CZ314796A3 - Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, $ osou vrtání hlavně zbraně - Google Patents

Abstract

Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače (12), osazeného namalé armádní zbrani (14), s osou vrtánmí hlavně zbranČ(14X kde laserový vysílač (12) má laser buditelný pro vysílání laserového svazku (B) aje seřiditelný pro směrové řízení laserového svazku (B) v azimutu a elevaci, obsahuje základnovoujednotku (42), první optický prostředek (58,54, 60) 72) osazený na základnovéjednotce (42) pro vytváření obrazu cílového nitkového kříže, viditelného pro uživatele, prostředek (48,46) osazený na základnovéjednotce (42) pro podporování zbraně (14) a umožňování uživateli, aby seřizoval azimut a elevaci zbraně (14) pro míření zbraní (14) na obraz cílového nitkového kříže a pro udržování zbraně (14) v namířené poloze, vyřizovací hlavový prostředek (64), připojitelný k laserovému vysílači (12) pro směrové řízení laserového svazku (B) v azimutu a elevaci, druhý optický prostředek (62), osazený na základnovéjednotce (42) po přijímání laserového svazku (B) a pro generování signálu chyby reprezentativního pro posun mezi místempřijímání laserového svazku (B) a obrazemcílového nitkového kříže, a řídicí obvodový prostředek (20) připojenýk vyřizovacímu hlavovému prostředku (64) a druhému optickému prostředku (62) pro buzení laseru aseřizování laserového vysilače (12) při použití chybového signálu pro směrové řízení laserového svazku (B) v azimutu a elevaci, ažje laserový svazek (B) vyřízen v předemurčenémúhlu s osou vrtání hlavně zbraně.

Description

Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně

Oblast techniky

Vynález se týká cvičného vojenského vybavení a konkrétně systému pro automatické vyřizováni laserového vysílače na pušce pro následné použití vojákem nebo vojákyní (dále: vojákem) v bojových hrách.

Dosavadní stav techniky

Po řadu let byli vojáci v ozbrojených silách Spojených států cvičeni pomocí systému násobných integrovaných laserových bojových střetnutí multiple integrated laser engagement systém (MILES). Laserový vysílač pro malé zbraně (laser smáli arms transmitter SAT) se upevní na pušku, jako je puška M15. Každý voják má na sobě na helmě a na výstroji detektory uzpůsobené detekovat zásahy laserovou kulkou¹*. Voják mačká spoust na pušce a vystřeluje slepý náboj pro simulování palby skutečné munice a zvukové čidlo spouští vysílač SAT.

Je zapotřebí osově vyřídit vysílač SAT tak, aby voják zasáhl cíl, jakmile ho uvidí v běžných mířidlech pušky.

V minulosti byla prvotní verze vysílače SAT přišroubována na pušce a mechanická mířidla zbraně se seřizovala s laserovým

-2svazkem. Nevýhodou tohoto přístupu bylo to, že mechanická mířidla pušky se musí znovu seřizovat pro použití pušky s ostrými střelami. Pro překonání tohoto nedostatku jsou běžné vysílače SAT, jaké se nyní používají, opatřeny mechanickými spojkami pro měnění orientace laseru.

Dřívější vyřizovací zařízení pro malé zbraně (smáli arms alignement fixture SAAF), používané americkou armádou pro vyřizování běžného vysílače MILES SAT sestává ze složité matice stočtyřicetičtyř detektorů, které se používají ve spojení se třicetípěti obvodovým deskami pro určování, kde laser zasahuje vzhledem k cílovému nitkovému kříži. Obtíží u tohoto dosud známého zařízení SAAF je to, že voják míří zbraň na matici, která je ve vzdálenosti dvacetipěti metrů a bez použití stabilní opěrné plochy. V řadě případů voják vystřelí tak, že zásah není v požadovaném bodě. Skutečnost, že matice je vzdálena 25 m od vojáka, s sebou nese omezení viditelnosti vzhledem ke sněhu, mlze, větru a špatným podmínkám osvětlení, jako je východ slunce nebo soumrak.

Dosavadní koncepce SAAF počítá z řadou chybných stisknutí jak v azimutu, tak i v elevaci. Počet stisknutí (kliknutí) se po té zobrazuje u dosavadních zařízení SAAF při použití čtyř souborů elektromechanických zobrazovacích indikátorů. Voják musí potom natočit své běžné seřizovače vysílače SAT o odpovídající počet kliknutí ve správném směru. Musí potom znovu zamířit a vypálit a provést přídavná odpovídající přídavná seřízení. Tento iterativní proces pokračuje, až voják dosáhne indikace nuly v dosavadním systému SAAT. To je velmi časově náročný a pracný proces vzhledem k normálním chybám míření vyplývajících z toho, že voják musí pokaždé zamířit nitkovým křížem. Není neobvyklé, že voják seřizuje svoji zbraň podle svých nej lepších schopností po dobu patnácti minut, a stále ještě nedosáhne jejího přesného

-3seřízení.

Tento vyřizovací postup používající dosud známý systém SAAF je nejen časově náročný, ale také drahý, protože musí být použito velké množství slepé munice. Laser běžného vysílače SAT nevypálí bez vystřelení slepého náboje nebo bez použití speciálního spoustového kabelu. Dosud známý systém SAAF nepodporuje optická mířidla, odlišné typy malých zbraní, ani zařízení pro noční vidění. Rovněž rak systém SAAF přesně neověřuje energii laserového svazku a kódování přijímaného laserového svazku.

Bylo by proto žádoucí vytvořit zlepšený systém vyřizování laserového vysílače SAT pro malé zbraně s osou vrtání hlavně zbraně, který by vyloučil potřebu používat velké terčové matice. U takového systému by také bylo vhodné samočinně seřizovat laserový vysílač pro rychlejší a přesné vyřizování. Dále by bylo výhodné, aby takový systém vyžadoval pouze jedno zamíření na cíl a hodil se pro různé malé zbraně, jako jsou automatické zbraně, pušky ostřelovačů atd. Takové malé zbraně mají nejen různé hlavně, ale výstupy jejich laserových vysílačů mají různé výkony a kódování, aby umožnily části systému MILES, kterou má na sobě voják, rozlišovat mezi zásahy různými malými zbraněmi.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je tak vytvořit zlepšený systém pro automatické vyřizování laserového vysílače malých zbraní pro použití v systému systému násobných integrovaných laserových bojových střetnutí.

Vynález přináší systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně (t.j. vyřizování osy jím vysílaného

-4svazku, aby svírala předem určený úhel s osou vrtání hlavně zbraně). Laserový vysílač má laser buditelný pro vysílání laserového svazku a je seříditelný pro směrové řízení laserového svazku v azimutu a elevaci. Vyřizovací systém obsahuje základnovou jednotku, na základnové jednotce pro vého kříže viditelného pro první optický prostředek osazený vytváření obrazu cílového nitkouživatele. Opera zbraně, osazená na základnové jednotce, umožňuje uživateli, aby seřizoval azimut a elevaci zbraně pro míření zbraní na obraz cílového nitkového kříže a pro udržování zbraně v namířené poloze. Na základnové jednotce je osazen vyřizovací hlava připojitelná k laserovému vysílači pro směrové řízeni laserového svazku v azimutu a elevaci. Dále je na základnové jednotce osazen druhý optický prostředek pro přijímání laserového svazku a pro generování signálu chyby reprezentativního pro posun mezi místem přijímání laserového svazku a obrazem cílového nitkového kříže. K vyřizovacímu hlavovému prostředku a druhému optickému prostředku je připojen řídicí obvod pro buzení laseru a pro vyřizování laserového vysílače při použití chybového signálu pro směrové řízení laserového svazku v azimutu a elevaci, až je laserový svazek v podstatě osově vyřízen v předem určeném úhlu s osou vrtání hlavně zbraně.

Přednostní provedení vynálezu přináší elektromechanické zařízení, které automaticky seřizuje laserový vysílač přišroubovaný k pušce pro následné použití vojákem při bojových hrách. Obdélníková skříň je vodorovné orientovaná a obsahuje kloubově připojený kryt, otevíratelný do do zdvižené polohy, pro odkrytí LCD displeje a klávesnice a řídicí jednotky. Vodorovně ze základnové jednotky uvnitř skříně se dá vysunout kluzný nosič. Hlaveň pušky je opřena na opěrce zbraně osazené na základnové jednotce a chránítko spouště nebo zásobník je osazen ve svěrce na nosiči. Svěrka má seřizovači knoflíky azimutu a elevace, čímž umožňuje vojákovi *

-5zamířit na obraz cílového nitkového kříže. Optická jednotka je uložena na přední části základnové jednotky a obsahuje čočku a dělič svazku, který je transparentní pro infračervené světlo z laserového vysílače, ale odrazivé pro viditelné světlo. Osvětlený cílový nitkový kříž je uložen uvnitř optické jednotky pod osou laserového svazku. Dělič svazku je uložen před čočkou a je nakloněn v úhlu 45° pro promítání obrazu cílového nitkového kříže do nekonečna. Čidlový detektor polohy v optické jednotce přijímá laserový svazek a generuje chybový signál, reprezentativní pro posun mezi polohou přijímání laserového svazku a obrazem cílového nitkového kříže. Obvod v řídicí jednotce je připojen k vyřizovací hlavě, která je mechanicky spřažena se zadním koncem laserového vysílače přišroubovaného k pušce. Obvod působí, že vyřizovací hlava opakovaně spouští laser v laserovém vysílači. Při použití chybového signálu působí obvod, že vyřizovací hlava nezávisle otáčí klínovými hranoly v laserovém vysílači pro směrové řízení laserového svazku v azimutu a elevaci, až byla osa laserového svazku v podstatě vyřízena s osou vrtání hlavně zbraně v předem určeném úhlu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.lA perspektivní pohled na vojáka mířícího puškou v přednostním provedení samočinného vyřizovacího systému podle vynálezu s identifikací hráče a provádějícího vyřizování osy jejího laserového vysílače, obr.lB boční pohled na systém z obr.lA s oddělenými částmi pro ukázání dalších detailů, obr.2 zvětšený pohled na displejový panel a spínače řídicí jednotky systému z obr.lA a 1B, obr.3 zvětšený perspektivní pohled na rozložený laserový vysílač SAT, osazený na pušce z obr.lA a 1B, obr.4 schéma řízení laserového svazku při použití optických klínů, obr.SA a SB boční a přední

-6pohled na vyřizovací hlavu systému z obr.lA a 1B, obr.6 schéma uspořádání čočky, děliče svazku, cílového nitkového kříže a čidlového detektoru polohy optické jednotky systému z obr.lA a 1B, obr.7 celkové blokové schéma systému z obr.lA a 1B, obr.8 blokové schéma ověřovacího obvodu optického výstupního výkonu a přesnosti kódování v řídicí jednotce systému z obr.lA a 1B.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.lA a 1B je znázorněno přednostní provedení elektromechanického systému 10 podle vynálezu, které automaticky vyřizuje laserový vysílač (SAT) 12, přišroubovaný k hlavni malé vojenské zbraně 14, jako je puška Ml6 používaná při bojových hrách. Systém obsahuje obdélníkovou přepravní skříň 16, která je při použití vodorovně orientována. Směrem nahoru může být odklopen zajišfovatelný koncový kryt 18 skříně 16, kterým se odhalí ovládací jednotka 20 uložená pod ním.

Voják 21 má na hlavě helmu 21a a na těle výstroj 21b, opatřené laserovými detektory, které detekují zásahy laserových střel při bojových hrách. Ovládací jednotka 20 má krabicovité pouzdro 22 (obr.2) s LCD displejem (displejem s kapalnými krystaly) 24. Pouzdro má také klávesnici ve formě membránového spínacího panelu. Tento spínací panel obklopuje displej 24 a obsahuje spínače 26, 28, 30, 32, 34, 36 a 38 tlačného typu.

Skříň 16 obsahuje základnovou jednotku 42 (obr.lB), osazenou na její spodní stěně. Vodorovně směrem ze zadního konce základnové jednotky 42 je možné vytahovat zatahovatelný kluzný nosič 40. Puška 14 má hlaveň 44 pevné podporovanou na vrcholu tuhé opěrky 46, jejíž spodek je pevně přišroubován k mezilehlé části základnové jednotky 42. Chránítko spouště (lučík) pušky 14 (není vidět) je osazeno ve svěrce 48 uložené na nosiči 40. Svěrka 48 má knoflíky 50 a 52 pro *

-Ίruční seřízení jednak azimutu a jednak elevace hlavně 44 pušky 14. Po osazení pušky 14 na opěrku 46 a svěrku 48 voják (obr.lA) zamíří na obraz cílového nitkového kříže 54 (obr.6), promítnutý do záměrně přímky mířidel zbraně, jak bude dále podrobněji uvedeno.

Na přední části základnové jednotky 42 (obr.lB) je upevněna optická jednotka 56 (obr.lA, 1B) krabicového tvaru. Optická jednotka 56 obsahuje konvexní čočku 58 (obr.6) a dělič 60 svazku. Dělič 60 svazku je transparentní pro infračervené světlo z laserového vysílače (SAT) 12 (obr.l), ale odrazivý pro viditelné světlo. Cílový nitkový kříž 54 (obr.6) osazen uvnitř optické jednotky 56 pod osou laserového děliče. Dělič 60 svazku je uložen před čočkou 58 a je nakloněn v úhlu čtyřicetpět stupňů pro promítání obrazu V cílového nitkového kříže čočkou 58 do nekonečna. V optické jednotce 56 je dále čidlový detektor 62 polohy, který přijímá laserový svazek L2 a generuje chybový signál reprezentativní pro posun mezi přijímanou polohou laserového svazku a obrazem cílového nitkového kříže. Vysílač SAT 12 se potom seřizuje, až laserový svazek L2 zasáhne střed detektoru 62.

Uvnitř řídicí jednotky 20 (obr.l) je řídicí obvod připojený k vyřizovací hlavě 64, která je mechanicky spojena se zadním koncem laserového vysílače (SAT) 12 přišroubovaného k pušce 14. Řídicí obvod působí, že vyřizovací hlava 64 opakovatelně spouští laser v laserovém vysílači 12. Při použití chybového signálu působí řídicí obvod, že vyřizovací hlava nezávisle otáčí dvojicí klínových hranolů (obr.4) v laserovém vysílači 12 pro řízení laserového svazku v azimutu a v elevaci, až je laserový svazek v podstatě vyřízen tak, že svírá předem určený úhel s osou vrtání hlavně 44. zbraně.

-8Systém 10 může být použit pro automatické vyřizování laserového vysílače s osou vrtání hlavně u všech amerických malých armádních zbraní a kulometů s neomezenou adaptabilitou na nové zbraně. Automatický chod systému zajištuje rychlé (méně než jednu minutu), přesné a souvislé zaměřování vysílače SAT 12 po jednom počátečním zamíření 14 zbraně, které provádí voják 21. Použití zaměřovači svěrky 48 zajištuje, že optická mířidla a zařízení pro noční vidění nebudou u zbraně 14 kolidovat s procesem vyřizování. Celý systém 10 je uložen v robustní přepravní skříni 16, která také slouží jako stínící štít proti slunci a ochranný štít proti špatnému počasí. Systém IQ nepoužívá během vyřizování slepou munici a může být proto použít na jakémkoli místě, jako uvnitř budovy na stole.

Počáteční nastavování systému 10 spočívá ve třech jednoduchých krocích, které zahrnují instalaci baterie do pouzdra 22 řídicí jednotky (obr.l) aktivování spínače ovládej (BIT) 30 (obr.2) a volbu typu zbraně stiskem spínače 34. Na displeji 24 se zobrazí odpovídající textové zprávy a pokyny pro obsluhu, jak má postupovat v následujícím kroku. Jakmile je systém 10 připraven pro vyřizovací pochod, bude voják 21 sledovat pokyny na displeji 24 pro vyřizování své zbraně. Typický sled pochodů je následující:

a) voják připojí vyřizovací hlavu 64 k laserovému vysílači (SAT) 12,

b) voják uloží zbraň do zaměřovači svěrky 48 a na přední opěrku 46,

c) voják zamíří zbraní na obraz osvětleného cílového nitkového kříže 54 viditelného v optické jednotce při použití seřizovacího knoflíku 50 pro seřizování azimutu a seřizovacího knoflíku 52 pro seřizování elevace,

d) voják stiskne postupový spínač 28 (obr.2) a sleduje instrukce na displeji 24. Zvolí typ zbraně stiskem spínače 34

-9ve vhodném okamžiku v odezvě na dotaz na displeji,

e) voják povoluje a stiskává vyřizovací spínač 26 na pouzdře 22 ovládadací jednotky,

f) voják čeká na zprávu vyřizování dokončeno na displeji 24, která se objeví o méně než jednu minutu později a

g) voják po obdržení instrukce, že vyřizování je ukončeno, vyjme zbraň ze systému.

V případě, že se systém setká s problémy během vyřizování, jako je ní2ký výkon, nesprávné laserové kódování nebo problémy se spouštěním, bude systém informovat vojáka, že vysílač SAT zbraně je vadný a musí být vyměněn.

Celkový chod systému 10 je znázorněn v blokovém schématu na obr.7. Zbraň 14 je uložena v zaměřovači svěrce 48 s vyřizovací hlavou 64 připojenou k vysílači SAT 12. Optická jednotka 56 obsahuje osvětlený cílový nitkový kříž 54, na který jsou mířidla zbraně zamířena. Když je aktivován vyřizovací spínač 26 (obr.2), řídicí jednotka 20 působí, že vysílač SAT 12 je opakovaně spouštěn při současném monitorování indikátoru LED 70 (obr.3) jeho palby pro správný chod. Optická jednotka 56 snímá polohu laseru a vysílá data do řídicí jednotky 20, která po té sama určuje potřebnou velikost korekce. Řídicí jednotka 20 po té působí, že vyřizovací hlava 64 provede potřebná seřízení vysílače SAT 12. Proces pokračuje v reálném čase, až je vysílač SAT 12 přesně vyřízen. Řídicí jednotka také kontroluje ve spojení s optickou jednotkou 56 výkonové úrovně laseru, kódy laseru a to, že optika provádějící vyřizování vysílače pracuje, jak je požadováno. Dále je podrobněji rozebíráno pět hlavních podsestav systému 10.

Optická jednotka 56 (obr.lB) je sestava, která promítá osvětlený cílový nitkový kříž 54 k vojákovi 21 během za-10měřování a sleduje polohu laserového svazku zbraně vzhledem k nitkovému kříži. Osvětlený nitkový kříž 54 napomáhá vojákovi při zaměřování při zhoršených světelných podmínkách, jako je soumrak nebo rozbřesk. Obr.6 znázorňuje činnost hlavních součástí optické jednotky 56. Jedna široká konvexní čočka 58 slouží pro kolimaci a zaostřování laserového svazku na místo na čidlovém detektoru 62 podélné polohy, které je umístěno v ohnisku čočky 58. Není-li úhel dopadu laserového svazku na čočku 58 kolmý (je-li vychýlen z vyřízeného stavu), je poloha místa na detektoru 62 posunutá. Detektor 62 pasivně kvantifikuje velikost posunu a vysílá signál chyby do řídicí jednotky 20. Detektor je s výhodou polovodičové zařízení, jako čtyřnásobný detektor, nebo se může jednat o lineární detektor s analogovým výstupem.

V dráze laserového svazku je dělič 60 svazku, který je odrazivý pro viditelné světlo, zatímco dovoluje průchod infračerveného světla z laseru. Dělič 60 svazku je nesen v úhlu 45° pro promítání obrazu cílového nitkového kříže 54 stejnou čočkou, jako přicházející laserový svazek. Zaměřovači cílový nitkový kříž 54 je osvětlen zdrojem viditelné světla, jako je dioda LED 72 a je uložen tak, že promítaný obraz je na stejné optické ose, jako nulový bod čidlového detektoru polohy 62. Žádná polní seřizování optické jednotky 56 nejsou potřebná a systém 10 nemusí obsahovat žádnou jinou elektroniku, než detektor 62 a zdroj viditelné světla 72 ve formě diody LED pro osvětlování cílového nitkového kříže 54.

Mezi ústím hlavně 44 zbraně a optickou jednotkou 56 je uložena ochranná překážka 74 (obr.1), pevně přišroubovaná k základnové jednotce 42. Zabraňuje tomu, aby voják nedopatřením narazil hlavní 44 do čočky 58, když osazuje pušku 14 na opěrku 46 a svěrku 48.. Překážka má průchozí otvor krytý kovovou síťkou 76 pro umožňování, aby laserový svazek, který

-11může mít šířku osm milimetrů, jí procházel do optické jednotky 56. Sklo nebo jakýkoli jiný pevný transparentní kryt nemusí být žádoucí, protože se může zašpinit, tlumit laserový svazek nebo ho ohýbat a tím vyvolávat nepřesnosti.

Vyřizovací hlava 64 (obr.SA a 5B) je elektromechanické ústrojí, které je připojeno k vysílači SAT 12 přes kabel 65 (obr.lA) a automaticky seřizuje polohu laserového vysílače SAT podle řízení řídicí jednotkou 20. Vyřizovací hlava 64 obsahuje indukční cívku 78 (obr.5A), použitou pro spouštění laseru vysílače a v případě potřeby přes spínač 30 (obr.2) předává identifikaci zkoušejícího hráče (PID) do laserového vysílače. Hlava 64 má také detektor 80, který sleduje svítivou diodu LED 70 pro určování jejího provozního stavu. Pro otáčení neznázorněných neklouzavých spojek na dvojici hřídelů 118 a 120 s ozubením jsou použity dva miniaturní motory 82 a 84 (obr.SB) a přiřazená ozubená soukolí 86 a 87 se vzájemně posunutými ozubenými koly uvnitř vyřizovací hlavy 64. Spojky vzájemně zapadají s konci seřizovačích hřídelů 106 a 108 laserového vysílače. Motory 82 a 84 vyřizovací hlavy jsou poháněny a řízeny během zaměřovacího procesu řídicí jednotkou 20, když optická jednotka 56 snímá laserový svazek vysílače a zajišťuje zpětnou vazbu pro řídicí jednotku 20 v reálném čase.

Laserový vysílač SAT 12 (obr.3) obsahuje pouzdrovou sestavu 88 s odnímatelnou krytovou sestavou 90, která tvoří jeho zadní konec. Uvnitř pouzdrové sestavy 88 je také uložena laserová diodová sestava 92, buzená napájecím obvodem na řídicí desce 94.. Napájecí obvod je uváděn v činnost tak, aby budil laserovou diodovou sestavu 92, indukčním spínačem 96 osazeným na vnitřní stranu zadní krytové sestavy 90. Indukční spínač je ovládán buzením indukční cívky 78 (obr.5A), která přesahuje vrch pouzdrové sestavy 88 (obr.3) souosé

-12s indukčním spínačem 96.

Přední konec pouzdrové sestavy 88 (obr.3) laserového vysílače je opatřen otvory 98 a 100. V otvoru 100 je umístěno zvukové nebo optické čidlo pro detekování vypálení slepého náboje, připojené k řídící desce 94. V otvoru 98 je uloženo transparentní okénko 102 pro umožňování průchodu svazku od laserové diodové sestavy 92. Za okénkem 102 je osazena optická objímka 104. Za okénkem 102 jsou dále otočně uloženy optické klíny 66 a 68 pro nezávislé otáčení pomocí odpovídajících hnacích hřídelů 106 a 108. Přední konce těchto hřídelů mají odpovídající ozubená kola 106a a 108a pro záběr s ozubenými obvodovými částmi odpovídajících optických klínů 66 a 68. Hnací hřídele 106 a 108 jsou uloženy v ložiscích 110 a 112. Zadní konce hnacích hřídelů 106 a 108 prochází neznázorněnými otvory v zadní krytové sestavě 90, které jsou utěsněné O-kroužky 114 a 116. Tyto konce hřídele jsou chráněny tuhou přírubou 90a, vybíhající kolmo ze zadní krytové sestavy 90. Když je vyřizovací hlava 64 (obr.SA a 5B) spojena se zadní krytovou sestavou 90 laserového vysílače SAT 12, spojují se neznázoměné neklouzavé spojky na ozubených hřídelích 118 a 120 (obr.5B) s konci hřídelů 106 a 108 pro zajištění hnacích spojení s motory 82 a 84.

Obr.4 schematicky znázorňuje řízení směrování laserového svazku B nezávislým otáčením optických klínů 66 a 68 pomocí motorů 82 a 84 vyřizovací hlavy 64.. Optické klíny mohou být použity jako prvky řídící směrování svazků v optických systémech. Minimální výchylka nebo ohyb, k němuž dochází u paprsku nebo svazku, procházejícího tenkým klínem s vrcholovým úhlem 0_W, je přibližné určena vztahem = (n-l)0_w, kde n je index odrazu. Výkon (delta) hranolu je měřen v hranolových dioptriích, přičemž hranolová dioptrie je definována jako ohyb 1 cm ve vzdálenosti jeden metr od

-13hranolu. Potom delta=100 tg(e_d). Kombinováním dvou klínů stejného výkonu (stejné výchylky) v blízkém kontaktu a jejich nezávislým otáčením okolo osy přibližně rovnoběžné s kolmicemi na jejich přilehlé plochy, může být laserový svazek B, procházející kombinací, řízen do jakéhokoli směru uvnitř úzkého kužele okolo dráhy nevychýleného svazku. Úhlový poloměr tohoto kužele je přibližně θ^. Vrcholový úhel je řízen při výrobě klínů ve velmi těsných tolerancích. Jako výsledek tolerance indexu od tavby k tavbě jsou jmenovitě udávány úhly vychýlení (v závislosti na vlnové délce).

Úhly vychýlení jsou udávány za předpokladu, že svazek dopadá kolmo na kolmou čelní plochu. Při jiných úhlech dopadu bude samozřejmě odlišný. Pro určení úhlu vychýlení pro stejný směr dopadu, ale jiné vlnové délky je rovnice ©_d=arcsin(n sin θ_ν) - ©_w, , kde ©_d je úhel vychýlení, ©_w je úhel klínu a ©_w.je normálový index při odpovídající vlnové délce. Optické klíny jsou k dispozici z různých materiálů, jako je syntetický tavený křemen, a v různých tvarech a velikostech.

Řídicí jednotka 20 (obr.lA) má uživatelsky příjemný LCD displej 24 (obr.2), který plynule informuje uživatele o stavu zbraně a současně ho postupné informuje o vyřizovacím pochodu. Řídicí jednotka 20 je uložena uvnitř krytu 18 přepravní skříně. LCD displej 24 se dá snadno část, když je kryt 18 ve zdvižené otevřené poloze. Jak je popsáno výše, provádí řídicí jednotka veškeré řízení s sledování činností optické jednotky 56 a vyřizovací hlavové jednotky 64. Přední membránový spínací panel s jeho zabudovaným 4X20 LCD displejem 24 vytváří uživatelské rozhraní. Funkce spínačů jsou následující:

a) VYŘIZUJ (26). Tento spínač je aktivován vojákem po té, co zamířil mířidla zbraně na cílový nitkový kříž optické jed-14notky.

b) POKRAČUJ (28). Tento spínač je aktivován kdykoliv, když uživatel požaduje přejít do dalšího vyřizovacího kroku nebo pro potvrzení vysílané zprávy.

c) OVLÁDEJ (30). Tento spínač je aktivován při počátečním nastavování systému pro ověření jeho připraveného stavu.

d) POZNEJ PID (32). Tento spínač se používá pro přenesení testu systému PID do laserového vysílače 12 pro ověření, že přenosová funkce funguje. Použití tohoto spínače je fakultativní a používá se pouze, jsou-li nějaké otázky pokud jde způsobilost laserového vysílače uložené zbraně přijímat jiné identifikace PID.

e) ZVOL ZBRAŇ (34). Tento spínač se používá ve spojení se dvěma šipkovými spínači 36 a 38 pro volbu typu zbraně, která se má seřizovat (M16A2, M2, M240 atd.). Tato volba určuje, jaká výkonová úroveň a kódy mají být ověřovány systémem.

f) ŠIPKY (36 a 38). Syto spínače se používají pro volbu různých typů zbraní.

Zaměřovači svěrka 48 (obr.lB) je stabilní mechanismus určený pro držení zbraně 14, která se má seřizovat, a její míření. Dovolí vojákovi mířit při použití jakékoli jím zvolené mířící metody a vylučuje jakékoli vychylování zbraně od cílového bodu. Svěrka 48 je připojena ke kluznému nosiči 40, který se zatahuje do základnové jednotky 42 přepravní skříně tak, aby se zohlednily různé délky zbraní. Zaměřovači svěrka 48 má seřizovači knoflíky 50 a 52 pro seřizování jednak elevace a jednak azimutu, dovolujícími vojákovi přesně zaměření mířidla jeho zbraně na obraz cílového nitkového kříže 54. Přední část hlavně 44 zbraně spočívá na opěrce 46 zbraně, ležící uvnitř přepravní skříně 16 na základnové jednotce 42.

Hlavní součástky systému 10 jsou nedílnou součástí >

-15přepravní skříně 16, která poskytuje pevné a robustní prostředí při dopravě a provozu. Skříň 16 také poskytuje stínění a ochranu proti povětrnosti, takže dovoluje provádět vyřazovací proces v jakémkoli očekávaném prostředí. Základnová jednotka 42 je osazena na dnové stěně skříně. Optická jednotka 56, opěrka 46 zbraně a kluzný nosič 40 jsou spojeny s neznázornénou baterií pro napájení systému, která je uložena uvnitř základnové jednotky 42. Řídicí jednotka 20 je připojena k vnitřku předního krytu 18A.

Obr.8 je blokové schéma ověřovacího obvodu řídicí jednotky 20 pro kontrolu optického výstupního výkonu a přesnosti kódování. Kódovací obvod 122 je zde připojen přes sériovou datovou sběrnici 124 s neznázorněnému mikropočítači. Na výstup laserového svazku z vysílače 12 je napojen optický bitový zesilovač 126. který vydává výstupní signály do kódovací elektroniky.

I když bylo popsáno přednostní provedení vyřizovacího systému pro malé armádní zbraně s automatickou identifikaci hráče, bude pro odborníky v oboru zřejmé, že vynález může být obměňován jak v celkovém uspořádání, tak i v podrobnostech. Jeho rozsah je proto omezen pouze patentovými nároky.

Claims (20)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY v azimutu a elevaci, základnovou jednotku

   1. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače (12), osazeného na malé armádní zbrani (14), s osou vrtání hlavně zbraně, přičemž laserový vysílač má laser buditelný pro vysílání laserového svazku (B) a je seříditelný pro směrové řízení laserového svazku vyznačený tím, že systém obsahuje (42), první optický prostředek (58, 54, 60, 72) osazený na základnové jednotce pro vytváření obrazu cílového nitkového kříže viditelného pro uživatele, prostředek (48, 46) osazený na základnové jednotce pro podporování zbraně a umožňování uživateli, aby seřizoval azimut a elevaci zbraně pro míření zbraní na obraz cílového nitkového kříže a pro udržování zbraně v namířené poloze, vyřizovací hlavový prostředek (64) připojitelný k laserovému vysílači (12) pro směrové řízení laserového svazku (B) v azimutu a elevaci, druhý optický prostředek (62) osazený na základnové jednotce (42) pro přijímání laserového svazku (B) a pro generování signálu chyby reprezentativního pro posun mezi místem přijímání laserového svazku (B) a obrazem cílového nitkového kříže, a řídicí obvodový prostředek (20) připojený k vyřizovacímu hlavovému prostředku (64) a druhému optickému prostředku (62) pro buzení laseru a seřizování laserového vysílače (12) při použití chybového signálu pro směrové řízení laserového svazku (B) v azimutu a elevaci, až je laserový svazek v podstatě vyřízen v předem určeném úhlu s osou vrtání hlavně zbraně.
2. 2. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že dále obsahuje skříň (16) pro obklopování základnové jednotky (42), prvního a optického prostředku (58, 54, 60, 72), druhého optického prostředku (62), opěrného prostředku (48, 46) zbraně a řídicího obvodového prostředku (20).
3. 3. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 2, vyznačený tím, že skříň (16) má kloubově připojený kryt (18), otevíratelný do zdvižené polohy, a řídicí obvodový prostředek (20) je osazen zevnitř na krytu (18) pro vystavení pohledu uživatele, když je kryt (18) ve zdvižené poloze.
4. 4. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že opěrný prostředek (48, 46) zbraně zahrnuje opěrku (46) osazenou na základnové jednotce (42) pro zabírání do hlavně a opření hlavně (44) zbraně (14).
5. 5. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že opěrný prostředek (48, 46) obsahuje svěrku (48) opatřenou seřizovacími knoflíky (50, 52) azimutu a elevace.
6. 6. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že opěrný prostředek (48, 46) zbraně obsahuje nosič (40) kluzně osazený na základnové jednotce (42).
7. 7. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 6, vyznačený tím, že opěrný prostředek (48, 46) zbraně obsahuje svěrku (48) osazenou na nosiči (40) a obsahující seřizovači knoflíky (50, 52) azimutu a elevace.
8. 8. Systém pro automatické vyřizováni laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že první optický prostředek obsahuje cílový nitkový kříž (54), prostředek (72) pro osvětlování cílového nitkového kříže (54) viditelným světlem, a prostředek (60, 58) pro promítání obrazu cílového nitkového kříže (54) před koncem hlavně a v předem určeném osovém vyřízení s druhým optickým prostředkem (62).
9. 9. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že druhý optický prostředek obsahuje čidlový detektor polohy (62) pro generování signálu chyby a čočku (58) pro zaostřování laserového svazku do místa v podélné poloze čidlového detektoru polohy (62).
10. 10. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že první optický prostředek (58, 54, 60, 72) obsahuje obsahuje cílový nitkový kříž (54) a prostředek (72) pro osvětlování cílového nitkového kříže viditelným světlem a druhý optický prostředek (62) obsahuje čidlový detektor (62) polohy pro generování chybového signálu, a první a druhý optický prostředek sdílí čočku (58) a dělič (60) svazku, uložené mezi koncem hlavně zbraně a čidlovým detektorem (62) polohy, přičemž čočka (58) jé tvarována a uložena tak, že zaostřuje laserový svazek do místa v podélné poloze čidlového detektoru polohy (62), přičemž dělič (60) svazku je odrazivý pro viditelné světlo a transparentní pro laserový svazek a je uložený

    -19v úhlu vzhledem k ose laserového svazku pro promítání obrazu osvětleného cílového nitkového kříže (54) před koncem hlavně v osovém vyřízení s čidlovým detektorem (62) polohy.
11. 11. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že vysílač (12) má laser buditelný ovládáním čidla (78) spouště pro vysílání laserového svazku, který je nezávisle řiditelný v azimutu a elevaci samostatným ovládáním odpovídajících seřizovačů (50, 52) azimutu a elevace na vysílači, přičemž základní jednotka (42) je podlouhlá vodorovná základnová jednotka, první optický prostředek (58, 56, 60, 70) je osazený v přední poloze základnové jednotky (42) pro generování obrazu cílového nitkového kříže (54), viditelného uživatelem, prostředek (48, 46) osazený na základnové jednotce (42) je uzpůsobený pro vodorovné podporování zbraně a umožňování uživateli manuálně seřizovat azimut a elevaci zbraně pro míření zbraně na obraz cílového nitkového kříže (54) a pro udržování zbraně (14) v namířené poloze, přičemž vyřizovací hlavový prostředek (64) je uvolnitelně připojitelný k laserovému vysílači (12) pro ovládání čidla (78) spouště laserového vysílače (12) a pro oddělené ovládání seřizovačů (50, 52) azimutu a elevace laserového vysílače (12), přičemž druhý optický prostředek (62) je osazený na přední části základnové jednotky (42) pro přijímání laserového svazku a pro generování chybového signálu reprezentativního pro posun mezi polohou přijímání laserového svazku a cílovým nitkovým křížem (54), a přičemž řídicí obvodový prostředek (20) je připojený k vyřizovacímu hlavovému prostředku (64) a ke druhému obvodovému prostředku (62) pro opakované uvádění čidla (78) spouště v činnost a ovládání seřizovačů (50, 52) azimutu a elevace laserového vysílače (12) při používání chybového signálu, až je laserový svazek v podstatě vyřízen

    -20v předem určeném úhlu s osou vrtání hlavně zbraně.
12. 12. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 11, vyznačený tím, že dále obsahuje skříň (16) pro obklopování základnové jednotky (42), prvního optického prostředku (58, 54, 60, 72) a druhého optického prostředku (62), opěrného prostředku (48, 46) zbraně a řídicího obvodového prostředku (20), přičemž skříň (16) má kloubové připojený kryt (18), který je otevíratelný do zdvižené polohy a řídicí obvodový prostředek je osazen na vnitřní straně krytu (18) pro vystavení pohledu uživatele, když je kryt (18) ve zdvižené poloze.
13. 13. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbraní, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 12 vyznačený tím, že opěrný prostředek (48, 46) obsahuje opěrku (46) uloženou na základnové jednotce (42) pro zabírání do hlavně zbraně a opření hlavně, a nosič (40), kluzné osazený na základnové jednotce (42), přičemž na nosiči je osazena svérka (48) opatřená seřizovacími knoflíky (50, 52) azimutu a elevace.
14. 14. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 11, vyznačený tím, že první optický prostředek (58, 54, 60, 72) obsahuje cílový nitkový kříž (54), prostředek (72) pro osvětlování cílového nitkového kříže (54) viditelným světlem a prostředek (60) pro promítání obrazu cílového nitkového kříže (54) před koncem hlavně zbraně v předem určeném osovém vyřízení s druhým optickým prostředkem (62).
15. 15. Systém pro automatické vyřizováni laserového vy-24 sílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 11 vyznačený tím, že druhý optický prostředek (62) obsahuje čidlový detektor (62) polohy pro generováni chybového signálu a čočku (58) pro zaostřování laserového svazku na místo v podélné poloze čidlového detektoru (62) polohy.
16. 16. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 11, vyznačený tím, že první optický prostředek (58, 54, 60, 72) obsahuje cílový nitkový kříž (54) a prostředek (72) pro osvětlování cílového nitkového kříže (54) viditelným světlem, a druhý optický prostředek (62) obsahuje čidlový detektor (62) polohy pro generování chybového signálu, přičemž první a druhý optický prostředek sdílí čočku (58) a dělič (60) svazku, uložené mezi koncem hlavně zbraně a čidlovým detektorem (62) polohy, přičemž čočka (58) je tvarována a uložena tak, že zaostřuje laserový svazek do místa v podélné poloze čidlového detektoru (62) polohy, přičemž dělič (60) svazku je odrazivý pro viditelné světlo a transparentní pro laserový svazek a je uložený v úhlu vzhledem k ose laserového svazku pro promítání obrazu osvětleného cílového nitkového kříže (54) před koncem hlavně v osovém vyřízení s čidlovým detektorem (62) polohy.
17. 17. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 11 vyznačený tím, že vyřizovací hlavový prostředek (64) obsahuje první (82) a druhý (84) motorový hnací prostředek pro záběr do dvojice optických klínů a otáčení těchto optických klínů (66, 68) v laserovém vysílači (12).
18. 18. Systém pro automatické vyřizování laserového vy-tlsílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku ll, vyznačený tím, že vyřizovací hlavový prostředek (64) obsahuje detektor (80) palby pro detekování osvětlení indikátoru (80) palby na laserovém vysílači (12).
19. 19. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku ll, vyznačený tím, že řídicí obvodový prostředek (20) obsahuje displej (20) a několik ručně ovladatelných spínačů (26-38) pro vytváření uživatelského rozhraní.
20. 20. Systém pro automatické vyřizování laserového vysílače, osazeného na malé armádní zbrani, s osou vrtání hlavně zbraně, podle nároku 1, vyznačený tím, že laserový vysílač (12) má laser buditelný ovládáním čidla (78) spouště pro vysílání laserového svazku, který je nezávisle řiditelný v azimutu a elevaci samostatným ovládáním odpovídajících seřizovačů (50, 52) azimutu a elevace na vysílači (12), přičemž základnová jednotka (42) je podlouhlá vodorovná základnová jednotka (42), první optický prostředek (58, 54, 60, 72) osazený v přední poloze základnové jednotky (42) pro generování obrazu cílového nitkového kříže (54), viditelného uživatelem, obsahující cílový nitkový kříž (54) a prostředek pro osvětlování cílového nitkového kříže (54) viditelným světlem, přičemž prostředek (48, 46) osazený na základnové jednotce je uzpůsobený pro vodorovné podporování zbraně a umožňování uživateli manuálně seřizovat azimut a elevaci zbraně pro míření zbraně na obraz cílového nitkového kříže (54) a pro udržování zbraně v namířené poloze, přičemž opěrný prostředek (48, 46) zbraně zahrnuje operu (46) uloženou na základnové jednotce (42) pro zabírání do hlavně (44) zbraně a její podporování, nosič (40) kluzně uložený na základnové jednotce (42) a svěrku (48) osazenou na nosiči a opatřenou ovládacími knoflíky (50, 52) azimutu a elevace, dále vyřizovací hlavový prostředek (64) uvolnitelně připojitelný k laserovému vysílači (12) pro ovládání čidla (78) spouště laserového vysílače (12) a pro oddělené ovládání seřizovačů (50, 52) azimutu a elevace laserového vysílače (12), přičemž vyřizovací hlavový prostředek (64) obsahuje první a druhý motorový hnací prostředek (82, 84) pro záběr do dvojice optických klínů (66, 68) a otáčení těchto optických klínů v laserovém vysílači (12) a detektor (80) palby pro detekováni osvětlení indikátoru palby na laserovém vysílači (12), přičemž druhý optický prostředek (62) je osazený na přední části základnové jednotky (42) pro přijímání laserového svazku a pro generování chybového signálu reprezentativního pro posun mezi polohou přijímání laserového svazku a cílovým nitkovým křížem (54), a obsahuje čidlový detektor (62) polohy pro generování chybového signálu, přičemž první a druhý optický prostředek sdílí čočku (58) a dělič (60) svazku, uložené mezi koncem hlavně zbraně a čidlovým detektorem (62) polohy, přičemž čočka (58) je tvarována a uložena tak, že zaostřuje laserový svazek do místa v podélné poloze čidlového detektoru (62) polohy, přičemž dělič (60) svazku je odrazivý pro viditelné světlo a transparentní pro laserový svazek a je uložený v úhlu vzhledem k ose laserového svazku pro promítání obrazu osvětleného cílového nitkového kříže (54) před koncem hlavně v osovém vyřízení s čidlovým deketorem (62) polohy, přičemž řídicí obvodový prostředek (20) je připojen k vyřizovacímu hlavovému prostředku (64) a ke druhému optickému prostředku (62) pro opakované ovládání čidla (78) spouště a pro ovládání seřizovačů (50, 52) azimutu a elevace laserového vysílače při používání chybového signálu, až je laserový svazek v podstatě vyřízen v předem určeném úhlu s osou vrtání hlavně zbraně, přičemž řídicí obvodový prostředek (20) obsahuje displej (24) a několik

    -Mručně ovladatelných spínačů (26-38) pro vytváření uživatelského rozhraní, a přičemž systém dále obsahuje skříň (16) pro obklopování základnové jednotky (42), prvního optického prostředku (58,54,60,72) a druhého optického prostředku (62), opěrného prostředku (48, 42) zbraně a řídicího obvodového prostředku (20), přičemž skříň (16) má kloubově připojený kryt (18), otevíratelný do zdvižené polohy pro umožňování kluzného vysunutí nosiče (40) a osazení zbraně na opěrném prostředku (48, 46), přičemž řídicí obvodový prostředek (20) je osazen zevnitř na krytu (18) pro vystavení pohledu uživatele, když je kryt (18) ve zdvižené poloze.