Акустический способ наведения особо точного
 управляемого оружия
(Патент РФ 2215972)
Во время Вьетнамской войны и в период действий на Ближнем Востоке было применено управляемое оружие, которое благодаря методу наведения продемонстрировало точность попадания не достижимую до его появления.
Образцы дальнейших разработок управляемых ракет, которые в большинстве случаев применяются с самолетов, имели обозначение «Smart Bombs». В настоящее время по принятой терминологии они носят название «Особо точные управляемые снаряды» “Precision-guided Munitions” (PMC). К этой категории относятся бомбы, ракеты, снаряды, которые управляются в момент приближения к цели и вероятность прямого попадания которых при применении с максимальной дальности действия превышает 60%. Необходимые для этого системы управления основаны на использовании лазерных, телевизионных (электрооптических) и инфракрасных головок.
Основной характеристикой особо точных управляемых снарядов является то, что стрельба по площади заменяется прицельным огнем. Это означает возможность действий по военным целям, в результате чего население меньше подвергается опасности. Это имеет большое значение, особенно когда действия происходят в своей стране.
Настоящее техническое предложение распространяет область применения особо точного оружия на традиционные артиллерийские системы и повышает эффективность наведения управляемых ракет по скрытым целям.
Предложение относится к высокоточному оружию и предназначено для экономии боеприпасов и при подавлении огнестрельного оружия противника, например при огневой поддержке морского десанта, а также сокращения потерь населения при управления артиллерийским и ракетных огнем в боевых тактических операциях во время локальных конфликтов или борьбы с террористическими и бандитскими группировками вооруженными огнестрельным оружием расположенным вне зоны визирования оптических и радиотехнических средств.
Определение акустического сигнала, возникающего при выстреле огнестрельного оружия, используется в артиллерии для определения местоположения орудий противника. В его основе лежит метод Бенуа (1909 г.) – определение положения источника звука по разности времени прихода на пространственно распределенные акустические приемники. Этот принцип используется в стоящих на вооружении автоматизированных акустических комплексах АЗК-5 и АЗК-7.
Недостатком принципов, заложенных в автоматизированных звукометрических комплексах АЗК-5 и АЗК-7, является невозможность их использования для наведения высокоточного оружия, так как он позволяет только определять положение огневых средств противника. Для коррекции траектории летящего снаряда информации, получаемой от этих комплексов недостаточно, так как они, с одной стороны, расположены достаточно далеко от цели (что снижает точность определения координат) и, с другой стороны, у них отсутствует функциональная связь с этим снарядом. Кроме того, эти комплексы характеризуются ограниченной живучестью, что обусловлено необходимостью участия личного состава в трудоемкой и опасной операции установки звукоприемников в зоне, приближенной к территории противника. В условиях локальных конфликтов, при отсутствии четких границ территорий, занятых противником, и применения противником орудий относительно небольшого калибра (минометы, стрелковое оружие), использование автоматизированных звукометрических комплексов малоэффективно и может привести к неоправданным потерям личного состава.
Целью предложения является создание технических средств для оперативного подавления действующих огневых средств противника находящихся в укрытиях или в условиях отсутствия видимости непосредственно во время их стрельбы, практически не оставляя времени на их передислокацию. Сущность предложения иллюстрируется рисунком, на котором показана схема огня при осуществлении наземной операции.
Система наведения, поражающих снарядов содержит стартовую аппаратуру и, по меньшей мере, четыре сигнальных снаряда (выполняющих функцию дистанционных акустических станций), имеющих каналы связи с этой стартовой аппаратурой. Каналы связи выполнены из антенн и приемопередатчиков, размещенных на сигнальных снарядах и приемопередатчиков, размещенных на стартовой аппаратуре.
Стартовая аппаратура содержит также определитель мест приземления сигнальных снарядов при их территориальном разнесении в пределах заданного района, который может быть выполнен на базе радиолокатора и взаимодействующих с ним радиолокационных автоответчиков, установленных на этих сигнальных снарядах. (Возможно также применение на этих сигнальных снарядах приемников спутниковой навигации с передатчиками информации на стартовую аппаратуру или пассивных уголковых отражателей, разворачиваемых после приземления сигнального снаряда или других подобных технических средств). На сигнальных снарядах, территориально разносимых по месту падения в пределах заданного района, расположены датчики обнаружения цели, которые выполнены виде приемников акустических сигналов, возникающих при выстреле огнестрельного оружия противника.
На стартовой аппаратуре размещены селекторы передних фронтов акустических сигналов, измерители времени поступления этих фронтов и вычислитель, определяющий координаты x0, y0, z0 выстрелившего огнестрельного оружия (цели), по координаты четырех сигнальных снарядов x1, y1, x2, y2, x3, y3 и x4, y4 фиксируя промежутки времени между приходом фронта акустического сигнала на сигнальные снаряды.
 
Рис. 1
На поражающем снаряде установлены приемопередатчики радиоимпульсов, а на сигнальных снарядах установлены образующие каналы связи, переизлучатели (автоответчики) ответных к ним радиоимпульсов.
На поражающем снаряде также установлены вычислитель его траектории по точкам Xi, Yi, Zi, координаты которых определяются по промежуткам времени между приходом фронта ответного импульса от сигнальных снарядов и корректор траектории по отклонению конечной расчетной её точки от цели
Стартовая аппаратура может быть снабжена базой данных спектров и форм акустических сигналов и селектором, отделяющим по этим параметрам разрывы снарядов и ракет от акустических сигналов имитаций выстрелов.
При подавлении огнестрельного оружия противника, на разнесенные участки территории в области его расположения забрасывают, по меньшей мере, три сигнальных снаряда. Для этого могут использоваться пусковые установки ракетных систем минирования, например типа SLU-MINE со снарядами, конструктивно выполненными на базе противотанковой мины с магнитным взрывателем типа М70 (США). После приземления сигнальных снарядов определяют их координаты.
При осуществлении огневой поддержки морского десанта производят определение координат сигнальных снарядов с уголковыми отражателями, которые образуются при откидывании пластин в положение, перпендикулярное плоскостям лопастей, производят локатором методом импульсной радиолокации. Для этого используют штатную корабельную радиолокационную станцию.
При проведении наземной операции, где возможность использования радиолокационных средств затруднена, определение координат снарядов с приемниками производят путем фиксации времени прохождения радиоимпульсов от стартовой аппаратуры до сигнального снаряда и обратно. Для этого излучателем передают в эфир опросные импульсы и территориально разнесенными приемниками, связанными каналами связи со стартовой аппаратурой, фиксируют ответные импульсы, после чего определяют промежуток времени между этими импульсами (с учетом фиксированного времени задержки на формирование ответного сигнала бортовой аппаратурой).
Система функционирует при подавлении огнестрельного оружия противника (цели). На разнесенные участки территории в области предполагаемого расположения артиллерийского вооружения противника запускают сигнальные снаряды. Для этого могут использоваться пусковые установки ракетных систем минирования, легкие беспилотные летательные аппараты и т.п. средства. После приземления снарядов, радиолокатором определяют их координаты.
После определения координат сигнальных снарядов, система переходит в ждущий режим. При очередном орудийном или минометном выстреле орудия противника (цели) на территории в зоне акустического контакта датчики обнаружения цели (приемники акустических сигналов) по каналам связи передают на стартовую аппаратуру радиосигналы, модулированные звуком выстрелов. Из этих сигналов селекторами выделяют их передние фронты (что позволяет исключить влияний их отражений и от рельефа местности, сооружений и т.п. неоднородностей) и измерителями определяют время поступления этих фронтов от каждого из сигнальных снарядов.
Решая приведенную систему линейных уравнений, определяют координаты огнестрельного оружия (цели) xo, yo, которым произведен выстрел, и наводят на него поражающий снаряд. Селекцию акустических сигналов от выстрелов огнестрельного оружия противника на фоне разрывов снарядов, а также имитаций выстрелов, можно осуществлять сравнением их формы и спектральных характеристик с данными, заложенными в памяти комплекса.
Селекцию акустических сигналов можно осуществлять также и сопоставляя сигналы выстрелов огнестрельного оружия противника с сигналами разрывов снарядов на своей территории, которые фиксируются акустическими приемниками. В этом случае учитывается промежуток времени, соответствующий длительности полета снаряда противника, а также промежуток времени прохождения звуковой волны разрыва, по которому можно ориентировочно определить его место. Сопоставляя эти характеристики с реальными параметрами оружия противника, судят о достоверности полученной информации о расположении огневых средств противника.
Наведение реактивных поражающих снарядов на конечном участке их траектории осуществляют, используя сигнальные снаряды в качестве радиомаяков - по радиоимпульсам, проходящим по радиоканалу - приемопередатчики – переизлучатели и обратно. Определяя относительные расстояния до сигнальных снарядов (по соотношению времен прихода радиоимпульсов) рассчитывают положение текущих точек и экстраполяцией текущих значений Xi, Yi, Zi. определяют конечную точку траектории поражающего снаряда. По отклонению этой точки от координат цели корректируют траекторию полета поражающего снаряда, приводя её в то место, где соотношение моментов времени прихода радиоимпульсов соответствует соотношению моментов времени прихода акустических сигналов на приемники сигнальных снарядов (с учетом отношения скорости света к скорости звука).
Собственные артиллерийские средства в частном случае, могут быть снабжены каналами связи со стартовой аппаратурой, передающими информацию о моменте выстрела для блокировки подавляющего удара поражающих снарядов средств огневой поддержки. При необходимости близкого контакта с противником, собственные артиллерийские установки средства могут быть снабжены радиопередатчиками, сигнализирующими о моменте выстрела для блокировки подавляющего удара поражающих снарядов средств огневой поддержки.
Предложение позволяет сократить количество необходимого боезапаса для проведения операций по подавлению артиллерийского огня противника во время локальных конфликтов, а также при поддержке морского десанта огневыми средствами кораблей. В отдельных случаях, при контроле сигнальными снарядами относительно небольших территорий и наличии средств селекции заглушенных выстрелов, предложенная система может быть использована для выявления и уничтожения снайперов противника. Достоверность селекции целей может быть повышена применением, наряду с акустическими датчиками, также сейсмических датчиков. В условиях действий ограниченного контингента войск, при наличии заранее размещенных на окружающей территории сигнальных снарядов, предлагаемая система может быть использована при защите баз и блокпостов от артиллерийского и минометного обстрела.
В отдельных случаях, при контроле сигнальными снарядами относительно небольших территорий, предложенная система мо-жет быть также использована для выявления и уничтожения снайперов противника.