Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2794260C1 - Non-contact optical fuse mines - Google Patents

Non-contact optical fuse mines Download PDF

Info

Publication number
RU2794260C1
RU2794260C1 RU2021138667A RU2021138667A RU2794260C1 RU 2794260 C1 RU2794260 C1 RU 2794260C1 RU 2021138667 A RU2021138667 A RU 2021138667A RU 2021138667 A RU2021138667 A RU 2021138667A RU 2794260 C1 RU2794260 C1 RU 2794260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
matching circuit
outputs
inputs
Prior art date
Application number
RU2021138667A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Утемов
Тимерхан Мусагитович Хакимов
Юрий Николаевич Богданов
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2794260C1 publication Critical patent/RU2794260C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: non-contact optical fuse mines.
SUBSTANCE: non-contact optical fuse of a mine contains N receiving channels with fields of view, the optical axes of which form acute angles with a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mine. It also contains a decision circuit, the output of which is connected to the actuator. N light sources are additionally introduced into the optical fuse, each of which is connected to the output of the corresponding receiving channel, made in form of a photodetector. A light filter is also included, made in form of a plate of two halves with different transmission coefficients of the light sources, placed between the light sources and photodetectors in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mine. A sensitive element of the magnetic compass in form of a magnetic needle with a lock for turning the light filter is also included. Output of the nth light source, where n=1…N, N is the number of receiving channels, is optically connected through a light filter to the input of the nth photodetector, and the output of the nth photodetector is connected to the corresponding input of the decision circuit, made in form of N amplitude selectors, according to the number of its receiving channels, each of which consists of a threshold element and a key. It also consists of two N-input adders, an N-input match circuit, an electronic key, three standby multivibrators, and two three-input match circuits. The outputs of the photodetectors are connected to the corresponding inputs of the amplitude selectors and the N-input matching circuit, the first outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs of the first N-input adder, and the second outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs of the second N-input adder, the output of which is connected to the second input electronic key, to the output of which the first waiting multivibrator and the third input of the second three-input matching circuit are connected. The output of the first N-input adder is connected to the first input of the first three-input matching circuit, the output of the N-input matching circuit is connected to the second input of the first three-input matching circuit and the first input of the electronic key, the output of the first waiting multivibrator is connected to the third input of the first three-input matching circuit, the output of which is connected to the inputs of the second and third waiting multivibrators. The outputs of the latter are connected to the first and second inputs, respectively, of the second three-input matching circuit connected to the input of the fuse actuator.
EFFECT: increase of the probability of recognition of low-flying high-speed objects on the "friend or foe" basis by determining the direction and speed of their flight when objects cross the controlled zone.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к взрывателям, а именно к пассивным неконтактным оптическим взрывателям, которые предназначены для использования в минах, в том числе дистанционно устанавливаемых на местности, для поражения низколетящих высокоскоростных объектов, например, противотанковых управляемых ракет наземного базирования, имеющих на борту источники оптического излучения - двигатели и трассеры.The invention relates to fuses, namely to passive non-contact optical fuses, which are intended for use in mines, including remotely installed on the ground, to destroy low-flying high-speed objects, for example, ground-based anti-tank guided missiles, having on board sources of optical radiation - engines and tracers.

Известен неконтактный пассивный оптический взрыватель, содержащий два приемных оптических канала и счетно-решающее устройство, причем выходы приемных каналов подключены к счетно-решающему устройству (см. журнал «International Defense Review», 1980 г., Т. 13, №8, с. 1309). С помощью этого взрывателя производится обнаружение объекта и измерение скорости его полета. При пролете низколетящего высокоскоростного объекта, например, ракеты, через зону обнаружения взрывателя происходит изменение облученности входного зрачка сначала в одном, а затем в другом приемном канале взрывателя. Определяя время задержки прихода импульсов оптического излучения в эти приемные каналы взрывателя, по известному расстоянию между зонами обнаружения отдельных приемных каналов определяется скорость полета обнаруживаемого объекта. Приемные каналы содержат 35-мм линзы с высокой разрешающей способностью и фотодетекторы со схемами защиты от постоянной солнечной засветки. Устройство питания детекторов имеет отдельные регуляторы усиления для установки начальной чувствительности детекторов в зависимости от силы излучения бортовых источников излучения обнаруживаемого объекта, а также автоматические регуляторы усиления для компенсации изменений в уровнях освещенности окружающей среды.A non-contact passive optical fuse is known, containing two receiving optical channels and a counting device, and the outputs of the receiving channels are connected to the counting device (see International Defense Review, 1980, Vol. 13, No. 8, p. 1309). With the help of this fuse, an object is detected and its speed is measured. When a low-flying high-speed object, such as a rocket, flies through the fuse detection zone, the irradiance of the entrance pupil changes first in one and then in the other receiving channel of the fuse. By determining the delay time for the arrival of optical radiation pulses in these receiving channels of the fuse, the known distance between the detection zones of individual receiving channels determines the flight speed of the object being detected. The receiving channels contain high-resolution 35mm lenses and photodetectors with protection circuits from constant sunlight. The detector power supply has separate gain controls for setting the initial sensitivity of the detectors depending on the radiation strength of the onboard radiation sources of the object being detected, as well as automatic gain controls to compensate for changes in ambient illumination levels.

Недостатками этого устройства являются низкая помехоустойчивость при воздействии импульсных засветок, образующихся, например, в результате разрывов снарядов, мин и т.д., а также низкая вероятность распознавания объектов по признаку «свой - чужой».The disadvantages of this device are low noise immunity when exposed to pulsed illumination, resulting, for example, from explosions of shells, mines, etc., as well as a low probability of recognizing objects on the basis of "friend or foe".

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту (прототипом) к предлагаемому устройству является неконтактный пассивный оптический взрыватель для мины, содержащий приемных каналов с полями зрения, оптические оси которых не пересекаются и образуют острые углы с плоскостью, перпендикулярной к продольной оси мины, N-входовую решающую схему, подключенную к N выходам приемных каналов и соединенную с исполнительным устройством (см. заявку Великобритании №1514303 1978 г. по МКИ F42C 13/02).The closest in technical essence and achieved positive effect (prototype) to the proposed device is a non-contact passive optical fuse for mines containing receiving channels with fields of view, the optical axes of which do not intersect and form sharp angles with a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mine, N- an input decision circuit connected to the N outputs of the receiving channels and connected to an actuator (see British application No. 1514303 1978 according to MKI F42C 13/02).

Недостатком прототипа является низкая вероятность распознавания объектов по признаку «свой - чужой», который обусловлен тем, что оптические характеристики своих низколетящих высокоскоростных объектов и объектов противника, например, сила излучения противотанковых управляемых ракет, идентичны.The disadvantage of the prototype is the low probability of object recognition on the basis of "friend or foe", which is due to the fact that the optical characteristics of their low-flying high-speed objects and enemy objects, for example, the radiation strength of anti-tank guided missiles, are identical.

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности распознавания низколетящих высокоскоростных объектов по признаку «свой - чужой» за счет определения направления и скорости их полета при пересечении объектами контролируемой зоны.The technical result of the invention is to increase the probability of recognizing low-flying high-speed objects on the basis of "friend or foe" by determining the direction and speed of their flight when the objects cross the controlled zone.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в известный неконтактный оптический взрыватель дополнительно введены N источников света, каждый из которых соединен с выходом соответствующего приемного канала, светофильтр, выполненный в виде пластины из двух половин с различными по величине коэффициентами пропускания излучения источников света, размещенный между источниками света и фотоприемниками в плоскости, перпендикулярной к продольной оси мины, а также чувствительный элемент магнитного компаса, например, магнитная стрелка с арретиром, для поворота светофильтра, причем выход n-го источника света, где n=1…N, N - число приемных каналов, через светофильтр оптически связан со входом n-го фотоприемника, а выход n-го фотоприемника соединен с соответствующим входом решающей схемы, а также тем, что решающая схема выполнена в виде N амплитудных селекторов по числу его приемных каналов, каждый из которых состоит из порогового элемента и ключа, двух N-входовых сумматоров, N-входовой схемы совпадения, электронного ключа, трех ждущих мультивибраторов и двух трехвходовых схем совпадения, причем выходы фотоприемников соединены с соответствующими входами амплитудных селекторов и N-входовой схемой совпадения, первые выходы амплитудных селекторов соединены с соответствующими входами первого N-входового сумматора, а вторые выходы амплитудных селекторов - с соответствующими входами второго N-входового сумматора, выход которого соединен со вторым входом электронного ключа, к выходу которого подключены первый ждущий мультивибратор и третий вход второй трехвходовой схемы совпадения, а выход первого N-входового сумматора соединен с первым входом первой трехвходовой схемы совпадения, выход N-входовой схемы совпадения подключен ко второму входу первой трехвходовой схемы совпадения и первому входу электронного ключа, выход первого ждущего мультивибратора соединен с третьим входом первой трехвходовой схемы совпадения, выход которой подключен к входам второго и третьего ждущих мультивибраторов, а выходы последних соединены с первым и вторым входами соответственно второй трехвходовой схемы совпадения, подключенной ко входу исполнительного устройства взрывателя.The technical result of the invention is achieved due to the fact that N light sources are additionally introduced into the known non-contact optical fuse, each of which is connected to the output of the corresponding receiving channel, a light filter made in the form of a plate of two halves with different transmission coefficients of the radiation of the light sources, placed between light sources and photodetectors in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mine, as well as a sensitive element of a magnetic compass, for example, a magnetic needle with a lock, to rotate the light filter, and the output of the nth light source, where n=1…N, N is the number receiving channels, is optically connected through a light filter to the input of the nth photodetector, and the output of the nth photodetector is connected to the corresponding input of the decision circuit, and also by the fact that the decision circuit is made in the form of N amplitude selectors according to the number of its receiving channels, each of which consists from a threshold element and a key, two N-input adders, an N-input coincidence circuit, an electronic key, three waiting multivibrators and two three-input coincidence circuits, moreover, the outputs of the photodetectors are connected to the corresponding inputs of the amplitude selectors and the N-input coincidence circuit, the first outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs of the first N-input adder, and the second outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs of the second N-input adder, the output of which is connected to the second input of the electronic key, to the output of which the first waiting multivibrator and the third input of the second three-input matching circuit are connected, and the output of the first N-input adder is connected to the first input of the first three-input matching circuit, the output of the N-input matching circuit is connected to the second input of the first three-input matching circuit and the first input of the electronic key, the output of the first waiting multivibrator is connected to the third input of the first three-input matching circuit, the output of which connected to the inputs of the second and third waiting multivibrators, and the outputs of the latter are connected to the first and second inputs, respectively, of the second three-input matching circuit connected to the input of the fuse actuator.

Сущность изобретения заключается в том, что определяются направление и скорость обнаруживаемого низколетящего высокоскоростного объекта путем автоматического разделения приемных каналов взрывателя на две группы по уровням снимаемых с них электрических сигналов и фиксации очередности прихода этих сигналов во времени. Разделение приемных каналов взрывателя на две группы осуществляется с помощью N источников света, N фотоприемников и расположенного между ними светофильтра, пересекающего их оптические линии связи и состоящего из двух половин с различными коэффициентами пропускания излучения источников света и ориентированного в пространстве таким образом, чтобы линия раздела этих половин располагалась параллельно границе контролируемой зоны, причем половина светофильтра с большим коэффициентом пропускания излучения источников света находилась со стороны обнаруживаемого низколетящего высокоскоростного объекта (со стороны противника). Пространственная ориентация светофильтра производится на основе предполагаемого направления полета обнаруживаемого низколетящего высокоскоростного объекта (расположении границы контролируемой зоны) относительно положения стрелки магнитного компаса.The essence of the invention lies in the fact that the direction and speed of the detected low-flying high-speed object are determined by automatically dividing the receiving channels of the fuse into two groups according to the levels of electrical signals taken from them and fixing the sequence of arrival of these signals in time. The division of the receiving channels of the fuse into two groups is carried out using N light sources, N photodetectors and a light filter located between them, crossing their optical communication lines and consisting of two halves with different transmission coefficients of the radiation of the light sources and oriented in space so that the dividing line of these half was located parallel to the border of the controlled zone, and half of the light filter with a high transmittance of the radiation of light sources was located on the side of the detected low-flying high-speed object (on the side of the enemy). The spatial orientation of the light filter is based on the expected direction of flight of the detected low-flying high-speed object (the location of the border of the controlled zone) relative to the position of the magnetic compass needle.

Для автоматической ориентации светофильтра (в случае применения взрывателя в дистанционно устанавливаемых минах) в предлагаемое устройство введен чувствительный элемент магнитного компаса, например, магнитная стрелка, с арретиром. Этот чувствительный элемент магнитного компаса расположен на одной со светофильтром оси вращения и механически связан с ним с помощью арретира. Перед дистанционной установкой мины производится пространственная ориентация светофильтра, который закрепляется на стрелке магнитного компаса таким образом, чтобы линия раздела половин светофильтра с различными коэффициентами пропускания излучения источников света располагалась параллельно границе контролируемой зоны.For automatic orientation of the light filter (in the case of using a fuse in remotely installed mines), a sensitive element of a magnetic compass, for example, a magnetic needle, with a cage is introduced into the proposed device. This sensitive element of the magnetic compass is located on the same axis of rotation as the light filter and is mechanically connected to it with the help of a clamp. Before the remote installation of the mine, the spatial orientation of the light filter is carried out, which is fixed on the magnetic compass needle in such a way that the dividing line of the halves of the light filter with different transmittances of the radiation of light sources is parallel to the border of the controlled zone.

Этим обеспечивается повышение вероятности распознавания низколетящих высокоскоростных объектов по признаку «свой - чужой» за счет определения направления и скорости их полета при пересечении объектами контролируемой зоны.This ensures an increase in the probability of recognizing low-flying high-speed objects on the basis of "friend or foe" by determining the direction and speed of their flight when objects cross the controlled zone.

На фиг. 1 изображена структурная схема построения неконтактного оптического взрывателя, а на фиг. 2а, 2б и 2в - временные диаграммы, поясняющие работу взрывателя при использовании в последнем четырех (N=4) оптических приемных каналов. При этом фиг. 2а соответствует ситуации, когда произошло обнаружение и распознавание (селекция) по признаку «свой - чужой» низколетящего высокоскоростного объекта противника за счет определения направления и скорости его полета (электрический импульс с выхода второй схемы совпадения проходит в исполнительное устройство), фиг. 2б соответствует ситуации пролета своего низколетящего высокоскоростного объекта, а фиг. 2в - когда происходит одновременная засветка всех N=4 приемных каналов взрывателя.In FIG. 1 shows a block diagram of the construction of a non-contact optical fuse, and Fig. 2a, 2b and 2c are timing diagrams explaining the operation of the fuse when four (N=4) optical receiving channels are used in the latter. While FIG. 2a corresponds to the situation when a low-flying high-speed enemy object was detected and recognized (selected) on the basis of "friend or foe" by determining the direction and speed of its flight (an electric pulse from the output of the second coincidence circuit passes to the actuator), Fig. 2b corresponds to the situation of flying its own low-flying high-speed object, and fig. 2c - when there is a simultaneous illumination of all N=4 receiving channels of the fuse.

На фиг. 1 обозначено: 1.1…1.N - приемные каналы; 2.1.1…2.N-источники света; 2.2.1…2.2N - фотоприемники; 3 - светофильтр (СФ), механически соединенный с арретиром 4 и состоящий из двух половин а) и б), причем половина а) имеет больший коэффициент пропускания излучения источников света; 5 - чувствительный элемент магнитного компаса, например, магнитная стрелка; 6.1…6.N - амплитудные селекторы решающей схемы, содержащие пороговые элементы 6.1.1…6.1.N. и ключи 6.2.1…6.2.N; 7, 8 - N-входовые сумматоры; 9 - N-входовая схема совпадения (СС); 10 и 11 - трехвходовые СС; 12 - электронный ключ; 13, 14 и 15 - ждущие мультивибраторы; 16 - исполнительное устройство.In FIG. 1 marked: 1.1…1.N - receiving channels; 2.1.1…2.N-light sources; 2.2.1…2.2N - photodetectors; 3 - light filter (SF), mechanically connected to the arrester 4 and consisting of two halves a) and b), and half a) has a higher transmittance of the radiation of light sources; 5 - sensitive element of a magnetic compass, for example, a magnetic needle; 6.1…6.N - decision circuit amplitude selectors containing threshold elements 6.1.1…6.1.N. and keys 6.2.1…6.2.N; 7, 8 - N-input adders; 9 - N-input coincidence circuit (CC); 10 and 11 - three-input SS; 12 - electronic key; 13, 14 and 15 - waiting multivibrators; 16 - executive device.

На фиг. 2а, 2б и 2в обозначено: UВХ1…UВХ4 _ амплитуды электрических сигналов на входах амплитудных селекторов 6.1, 6.2, 6.3 и 6.4, снимаемых с выходов фотоприемников 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3 и 2.2.4, соответственно; U7…U15 - амплитуды электрических сигналов, снимаемых с выходов сумматоров 7, 8; схем совпадения 9, 10, и 11; электронного ключа 12; ждущих мультивибраторов 13, 14 и 15, соответственно.In FIG. 2a, 2b and 2c are marked: U BX1 ... U BX4 _ amplitudes of electrical signals at the inputs of amplitude selectors 6.1, 6.2, 6.3 and 6.4 taken from the outputs of photodetectors 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3 and 2.2.4, respectively; U 7 ...U 15 - the amplitude of the electrical signals taken from the outputs of the adders 7, 8; coincidence circuits 9, 10, and 11; electronic key 12; waiting multivibrators 13, 14 and 15, respectively.

Рассмотрим работу взрывателя для случая, когда низколетящим высокоскоростным объектом (целью) является ракета противника, оптическое излучение бортовых источников которой (маршевого двигателя и трассера) попадает сначала в зоны обнаружения приемных каналов, подключенных к источникам света и фотоприемникам, оптические линии связи которых пересекает половина светофильтра с большим коэффициентом пропускания излучения источников света (зона а) на фиг. 1).Let us consider the operation of a fuse for the case when a low-flying high-speed object (target) is an enemy missile, the optical radiation of whose onboard sources (main engine and tracer) first enters the detection zones of receiving channels connected to light sources and photodetectors, the optical communication lines of which are crossed by half of the light filter with a high transmittance of the radiation of light sources (zone a) in Fig. 1).

В исходном состоянии (перед постановкой мины с неконтактным взрывателем) стрелка магнитного компаса 5 взрывателя заарретирована (закреплена) с помощью арретира 4 относительно корпуса мины и известно ее положение. Перед минированием осуществляют взведение взрывателя (установку его в боевое положение). Для этого по известному расположению границы контролируемой зоны (противоборствующих сторон) относительно положения стрелки магнитного компаса 5 поворачивают светофильтр 3 взрывателя относительно заарретированной стрелки 5 таким образом, чтобы половина а) светофильтра 3 располагалась со стороны противника, а затем закрепляют светофильтр 3 на стрелке 5. В момент приземления мины на грунт стрелка магнитного компаса 5 с закрепленным на ней светофильтром 3 разарретируется с помощью арретира 4 и под действием магнитного поля Земли поворачивает светофильтр 3 в заданное положение. Взрыватель готов к работе.In the initial state (before laying a mine with a non-contact fuse), the arrow of the magnetic compass 5 of the fuse is locked (fixed) with the help of the arrester 4 relative to the mine body and its position is known. Before mining, the fuse is cocked (installed in a combat position). To do this, according to the known location of the border of the controlled zone (opposing sides) relative to the position of the arrow of the magnetic compass 5, the fuse light filter 3 is rotated relative to the locked arrow 5 so that half a) of the light filter 3 is located on the side of the enemy, and then the light filter 3 is fixed on the arrow 5. B the moment the mine lands on the ground, the arrow of the magnetic compass 5 with the light filter 3 attached to it is unlocked with the help of the arrester 4 and, under the influence of the Earth's magnetic field, turns the light filter 3 to a predetermined position. The fuse is ready to go.

При пролете низколетящего высокоскоростного объекта (ракеты) противника через контролируемую зону происходит поочередная засветка приемных каналов 1.1… 1.4 взрывателя оптическим полем излучения, создаваемым маршевым двигателем и трассером ракеты. При импульсной засветке приемных каналов взрывателя (сначала 1.4 и 1.1, затем 1.3 и 1.2, см. фиг. 2а) снимаемые с них электрические сигналы включают источники света 2.1.4, 2.1.1, 2.1.3, 2.1.2, излучение которых через светофильтр 3 попадает на фотоприемники 2.2.4, 2.2.1, 2.2.3 и 2.2.2. При этом мощность этого излучения будет больше для фотоприемников 2.2.4 и 2.2.1, расположенных под половиной а) светофильтра 3. Тогда на входы 1 и 4 амплитудных селекторов 6.1 и 6.4 поступят сигналы большей амплитуды (UВХ1>UВХ4), а на входы 2 и 3 амплитудных селекторов 6.2 и 6.3 - меньшей амплитуды (UBX2, UВХ3).When a low-flying high-speed object (missile) of the enemy passes through the controlled area, the receiving channels 1.1 ... 1.4 of the fuse are alternately illuminated by the optical radiation field created by the sustainer engine and the missile tracer. With pulsed illumination of the receiving channels of the fuse (first 1.4 and 1.1, then 1.3 and 1.2, see Fig. 2a), the electrical signals taken from them include light sources 2.1.4, 2.1.1, 2.1.3, 2.1.2, the radiation of which through light filter 3 falls on the photodetectors 2.2.4, 2.2.1, 2.2.3 and 2.2.2. In this case, the power of this radiation will be greater for photodetectors 2.2.4 and 2.2.1, located under half a) of the filter 3. Then, signals of greater amplitude will be received at inputs 1 and 4 of amplitude selectors 6.1 and 6.4 (U IN1 >U IN4 ), and inputs 2 and 3 of the amplitude selectors 6.2 and 6.3 - smaller amplitude (U BX2 , U BX3 ).

При поступлении сигналов UBХ4 и UBХ1 срабатывают пороговые элементы 6.1.4 и 6.1.1 амплитудных селекторов 6.4 и 6.1, с выхода которых сигналы поступают на ключи 6.2.4 и 6.2.1, закрывая их и, тем самым, запрещая прохождение входных сигналов на входы второго сумматора 8 и на входы первого сумматора 7. С выхода сумматора 7 сигналы поступают на первый вход первой схемы совпадения 10, на второй и третий входы которой в это же время подаются разрешающие уровни. С выхода первой СС 10 сигналы поступают на входы ждущих мультивибраторов 14 и 15 и запускают их. С выхода мультивибраторов 14 и 15 на первый и второй входы второй схемы совпадения 11 поступают импульсы, формирующие временной строб длительностью τстр, разрешающий прохождение сигнала на вход СС 11, поступающего на ее третий вход с выхода электронного ключа 12. Через время t на второй и третий входы решающей схемы взрывателя (амплитудных селекторов 6.2 и 6.3) с выходов фотоприемников 2.2.2 и 2.2.3, соответственно, поступают электрические импульсы малой амплитуды (UВХ2 и UВХ3). При этом пороговые элементы 6.1.2 и 6.1.3 амплитудных селекторов 6.2 и 6.3 не срабатывают, импульсы через открытые ключи 6.2.2 и 6.2.3 пройдут на входы второго сумматора 8, с выхода которого поступят на второй вход электронного ключа 12. Затем с выхода ключа 12 электрические сигналы проходят на третий вход СС 11. При условии попадания этих импульсов во временной строб длительностью τстр, сформированный ждущими мультивибраторами 14 и 15, на выходе СС 11 появится электрический импульс, запускающий исполнительное устройство 16 взрывателя.When signals U BX4 and U BX1 are received, the threshold elements 6.1.4 and 6.1.1 of the amplitude selectors 6.4 and 6.1 are triggered, from the output of which the signals go to the keys 6.2.4 and 6.2.1, closing them and, thereby, prohibiting the passage of input signals to the inputs of the second adder 8 and to the inputs of the first adder 7. From the output of the adder 7, the signals are fed to the first input of the first coincidence circuit 10, the second and third inputs of which are simultaneously supplied with enabling levels. From the output of the first SS 10, the signals are fed to the inputs of the waiting multivibrators 14 and 15 and start them. From the output of the multivibrators 14 and 15 to the first and second inputs of the second coincidence circuit 11, pulses are received that form a temporary strobe with a duration of τ str , allowing the passage of the signal to the input of the SS 11 coming to its third input from the output of the electronic key 12. After a time t, the second and the third input of the decision circuit of the fuse (amplitude selectors 6.2 and 6.3) from the outputs of the photodetectors 2.2.2 and 2.2.3, respectively, receive small-amplitude electrical pulses (U BH2 and U BH3 ). In this case, the threshold elements 6.1.2 and 6.1.3 of the amplitude selectors 6.2 and 6.3 do not work; the output of the key 12, the electrical signals pass to the third input of the SS 11. If these pulses enter the temporary strobe with a duration of τ str , formed by the waiting multivibrators 14 and 15, an electrical pulse will appear at the output of the SS 11, which starts the actuator 16 of the fuse.

Работа взрывателя при пролете своего низколетящего высокоскоростного объекта (ракеты) поясняется временными диаграммами, представленными на фиг. 2б, а в случае импульсной засветки одновременно нескольких приемных каналов взрывателя, что возможно, например, при разрыве над ним осветительного боеприпаса - диаграммами, показанными на фиг. 2в.The operation of the fuse during the passage of its low-flying high-speed object (rocket) is explained by the time diagrams shown in Fig. 2b, and in the case of pulsed illumination of several receiving channels of the fuse at the same time, which is possible, for example, when an illuminating ammunition breaks above it, by the diagrams shown in Fig. 2c.

Техническая реализуемость предлагаемого устройства не вызывает сомнений, так как его электронная часть может быть выполнена на базе цифровых микросхем, например, 133 или 155 серии (см., например, Справочник по цифровым интегральным схемам, М., Сов. радио, 1983), а его оптическая часть - на основе использования серийно выпускаемых промышленностью фотоприемников (см., например, Фрайден Дж. Современные датчики. - М.: Техносфера, 2006.).The technical feasibility of the proposed device is beyond doubt, since its electronic part can be made on the basis of digital microcircuits, for example, 133 or 155 series (see, for example, Handbook of digital integrated circuits, M., Sov. radio, 1983), and its optical part is based on the use of mass-produced photodetectors (see, for example, Frieden J. Modern sensors. - M .: Technosphere, 2006.).

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с прототипом показывает, что предложенное устройство отличается от известного наличием, во-первых, новых конструктивных элементов (источников света, фотоприемников, светофильтра, чувствительного элемента магнитного компаса, решающей схемы), во-вторых, наличием новых связей между конструктивными элементами и, в третьих, взаимным расположением этих элементов.A comparative analysis of the claimed invention with the prototype shows that the proposed device differs from the known one by the presence, firstly, of new structural elements (light sources, photodetectors, light filter, magnetic compass sensing element, decision circuit), and secondly, the presence of new connections between structural elements and, thirdly, the mutual arrangement of these elements.

При изучении других известных технических решений в данной области техники указанная совокупность признаков, отличающая предлагаемое устройство от прототипа, не была выявлена.When studying other known technical solutions in this field of technology, the specified set of features that distinguish the proposed device from the prototype was not identified.

Полезность изобретения выражается в повышении вероятности распознавания низколетящих высокоскоростных объектов по признаку «свой - чужой» за счет определения направления и скорости их полета при пересечении объектами контролируемой зоны.The usefulness of the invention is expressed in increasing the probability of recognizing low-flying high-speed objects on the basis of "friend or foe" by determining the direction and speed of their flight when the objects cross the controlled zone.

Эффективность функционирования взрывателя подтверждается результатами расчетов, выполненных с использованием методики [см. журнал «Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2008. - №5. - С. 25-28]. В результате расчетов установлено, что для селекции объектов с вероятностью 0,9…0,95 на фоне помех радиус зоны обнаружения взрывателя должен быть равен R=10 м, а число его приемных каналов -N=9…10. При этом вероятность ложных срабатываний не будет превышать РЛ.СР≤10-2 за время Тлт=1…2 часа.The effectiveness of the operation of the fuse is confirmed by the results of calculations performed using the technique [see. journal “Information-measuring and control systems. - 2008. - No. 5. - S. 25-28]. As a result of calculations, it was found that for selection of objects with a probability of 0.9 ... 0.95 against the background of interference, the radius of the fuse detection zone should be equal to R = 10 m, and the number of its receiving channels should be N = 9 ... 10. In this case, the probability of false positives will not exceed R L.SR ≤10 -2 during the time T lt =1...2 hours.

Таким образом, использование новых конструктивных элементов, наличие новых связей между конструктивными элементами и новое взаимное расположение этих элементов выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как обеспечивают повышение вероятности распознавания низколетящих высокоскоростных объектов по признаку «свой - чужой» за счет определения направления и скорости их полета при пересечении объектами контролируемой зоны.Thus, the use of new structural elements, the presence of new connections between structural elements and the new relative position of these elements favorably distinguishes the proposed device from the prototype, as they provide an increase in the probability of recognizing low-flying high-speed objects on the basis of "friend or foe" by determining their direction and speed. flight when objects cross the controlled zone.

Claims (1)

Неконтактный оптический взрыватель мины, содержащий N приемных каналов с полями зрения, оптические оси которых образуют острые углы с плоскостью, перпендикулярной к продольной оси мины, и решающую схему, выход которой соединен с исполнительным устройством, отличающийся тем, что дополнительно введены N источников света, каждый из которых соединен с выходом соответствующего приемного канала, выполненного в виде фотоприемника, светофильтр, выполненный в виде пластины из двух половин с различными по величине коэффициентами пропускания излучения источников света, размещенный между источниками света и фотоприемниками в плоскости, перпендикулярной к продольной оси мины, чувствительный элемент магнитного компаса в виде магнитной стрелки с арретиром для поворота светофильтра, причем выход n-го источника света, где n=1…N, N - число приемных каналов, через светофильтр оптически связан с входом n-го фотоприемника, а выход n-го фотоприемника соединен с соответствующим входом решающей схемы, выполненной в виде N амплитудных селекторов по числу его приемных каналов, каждый из которых состоит из порогового элемента и ключа, двух N-входовых сумматоров, N-входовой схемы совпадения, электронного ключа, трех ждущих мультивибраторов и двух трехвходовых схем совпадения, причем выходы фотоприемников соединены с соответствующими входами амплитудных селекторов и N-входовой схемой совпадения, первые выходы амплитудных селекторов соединены с соответствующими входами первого N-входового сумматора, а вторые выходы амплитудных селекторов - с соответствующими входами второго N-входового сумматора, выход которого соединен со вторым входом электронного ключа, к выходу которого подключены первый ждущий мультивибратор и третий вход второй трехвходовой схемы совпадения, а выход первого N-входового сумматора соединен с первым входом первой трехвходовой схемы совпадения, выход N-входовой схемы совпадения подключен ко второму входу первой трехвходовой схемы совпадения и первому входу электронного ключа, выход первого ждущего мультивибратора соединен с третьим входом первой трехвходовой схемы совпадения, выход которой подключен к входам второго и третьего ждущих мультивибраторов, а выходы последних соединены с первым и вторым входами соответственно второй трехвходовой схемы совпадения, подключенной к входу исполнительного устройства взрывателя.A non-contact optical mine fuse, containing N receiving channels with fields of view, the optical axes of which form sharp angles with a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mine, and a decision circuit, the output of which is connected to an actuator, characterized in that N light sources are additionally introduced, each of which is connected to the output of the corresponding receiving channel, made in the form of a photodetector, a light filter, made in the form of a plate of two halves with different transmission coefficients of the radiation of light sources, located between the light sources and photodetectors in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mine, a sensitive element a magnetic compass in the form of a magnetic needle with a stopper for turning the light filter, and the output of the n-th light source, where n = 1 ... N, N is the number of receiving channels, is optically connected through the light filter to the input of the n-th photodetector, and the output of the n-th photodetector connected to the corresponding input of the decision circuit, made in the form of N amplitude selectors according to the number of its receiving channels, each of which consists of a threshold element and a key, two N-input adders, an N-input coincidence circuit, an electronic key, three waiting multivibrators and two three-input coincidence circuits, moreover, the outputs of the photodetectors are connected to the corresponding inputs of the amplitude selectors and the N-input coincidence circuit, the first outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs of the first N-input adder, and the second outputs of the amplitude selectors are connected to the corresponding inputs of the second N-input adder, the output of which connected to the second input of the electronic key, to the output of which the first waiting multivibrator and the third input of the second three-input matching circuit are connected, and the output of the first N-input adder is connected to the first input of the first three-input matching circuit, the output of the N-input matching circuit is connected to the second input of the first three-input matching circuit and the first input of the electronic key, the output of the first waiting multivibrator is connected to the third input of the first three-input matching circuit, the output of which is connected to the inputs of the second and third waiting multivibrators, and the outputs of the latter are connected to the first and second inputs, respectively, of the second three-input matching circuit connected to the input fuse actuator.
RU2021138667A 2021-12-23 Non-contact optical fuse mines RU2794260C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2794260C1 true RU2794260C1 (en) 2023-04-13

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824870C1 (en) * 2023-12-29 2024-08-15 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Proximity optical fuze of mine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1514303A (en) * 1974-06-25 1978-06-14 Bofors Ab Passive infrared proximity fuse
JPS61149800A (en) * 1984-12-24 1986-07-08 株式会社東芝 Optical proximity fuse
US4896606A (en) * 1988-03-31 1990-01-30 Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Buhrle Ag Optical proximity fuze
RU2498205C1 (en) * 2012-03-15 2013-11-10 Шепеленко Виталий Борисович Optic target sensor
RU2498208C1 (en) * 2012-03-15 2013-11-10 Шепеленко Виталий Борисович Optic unit of non-contact detonating fuse for ammunition
GB2505630A (en) * 1986-02-05 2014-03-12 Deutsche Aerospace Passive optical sensor
RU2655705C1 (en) * 2017-02-27 2018-05-29 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО "РОМЗ") Ammunition of non-contact action with remote laser fuse
RU2700863C1 (en) * 2019-02-14 2019-09-23 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method of detecting small-size air targets
RU2705123C1 (en) * 2019-04-17 2019-11-05 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method of non-contact blasting of ammunition by fuses with laser devices

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1514303A (en) * 1974-06-25 1978-06-14 Bofors Ab Passive infrared proximity fuse
JPS61149800A (en) * 1984-12-24 1986-07-08 株式会社東芝 Optical proximity fuse
GB2505630A (en) * 1986-02-05 2014-03-12 Deutsche Aerospace Passive optical sensor
US4896606A (en) * 1988-03-31 1990-01-30 Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon-Buhrle Ag Optical proximity fuze
RU2498205C1 (en) * 2012-03-15 2013-11-10 Шепеленко Виталий Борисович Optic target sensor
RU2498208C1 (en) * 2012-03-15 2013-11-10 Шепеленко Виталий Борисович Optic unit of non-contact detonating fuse for ammunition
RU2655705C1 (en) * 2017-02-27 2018-05-29 Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" (ПАО "РОМЗ") Ammunition of non-contact action with remote laser fuse
RU2700863C1 (en) * 2019-02-14 2019-09-23 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method of detecting small-size air targets
RU2705123C1 (en) * 2019-04-17 2019-11-05 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method of non-contact blasting of ammunition by fuses with laser devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824870C1 (en) * 2023-12-29 2024-08-15 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Proximity optical fuze of mine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5277113A (en) Optical detection device
US6527222B1 (en) Mobile ballistic missile detection and defense system
US4965453A (en) Multiple aperture ir sensor
US3942446A (en) Optical fuze and/or miss distance indicator
US3793958A (en) Optical fusing arrangement
RU2794260C1 (en) Non-contact optical fuse mines
US3743216A (en) Homing missile system using laser illuminator
DE69812080T2 (en) ROCKET WITH SAFETY IGNITION SYSTEM
US4919051A (en) Proximity detector mine system
Ashley Searching for land mines.
RU2640598C1 (en) Underwater complex
Clubb KAL flight 007: the hidden story
RU2561877C1 (en) Laser radiation source direction finder
RU2824870C1 (en) Proximity optical fuze of mine
US3527167A (en) Anti-ballistic missile system
GB2207575A (en) Sensor system for weapon
DE2922592C2 (en) Missile defense method
US3942447A (en) Fuzing system
EP0392152A2 (en) Infrared proximity fuze with double field of view for moving carrier applications
RU2701605C1 (en) High-speed aircraft destruction method at low altitudes
US5142984A (en) Optical detection device
RU2667102C2 (en) Method and device for protection of a mobile facility of ground military equipment against high precision weapons
RU2742892C2 (en) Self-targeting combat element
RU2734267C1 (en) Stationary complex for detection and destruction of small-size unmanned aerial vehicles
RU2553407C1 (en) Adaptive method of object protection against laser operated missile