Взлёт 2010 11

Техническое зрение современной авиации

Развитие отечественной военной и гражданской вертолетной техники идет неразрывно с созданием новейших образцов бортового оборудования и систем, порой не имеющих аналогов за рубежом. Одним из примеров тому является многоплановая и результативная работа одного из подразделений ФГУП «Государственный Рязанский приборный завод» — Научно-конструкторского центра видеокомпьютерных технологий (НКЦ ВКТ). Подразделение было создано более 10 лет назад из части научного коллектива факультета вычислительной техники Рязанской государственной радиотехнической академии, ныне университета. Именно этим коллективом в инициативном порядке в течение ряда лет были заложены основы цифровой обработки изображения, позже развитые и продолженные уже в составе ГРПЗ. Они стали основой для ряда изделий, доведенных сегодня до серийного производства, и поставляемых в составе БРЭО вертолетов Ка-52 и Ми-28Н, образцов морской и бронетанковой техники, в системах ПВО. Наш корреспондент Евгений Ерохин, побывав на предприятии, побеседовал с директором и главным конструктором Центра Леонидом Костяшкиным о состоянии работ и перспективах этого направления деятельности ГРПЗ.

Леонид Николаевич, с чего в вашем коллективе начинались работы в области цифровой обработки видеоинформации?

Мы довольно давно, еще в академии, начали сотрудничество с заводом по этой тематике. Руководство предприятия сумело увидеть перспективность наших разработок для ГРПЗ. Лет 20 назад мы разработали аппаратуру по вводу видеоинформации с телекамеры в «персоналку». Весьма пионерские и очень востребованные работы. Такое изделие называлось «Микровидео-22» и выпускалось заводом.

Оптико-электронное оборудование постоянно развивается и применяется в различных областях. С учетом специфики завода мы понимали, что существует определенная перспектива использования систем цифровой обработки теплового и телевизионного изображений, качество которых далеко не всегда удовлетворительно из-за метеоусловий и для дальнейшего использования потребителем требует представления в цифровом виде. Одновременно встала задача по анализу полученного изображения и селекции объектов на фоне местности, а также их сопровождению. Решались задачи наложения нескольких источников информации, электронной стабилизации, масштабирования и поворота полученного изображения. Таким образом, появилось семейство многофункциональных систем обработки видеоизображений (МСОВИ), получивших бренд «Охотник», которые предназначены для работы в составе оптико-электронных обзорных и прицельных систем различных создаваемых и модернизируемых видов военной техники. МСОВИ повышает в полтора-два раза дальность обнаружения объектов в сложных условиях видения, расширяет суточное время действия телевизионного канала.

Если говорить об авиации, где сегодня применяются системы семейства «Охотник»?

Изделия типа «Охотник» поставляются серийно и широко применяются на различных образцах авиационной техники. Список довольно большой. Прежде всего, это вертолетная техника. С 2001 г. «Охотниками» оснастили вертолеты Ми-8МН и Ми-8МТВ (система СОИ ОПК), адаптированные для ночных действий и успевшие получить боевое применение, что немаловажно для оценки эффективности. Далее — разведовательно-ударные Ка-52 (система обработки видеоизображений СОВИ) и боевые вертолеты круглосуточного действия Ми-28Н (автомат теплотелевизионный ATT). В настоящее время ведется разработка аналогичной аппаратуры обработки видеоизображений бортовых ОЭС самолета Су-34 и перспективного авиационного комплекса. Мы проводили работы по оснащению системой улучшения изображения БУВИ вертолетов типа Ка-26, системой BUVI-AT легких самолетов «Орка» и системой СОИ-112 — беспилотно-пилотируемых самолетов DA-42 и других летательных аппаратов.

Всего же объектов применения свыше десятка. Системы цифровой обработки изображения типа «Охотник» устанавливаются в составе артиллерийских систем на кораблях типа «Стерегущий» и «Астрахань», системой планируется оснастить ЗРПК «Тунгуска-М1», ЗРК «Квадрат», «Бук-М2Э», подвижный пункт управления обнаружения и сопровождения воздушных малоразмерных целей ПУ-12М7. Доведена до стадии серийного изготовления уникальная боевая машина поддержки танков БМПТ, оснащенная нашими системами.

В ближайшее время мы планируем завершение создания систем для летательных аппаратов с комплексированием телевизионного и инфракрасного изображений, а также их совмещения с радиолокационным изображением и радиолокационного изображения с электронной картой. Получение общего интегрированного изображения от разных источников — востребованная перспектива, на которую мы работаем.

Это еще не все. Недостаточно видеть цель с помощью «Охотника». Еще нужно обеспечить поражение этой цели. Это тоже решают системы вашей разработки?

Нашлемная система целеуказания и индикации

Семейство многофункциональных систем обработки видеоизображений «Охотник»

Да. Логичным развитием задач обнаружения и сопровождения, решаемых «Охотником», стала задача создания прицельной системы для управления ракетным оружием на ближних дистанциях. В результате была создана лазерно-лучевая система телеориентации управляемого оружия нового поколения (ЛЛСН), сопряженная с «Охотником». Кратко расскажу, что она собой представляет. Система формирует достаточно широкое лазерное растровое поле, направленное на цель, в котором ракета с помощью фотоприемника канала управления (ЛЛКУ) ориентируется в пространстве и наводится с высокой точностью (отклонение до 10–30 см на удалении порядка 10 км). Преимуществом такой системы является возможность ввода ракеты в луч на конечном участке с возможностью автоматического маневрирования и обхода участков с плохой видимостью. Система позволяет одновременно наводить несколько ракет на одну или несколько целей (многоканальное наведение). Важным фактором является то, что маломощное управляющее лазерное излучение плохо заметно для систем противодействия. В системе наведения используются новейшие достижения в области квантовой электроники, акустооптики и микроэлектроники.

Инициативной разработкой, с которой все началось, стала многоканальная лазерно-лучевая система управления «Блик», работающая в составе обзорно-прицельной системы. Первым, доведенным до стадии серийного производства, стал высокоточный канал наведения управляемого оружия ракеты «Атака» для боевой машины поддержки танков (БМПТ). Сегодня подобные ЛЛСН управления поставляются на ряд вертолетов, в т. ч. Ка-52 и планируется на объекте «296» с УР 9М120-1. Большим полем деятельности для нас являются системы ближней ПВО. На стадии завершения работ ЛЛКУ для ЗАК «Пальма» с ЗУР «Сосна-Р» и ЗРК «Стрела-10МЛ».

Насколько известно, эти направления деятельности не единственные, которыми занимаются специалисты центра…

Естественно, опыт в области обработки и улучшения изображения подтолкнул нас к расширению круга деятельности. Еще одним, относительно новым направлением является создание нашлемной системы целеуказания и индикации (НСЦИ) для вертолетов. Эту работу мы проводим в кооперации с Государственным институтом прикладной оптики в Казани и другими профильными предприятиями.

Система сопряжена с комплексом БРЭО вертолета и предназначена для обеспечения круглосуточного видения окружающей обстановки и пилотирования с помощью телевизионных и тепловизионных каналов технического зрения, решения задач навигации, прицеливания. Летчик наблюдает внешнюю обстановку совместно со служебной знакографической информацией на микродисплеях высокого разрешения с углами зрения 30х40° и может адекватно ориентироваться в пространстве, используя возможности ночного видения. Целеуказание и прицеливание ведется путем совмещения прицельной метки с изображением цели.

В рамках проводимой ОКР в настоящее время отрабатывается экспериментальный образец НСЦИ и готовятся его испытания на вертолете Ка-52 с целью определения эргономических и медицинских аспектов применения. В дальнейшем будем адаптировать нашлемную систему для вертолета Ми-28Н.

В России НСЦИ такого типа это пионерские разработки. Аналоги есть только за рубежом: HeliDASH фирмы «Элбит» (Израиль) и TopOwl фирмы «Талес» (Франция). Ясна идея, есть принципиальное понимание того, как делать НСЦИ, но, к сожалению, не хватает в стране наработок по микроэлектронике и оптике, многое приходится делать силами ГРПЗ, в частности подсистему оптического позиционирования с непрерывным определением положения шлема в системе координат летательного аппарата.

Лазерно-лучевая система наведения

Система определения относительных координат

Какие еще направления работ развиваются в НКЦ ВКТ?

В последние годы специалистами центра разрабатываются системы высокоточного определения относительных координат подвижных объектов (СООК) и системы спутниковой посадки (ССП). Работы выполняются в инициативном порядке.

Принцип работы аппаратуры построен на использовании относительной навигации, когда каждый объект получает спутниковую информацию от ГЛОНАСС или GPS и между объектами по линии передачи данных осуществляется обмен данными, производится их алгоритмическая обработка. Система предполагает наличие бортовой части с блоком вычисления относительных координат и скоростей, наземной части с блоком передачи относительных координат и скоростей и линии передачи данных. Это дает на порядок более точную информацию о положении и скорости между объектами, что может быть использовано, к примеру, для «слепой» посадки летательных аппаратов на взлетно-посадочные полосы или палубу корабля при отсутствии видимости. Данная система может быть использована в системах автоматической посадки и наведения беспилотных ЛА, для обеспечения сближения ЛА с дозаправщиком при осуществлении заправки топливом в полете, для обеспечения полета ЛА в плотном строю и для ряда других задач.

К настоящему времени нами выполнены летные испытания системы спутниковой посадки, которые подтвердили высокие точностные характеристики. А именно, получены относительные координаты с погрешностью до 0,5–0,7 м (при обычном использовании сигнала СНС погрешность 20 м) и относительных скоростей с погрешностью не более 0,05-0,07 м/с (против 0,1 м/с).

Остается пожелать, чтобы все вышеназванные разработки нашли свое применение. А какие направления Вы бы выделили как перспективные, чем планируете заняться в ближайшем будущем?

В настоящее время мы видим перспективу в воплощении накопленного опыта по обработке изображений в технологиях ESVS и CNS для летательных аппаратов, в разработке лазерного локатора для визуализации изображений, в создании многоспектральной системы посадки.

Владимир ЩЕРБАКОВ