радиозакладок противника при выдвижении ПЖРК в район боевого патрулирования. Одновременно комплекс может осуществлять функции блокирования радиосигналов в т.ч. CDMA/GSM и спутникового диапазонов. Вариант размещения: отсек 4 вагона рисунка 3.


Далее, микропроцессорный блок управления (МБУ) изделия ГАЛС-Д3М-М, выполняет функции управления всеми система входящими в состав ПЖРК с помощью операционной системы реального времени и заданных алгоритмов выполнения конкретной прикладной задачи. МБУ имеет встроенные устройства управления: кнопочную клавиатуру и жидкокристаллический монитор графического типа. МБУ имеет до четырех интерфейсов стандарта RS-485, выполняющих функции системной шины (для подключения модулей каналов ввода-вывода - МКВВ) и до пяти внешних интерфейсов для подключения других приборов, устройств или компьютеров.


Модуль каналов ввода-вывода (МКВВ) - устройство сопряжения с различными системами (см. рисунок 5). В зависимости от модификации имеет определенное количество каналов ввода вывода электрических сигналов разного типа, в том числе исполнительных. Выполняет функции измерения частоты, подсчета импульсов, измерения силы тока или напряжения, выдачи сигналов управления на исполнительные механизмы и т.п. Каждый модуль МКВВ является функционально-законченным аппаратно-программным комплексом, выполняющим определенный набор измерительно-управляющих функций.


Каждый модуль МКВВ имеет встроенный блок питания, который обеспечивает необходимыми напряжениями (в т.ч. и гальванически изолированными) все измерительные, управляющие и интерфейсные цепи модуля. Кроме того в этом же блоке питания предусмотрены изолированные каналы для питания МБУ и внешних устройств (датчиков). Такой принцип построения модулей МКВВ имеет целый ряд положительных свойств:

  • возможность удаления модулей друг от друга и от управляющего модуля (компьютера) на значительные расстояния – до сотен метров.
  • возможность внутримодульной самодиагностики;
  • простота тестирования при изготовлении;
  • модульная взаимозаменяемость;
  • возможность использования с любым управляющим модулем или без него;
  • оптимальность построения конструкции контроллера в соответствие требованиям и топологии конкретного объекта.


Архитектура МБУ обеспечивает возможность вручную или автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контур управления № 3 боевой информационно-управляющей системы ГАЛС-Д3М-М показанный на рисунке 5, что обеспечивает восстановление жизнедеятельности комплекса при повреждениях.


МБУ в сочетании с обработкой аналоговых сигналов позволяет вырабатывать не только аналоговые или импульсные, но и дискретные команды управления.


МБУ имеет логическую модель, позволяющую создать до 4 независимых подконтуров боевой информационно-управляющей системы ГАЛС-Д3М-М с различными законами регулирования с аналоговыми или импульсными выходами. В каждом подконтуре можно активизировать ручной, программный или внешний задатчик и контролировать на жидкокристаллическом мониторе следующие текущие параметры технологического процесса: задание, вход, рассогласование, выход, произвольный параметр, параметры программы, ошибки контура. Переключения вида задания и реконфигурация контура производятся безударно, благодаря встроенным механизмам динамической и статической балансировок.

МБУ объединен в локальную вычислительную сеть на базе интерфейса RS-485 со скоростью до 115,2 кбит/с, что позволяет организовать распределенную систему сбора данных и управления с наращиванием количество входов-выходов (ИУК № 3). В МБУ встроены развитые средства самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры, выходе сигналов за допустимые границы, сбоев ОЗУ, нарушения обмена и т.п. обеспечивается система тестирования аппаратных средств контроллера и калибровки аналоговых входов-выходов.


МБУ оснащен операционной системой реального времени (ОСРВ). Каждый модуль каналов ввода-вывода (МКВВ) имеет системное программное обеспечение (ПО), выполняющее четко ограниченные (утилитарные) функции, соответствующие аппаратной оснащенности конкретного модуля. Все функции программное обеспечение модулей МКВВ выполняет в реальном времени, используя для синхронизации аппаратные часы реального времени, установленные в микроконтроллере каждого модуля МКВВ.


МБУ позволит взаимодействовать и системой управления, наведения и пуска МБР показанной на рисунке 6.


Рис. 6 Вариант схемы информационного взаимодействия МБУ с БИУС

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Для стабилизации ПУ с МБР (рисунок 2) предлагается техническое решение, показанное на рисунке 7.


Контейнер с МБР размещен в стандартном цельнометаллическом четырехосном изотермическом вагоне с машинным охлаждением. Контейнер закреплен в корпусе вагона при помощи механизмов с функцией стабилизации горизонтального и вертикального положения (4 и 5), показанного на рисунке 7, которые обеспечивают «вывешивание ПУ». По сути, контейнер c МБР выполняет роль гиростабилизированной платформы (ГСП). Таким образом достигается эффект малогабаритности, так как для вывешивания и стабилизации МБР не требуется установки домкратов на вагоне с ПУ, достаточно заблокировать рессоры вагонной тележки. Данное техническое предложением позволяет производить стабилизацию МБР в движении, так как стабилизирующие механизмы обеспечат гашение вибрации, ударов и резких ускорений, что позволит поезду с ПЖРК развивать скорость обычного железнодорожного состава.


В предложенном техническом предложении, высокоточные навигационные данные от изделия БИНС ГАЛС-Д3М-М непрерывно передаются в горизонтальные и вертикальные системы наведения ГСП, обеспечивается мониторинг состояния вагона, стабилизацию в транспортном положении и обработку навигационных данных.


Изделие ГАЛС-Д3М-М непрерывно вычисляет и передает навигационные данные на ГСП и ВСН не только при выдвижении ПЖРК в район боевого патрулирования, но и при нахождении комплекса в укрытии (пакгаузе, тоннеле или лесном массиве).


Рис. 7 Вариант размещения МБР в ГСП ЖДПУ

Рисунок предоставлен ООО "НПО "ПРОГРЕСС"


Условные обозначения для рисунка 7: 1 – МБР; 2-ПУ; 3 – ГСП; 4 – ГСН; 5 – ВСН.


Заложенные в изделии ГАЛС-Д3М-М технические решения и программное обеспечение позволят значительно повысить степень автоматизации процессов, расширить функциональные возможности системы наведения, стабилизации, ориентации и навигации ПЖРК, повысить его точность позиционирования на боевой позиции и снизить время готовности к работе, обеспечить постоянный мониторинг вибрационных и ударных нагрузок, что обеспечивает повышение надежности всей системы и сокращение личного состава дежурной смены ПЖРК.


Боевые возможности использования изделия “ГАЛС-Д3М” в ПЖРК приведены для примера и носят информационный характер.


Техническое предложение выполнено генеральным конструктором ООО “НПО “ПРОГРЕСС” в инициативном порядке и служит только для демонстрации возможностей применения изделия ГАЛС-Д3М в вооружении и военной технике.


Примечание

Вся информация, содержащаяся в настоящем документе является собственностью ООО "НПО ПРОГРЕСС". Любое дублирование данного документа частично или полностью без предварительного разрешения ООО "НПО ПРОГРЕСС" строго запрещается.


Источники:

  1. Сверхточная «Скорость» и невидимка «Курьер»
  2. Изделие ГАЛС-Д3М

Права на данный материал принадлежат ООО “НПО “ПРОГРЕСС”
Материал был размещен правообладателем в открытом доступе.
2006-2018, nationalsafety.ru
при перепечатке материалов сайта ссылка на nationalsafety.ru обязательна