EA033809B1 - Thermal imaging sight-guidance unit - Google Patents
Thermal imaging sight-guidance unit Download PDFInfo
- Publication number
- EA033809B1 EA033809B1 EA201800158A EA201800158A EA033809B1 EA 033809 B1 EA033809 B1 EA 033809B1 EA 201800158 A EA201800158 A EA 201800158A EA 201800158 A EA201800158 A EA 201800158A EA 033809 B1 EA033809 B1 EA 033809B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- channel
- sighting
- lens
- thermal imaging
- laser
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/20—Direction control systems for self-propelled missiles based on continuous observation of target position
- F41G7/24—Beam riding guidance systems
- F41G7/26—Optical guidance systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
- G02B23/10—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors reflecting into the field of view additional indications, e.g. from collimator
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Telescopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптического приборостроения, более конкретно к устройствам прицеливания и наведения управляемых ракет, а также для переносных ракетных комплексов.The invention relates to the field of optical instrumentation, and more particularly to devices for aiming and pointing guided missiles, as well as for portable missile systems.
Известен комбинированный прицел-прибор наведения [1], содержащий установленные в корпусе визирный канал, включающий оптически связанные объектив, сетку с прицельной маркой, оборачивающую систему и окуляр, лазерный канал наведения, включающий последовательно расположенные и оптически связанные лазер непрерывного излучения, согласующую линзу, модулятор лазерного излучения в виде растра, панкратическую оптическую систему и первый объектив, телевизионный визир, включающий второй объектив, в фокальной плоскости которого установлена телевизионная камера, а также лазерный дальномер, имеющий передающий канал, содержащий импульсный лазерный передатчик и телескоп, и приемный канал, включающий также второй объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством дальномера.Known combined sight-guidance device [1], comprising a sighting channel mounted in the housing, including optically coupled lens, reticle, reticle and eyepiece, laser guidance channel, including sequentially located and optically coupled cw laser, matching lens, modulator laser radiation in the form of a raster, a pan-optical optical system and a first lens, a television sight, including a second lens, in the focal plane of which the body is mounted izionnaya camera and laser rangefinder having a transmission channel, comprising a pulsed laser and telescope transmitter and receiver channel comprising a second lens optically coupled to the photodetecting device rangefinder.
Недостатком известного комбинированного прицела-прибора наведения является то, что визирный канал прицела не позволяет обнаруживать и идентифицировать цели в условиях плохой видимости, а телевизионный визир имеет небольшие дальности их обнаружения и идентификации в подобных условиях, что ограничивает возможность использования прицела-прибора наведения ночью и в условиях невысокого пропускания атмосферы. Установка в известный комбинированный прицел-прибор наведения внешнего тепловизионного канала усложняет конструкцию, увеличивает его массу, снижает механическую стабильность параллельности каналов прицела.A disadvantage of the known combined aiming device is that the sighting channel of the sight does not allow to detect and identify targets in conditions of poor visibility, and the television sight has short ranges for their detection and identification under similar conditions, which limits the possibility of using the aiming device of sighting at night and in low atmospheric transmission conditions. The installation of an external thermal imaging channel in a well-known combined sight and device complicates the design, increases its mass, and reduces the mechanical stability of the parallel channels of the sight.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является прицел-прибор наведения тепловизионный [2], включающий установленные в корпусе три параллельных оптических канала: лазерный канал наведения, визирный и тепловизионный каналы, а также электронный блок управления. Лазерный канал наведения включает установленные последовательно на оптической оси и оптически связанные лазерный осветитель, оптический модулятор с растром, панкратическую оптическую систему и первый объектив. Визирный канал включает оптически связанные второй объектив, узел прицельной марки, оборачивающую систему и окуляр. Тепловизионный канал содержит третий объектив, выполненный инфракрасным, тепловизионный модуль, установленный в фокальной плоскости третьего объектива, внешнее устройство видеоотображения, электрически связанное с тепловизионным модулем и электронным блоком управления. Для выверки трех каналов в корпусе прицела установлен зеркально-призменный узел.Closest to the claimed invention is a thermal imaging aiming device [2], including three parallel optical channels installed in the housing: a laser guidance channel, a sighting and thermal imaging channels, as well as an electronic control unit. The laser guidance channel includes a laser illuminator mounted in series on the optical axis and optically coupled, an optical raster modulator, a pan-optical optical system, and a first lens. The sighting channel includes an optically coupled second lens, a reticle assembly, a wrapping system and an eyepiece. The thermal imaging channel comprises a third infrared lens, a thermal imaging module mounted in the focal plane of the third lens, an external video display device, electrically connected to the thermal imaging module and the electronic control unit. To reconcile the three channels, a mirror-prism assembly is installed in the sight housing.
Недостатком известного прицела-прибора наведения является сложность конструкции и его большие масса и габариты в связи с наличием внешнего устройство видеоотображения, а также установленного в корпусе зеркально-призменного узла. Кроме того, известный прицел-прибор наведения не позволяет наводить ракеты на цель в условиях примыкания возвышенных частей рельефа местности (кусты, холмы). Использование в качестве лазерного осветителя твердотельных непрерывных лазеров ограничивает число непрерывных пусков ракет из-за тепловых деформаций лазерного канала наведения.A disadvantage of the known sight-guidance device is the design complexity and its large mass and dimensions due to the presence of an external video display device, as well as a mirror-prism unit installed in the housing. In addition, the well-known sight-guidance device does not allow to direct missiles at the target in conditions of abutment of the elevated parts of the terrain (bushes, hills). The use of solid-state continuous lasers as a laser illuminator limits the number of continuous missile launches due to thermal deformations of the laser guidance channel.
Задачей настоящего изобретения является создание прицела-прибора наведения тепловизионного, имеющего компактные размеры и небольшую массу, который может использоваться в любых условиях рельефа местности за счет введения режимов программно-управляемого превышения лазерного поля над линией визирования, а также повышение энергетического запаса канала наведения при возможности увеличения количества непрерывных последовательных пусков ракет.The objective of the present invention is to provide a thermal imaging aiming device having compact dimensions and light weight, which can be used in any terrain by introducing program-controlled excess of the laser field over the line of sight, as well as increasing the energy reserve of the guidance channel, if possible increase the number of continuous consecutive missile launches.
Для решения поставленной задачи прицел-прибор наведения тепловизионный содержит размещенные в корпусе и параллельно установленные лазерный канал наведения, визирный канал и тепловизионный канал, а также электронный блок управления. Лазерный канал наведения включает последовательно установленные и оптически связанные лазерный осветитель, работающий в непрерывном режиме, оптический модулятор с растром, панкратическую оптическую систему, которые электрически связаны с электронным блоком управления, и первый объектив. Визирный канал содержит последовательно установленные и оптически связанные второй объектив, узел прицельной марки, оборачивающую систему и окуляр. Тепловизионный канал содержит третий объектив, выполненный инфракрасным, тепловизионный модуль и устройство видеоотображения, причем тепловизионный модуль установлен в фокальной плоскости третьего объектива и электрически связан с электронным блоком управления и устройством видеоотображения. Новизна предложенного технического решения состоит в том, что лазерный осветитель выполнен в виде диодного лазера, между диодным лазером и оптическим модулятором на оптической оси установлена согласующая оптическая система, включающая коллимирующую линзу и цилиндрический телескоп, узел прицельной марки выполнен электронно-управляемым и электрически связанным с электронным блоком управления и включает последовательно установленные на оптической оси и оптически связанные осветитель, содержащий источник света и конденсор, и блок индикации прицельной марки, причем узел прицельной марки оптически сопряжен с осью визирного канала с помощью размещенного на его оси первого проекционного объектива и спектроделителя, установленного на оси визирного канала перед оборачивающей системой, а устройство видеоотображения тепловизионного канала выполнено в виде микродисплея, оптически сопряженного с осью визирного канала с помощью последовательно расположенных второго проекционного объектива и призмы БС-0°, установленной между вторым проекционным объективом и спектроделителем с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси визирного канала.To solve this problem, the thermal imaging sight-and-sight device contains a laser-guided channel, a sighting channel and a thermal imaging channel, as well as an electronic control unit located in the case and installed in parallel. The laser guidance channel includes a sequentially mounted and optically coupled continuous-mode laser illuminator, an optical raster modulator, a pan-optical optical system, which are electrically connected to the electronic control unit, and a first lens. The sighting channel contains sequentially mounted and optically connected second lens, reticle assembly, wrapping system and eyepiece. The thermal imaging channel comprises a third infrared lens, a thermal imaging module and a video display device, the thermal imaging module being installed in the focal plane of the third lens and electrically connected to the electronic control unit and the video display device. The novelty of the proposed technical solution lies in the fact that the laser illuminator is made in the form of a diode laser, a matching optical system is installed on the optical axis between the diode laser and the optical modulator, including a collimating lens and a cylindrical telescope, the reticle is made electronically controlled and electrically connected to an electronic control unit and includes sequentially mounted on the optical axis and optically coupled illuminator containing a light source and a condenser, and an ind cations of the reticle, the reticle assembly being optically coupled to the axis of the sighting channel using a first projection lens and a spectro-splitter mounted on its axis mounted on the axis of the sighting channel in front of the wrapping system, and the video display device of the thermal imaging channel is made in the form of a microdisplay that is optically paired with the sighting axis channel using a sequentially located second projection lens and a BS-0 ° prism mounted between the second projection lens and spectrometry Lemma movably perpendicularly to the optical axis of the sighting channel.
- 1 033809- 1 033809
Блок индикации прицельной марки выполнен в виде двухмерного матричного жидкокристаллического транспаранта, электрически связанного с электронным блоком управления.The sighting mark indication unit is made in the form of a two-dimensional matrix liquid crystal transparency electrically connected to an electronic control unit.
Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена функциональная схема прицела-прибора наведения тепловизионного. На фиг. 2 изображена структурная схема съемного выверочного устройства.The invention is illustrated in the drawing. In FIG. 1 is a functional diagram of a thermal imaging sighting device. In FIG. 2 shows a block diagram of a removable alignment device.
Прицел-прибор наведения тепловизионный содержит размещенные в корпусе 1 и параллельно установленные друг другу лазерный канал наведения 2, визирный канал 3 и тепловизионный канал 4, а также электронный блок управления 5. Лазерный канал наведения 2 включает последовательно установленные и оптически связанные лазерный осветитель 6, оптический модулятор 7 с растром 8, панкратическую оптическую систему 9, которые электрически связаны с электронным блоком управления 5, и первый объектив 10. Лазерный осветитель 6 выполнен в виде непрерывного диодного лазера, между которым и оптическим модулятором 7 установлена согласующая оптическая система 11, согласующая расходимость лазерного диода с размером рисунка растра 8 и включающая коллимирующую линзу 12 и цилиндрический телескоп 13. В конкретном исполнении в качестве лазерного осветителя 6 используется непрерывный диодный лазер с длиной волны генерации 1,06 мкм, мощностью излучения 7 Вт и размером излучающей площадки 130x1,5 мкм. При этом электрическая мощность накачки диодного лазера составляла 16-17 Вт, что соответствует его полному к.п.д. генерации не ниже 40%.The thermal imaging sight-sight device contains a laser guidance channel 2, a sighting channel 3 and a thermal imaging channel 4, and an electronic control unit 5 located in the housing 1 and parallel to each other. The laser guidance channel 2 includes an optical illuminated laser optic coupler 6 a modulator 7 with a raster 8, a pankratic optical system 9, which are electrically connected to the electronic control unit 5, and the first lens 10. The laser illuminator 6 is made in the form of a continuous diode a laser, between which and an optical modulator 7 a matching optical system 11 is installed, matching the divergence of the laser diode with the size of the raster pattern 8 and including a collimating lens 12 and a cylindrical telescope 13. In a specific embodiment, a continuous diode laser with a generation wavelength is used as a laser illuminator 6 1.06 microns, a radiation power of 7 watts and the size of the emitting pad 130x1.5 microns. In this case, the electric pump power of the diode laser was 16–17 W, which corresponds to its full efficiency. generation not lower than 40%.
Оптический модулятор 7 содержит растр 8, имеющий по меньшей мере две модуляционные дорожки, внешнюю и внутреннюю, для осуществления пространственно-временной модуляции излучения лазерного осветителя 6. Вращение растра 8 осуществляется с помощью электродвигателя 14 с устройством 15 стабилизации скорости его вращения. В качестве электродвигателя 14 может использоваться электродвигатель постоянного тока RE13 013 mm, а в качестве устройства 15 стабилизации скорости вращения энкодер MR тип S, 256 СРТ (фирмы Maxon motor ag). Контроль за стабилизацией скорости вращения растра 8 осуществляется электронным блоком управления 5.The optical modulator 7 contains a raster 8, which has at least two modulation tracks, external and internal, for spatiotemporal modulation of the radiation of the laser illuminator 6. The raster 8 is rotated using an electric motor 14 with a device 15 for stabilizing its rotation speed. As a motor 14, a DC motor RE13 013 mm can be used, and as a device 15 for stabilizing the speed of rotation of the encoder MR type S, 256 СРТ (Maxon motor ag). Monitoring the stabilization of the speed of rotation of the raster 8 is carried out by the electronic control unit 5.
Панкратическая оптическая система 9 состоит из подвижных 16, 17 и неподвижного 18 оптических компонентов. Перемещение подвижных 16 и 17 оптических компонентов осуществляется по заданному закону, соответствующему траектории движения управляемой ракеты, с помощью привода 19. Тем самым обеспечивается постоянный поперечный размер пучка излучения лазерного осветителя 6 в хвостовой плоскости ракеты на всех дистанциях ее полета. Привод 19 может быть выполнен на основе шагового двигателя 8СМА06-25 (фирма Standa) с драйвером, электрически связанным с электронным блоком управления 5.Pankratic optical system 9 consists of a movable 16, 17 and a fixed 18 optical components. Moving the movable 16 and 17 optical components is carried out according to a predetermined law corresponding to the trajectory of the guided missile, using the drive 19. This ensures a constant transverse dimension of the radiation beam of the laser illuminator 6 in the tail plane of the missile at all distances of its flight. The drive 19 can be made on the basis of a stepper motor 8CMA06-25 (Standa) with a driver electrically connected to the electronic control unit 5.
Визирный канал 3 включает последовательно установленные и оптически связанные второй объектив 20, электронно-управляемый узел прицельной марки 21, оборачивающую систему 22 и окуляр 23, причем узел прицельной марки 21 содержит последовательно установленные на его оптической оси осветитель 24, включающий источник света 25 и конденсор 26, блок индикации прицельной марки 27, электрически связанный с электронным блоком управления 5, причем узел прицельной марки 21 оптически сопряжен с визирным каналом 3 с помощью размещенного на его оси первого проекционного объектива 28 и спектроделителя 29, установленного на оси визирного канала перед оборачивающей системой 22. В конкретном исполнении в качестве источника света 25 используется светодиод с длиной волны излучения 0,65 мкм. Блок индикации прицельной марки 27 выполнен в виде двухмерного матричного жидкокристаллического транспаранта, имеющего размеры 20x20 мм, содержащего 200x200 элементов, которые электрически связаны с электронным блоком управления 5 и в зависимости от приложенного напряжения могут пропускать или не пропускать излучение осветителя 24. В результате на выходе блока индикации 27 создается двухмерная картина, состоящая из светлых и темных точек, что позволяет с помощью блока управления 5 генерировать изображение прицельной марки любой формы, например в виде перекрестия, при этом одновременно может генерироваться изображение любой служебной информации. С помощью электрических сигналов электронного блока управления 5 можно перемещать прицельную марку по двум координатам, что позволяет управлять ее положением электронным образом, тем самым проводить выверку оптических каналов и вводить углы возвышения для траектории полета ракеты.The sighting channel 3 includes a second lens 20 mounted in series and optically coupled, an electronically controlled reticle assembly 21, a wrapping system 22 and an eyepiece 23, the reticle assembly 21 comprising a illuminator 24 including a light source 25 and a condenser 26 sequentially mounted on its optical axis , an indication unit of the aiming mark 27, electrically connected to the electronic control unit 5, and the site of the aiming mark 21 is optically coupled to the sighting channel 3 using the first projection located on its axis onnogo lens beamsplitters 28 and 29 mounted on the sighting axis of the channel in front of the relay system 22. In the preferred embodiment as a light source 25, an LED with a wavelength of 0.65 microns. The display unit of the sighting mark 27 is made in the form of a two-dimensional matrix liquid crystal banner measuring 20x20 mm, containing 200x200 elements that are electrically connected to the electronic control unit 5 and depending on the applied voltage may or may not transmit radiation from the illuminator 24. As a result, the output of the unit of indication 27, a two-dimensional picture is created, consisting of light and dark dots, which allows using the control unit 5 to generate an image of the reticle of any shape, for example as a crosshair, while at the same time can generate an image of any proprietary information. Using the electrical signals of the electronic control unit 5, it is possible to move the reticle in two coordinates, which allows you to control its position electronically, thereby calibrating the optical channels and entering elevation angles for the flight path of the rocket.
Спектроделитель 29 может быть выполнен в виде призмы-куба, на гипотенузную грань которой нанесено спектроделительное оптическое покрытие, имеющее максимальный коэффициент отражения на длине волны 0,65 мкм и максимальное пропускание в области спектра 0,4-0,63 мкм. Для согласования конкретного размера блока индикации прицельной марки 27 с полями зрения оборачивающей системы 22 и окуляра 23 визирного канала 3 первый проекционный объектив может быть выполнен с увеличением 0.42х.The spectrum splitter 29 can be made in the form of a prism-cube, on the hypotenous face of which a spectrodividing optical coating is applied, having a maximum reflection coefficient at a wavelength of 0.65 μm and a maximum transmission in the spectral region of 0.4-0.63 μm. To coordinate the specific size of the display unit of the aiming mark 27 with the fields of view of the wrapping system 22 and the eyepiece 23 of the sighting channel 3, the first projection lens can be made with an increase of 0.42 x .
Тепловизионный канал 4 включает третий объектив 30, выполненный инфракрасным, тепловизионный модуль 31 и устройство видеоотображения 32, при этом тепловизионный модуль 31 установлен в фокальной плоскости третьего объектива 30 и электрически связан с устройством видеоотображения 32 и электронным блоком управления 5. Устройство видеоотображения 32 выполнено на основе микродисплея, установленного в корпусе 1, оптически сопряженного с осью визирного канала с помощью после- 2 033809 довательно установленных и оптически связанных второго проекционного объектива 33 и призмы БС-0° 34, установленной между спектроделителем 29 и вторым объективом 20 с возможностью перемещения перпендикулярно оси визирного канала. В конкретном исполнении третий объектив 30 выполнен из двух германиевых асферических просветленных на область спектра 8-12 мкм линз, имеет фокусное расстояние 100 мм и апертуру F/1,0. Тепловизионный модуль 31 выполнен на основе неохлаждаемой микроболометрической матрицы из материала VOx с количеством пикселей 640x480 и размером пикселя 17 мкм. Микродисплей выполнен по OLED-технологии, имеет размер светящейся площадки 0,6 дюйма по диагонали и содержит 800x600 светящихся элементов. Изображение с микродисплея сопрягается с осью визирного канала 3 с помощью последовательно установленных второго проекционного объектива 33 с увеличением 1,3х и призмы БС-0° 34, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно оптической оси визирного канала, например, вручную с помощью рычага.The thermal imaging channel 4 includes a third infrared lens 30, a thermal imaging module 31 and a video display device 32, while the thermal imaging module 31 is installed in the focal plane of the third lens 30 and is electrically connected to the video display device 32 and the electronic control unit 5. The video display device 32 is based on microdisplay installed in the housing 1, optically coupled to the axis of the sighting channel using subsequently installed and optically coupled to a second projection of the lens 33 and the BS-0 ° prism 34 provided between the spectrum splitter 29 and the second objective lens 20 to move perpendicularly to the sighting axis of the channel. In a specific embodiment, the third lens 30 is made of two germanium aspherical lenses illuminated onto the spectrum region of 8-12 μm, has a focal length of 100 mm and an aperture of F / 1.0. The thermal imaging module 31 is made on the basis of an uncooled microbolometric matrix of VOx material with a pixel count of 640x480 and a pixel size of 17 μm. The microdisplay is made according to OLED technology, has a luminous area of 0.6 inches diagonally and contains 800x600 luminous elements. The microdisplay image is mated to the axis of the sighting channel 3 using a second projection lens 33 sequentially mounted with a magnification of 1.3 x and a BS-0 ° 34 prism mounted to move perpendicularly to the optical axis of the sighting channel, for example, manually using a lever.
Используемая конфигурация тепловизионного канала обеспечивает обнаружение цели типа танк ночью или в случае низкого пропускания атмосферы на расстоянии не менее 6,5 км.The configuration of the thermal imaging channel used ensures the detection of a tank type target at night or in the case of low atmospheric transmission at a distance of at least 6.5 km.
В конкретном примере электронный блок управления 5 выполнен на основе 32-битного контроллера STMicroelectronics семейства STM32 со встроенной памятью объемом 256 кБ FLASH, предназначенной для хранения управляющей программы, а также с отдельной микросхемой памяти EEPROM объемом 2 кБ для хранения текущих данных функционирования прицела-прибора, например координат прицельной марки, суммарного время работы лазерного осветителя. Электронный блок управления 5 снабжен рядом органов управления, например сенсорных. Электронный блок управления 5 в конкретном исполнении управляет лазерным осветителем 6, тепловизионным модулем 31 и микродисплеем 32 посредством универсального асинхронного приемопередатчика, а блоком индикации прицельной марки 27 - посредством последовательного периферийного интерфейса, например SPI. Для связи с внешними управляющими устройствами, например с электронным блоком пусковой установки, и подключения контрольной аппаратуры электронный блок управления может быть снабжен интерфейсом RS-232.In a specific example, the electronic control unit 5 is made on the basis of a 32-bit STMicroelectronics STM32 controller with a built-in 256KB FLASH memory intended for storing a control program, as well as with a separate 2KB EEPROM memory microcircuit for storing current data on the operation of the sight, for example, the coordinates of the reticle, the total operating time of the laser illuminator. The electronic control unit 5 is equipped with a number of controls, such as touch. In a particular embodiment, the electronic control unit 5 controls the laser illuminator 6, the thermal imaging module 31, and the microdisplay 32 via a universal asynchronous transceiver, and the sighting mark indication unit 27 through a serial peripheral interface, for example, SPI. To communicate with external control devices, for example, with the electronic unit of the launcher, and to connect control equipment, the electronic control unit can be equipped with an RS-232 interface.
Узел прицельной марки 27 по командам электронного блока управления 5 формирует в поле зрения окуляра 23 визирного канала 3 изображение прицельной марки и служебной информации, например уровня заряда батареи питания или состояния пуска ракеты. Электронный блок управления 5 по запрограммированным алгоритмам задает закон перемещения подвижных оптических компонентов 16 и 17 панкратической оптической системы 9, подавая на привод 19 соответствующие команды. Значение скорости перемещения подвижных оптических компонентов 16 и 17 формируется электронным блоком управления 5 посредством ШИМ-модуляции.The site of the sighting mark 27 at the commands of the electronic control unit 5 forms in the field of view of the eyepiece 23 of the sighting channel 3 an image of the sighting mark and service information, for example, the level of charge of the battery or launch state of the rocket. The electronic control unit 5 according to the programmed algorithms sets the law of movement of the movable optical components 16 and 17 of the pan-optical optical system 9, giving the appropriate commands to the drive 19. The value of the moving speed of the moving optical components 16 and 17 is formed by the electronic control unit 5 by means of PWM modulation.
Съемное выверочное устройство содержит размещенные в его корпусе 35 установленные последовательно и оптически связанные светофильтр 36, призму АР-90° 37, спектроделитель 38 выверочного устройства, фокусирующую линзу 39 и визуализатор 40 излучения лазерного канала. Корпус 35 выполнен с возможностью установки на объективы 10 и 20 прицела-прибора наведения и оптического сопряжения компонентов 36, 37 и спектроделителя 38 выверочного устройства с оптическими осями лазерного канала наведения 2 и визирного канала 3 соответственно. Светофильтр 36 может быть выполнен из стекла НС-3.В качестве спектроделителя 38 выверочного устройства может применяться призма-куб, на гипотенузную грань которой нанесено оптическое покрытие, имеющее максимальный коэффициент отражения для излучения в спектральном диапазоне 0,65-0,67 мкм и максимальный коэффициент пропускания для излучения с длиной волны 1,06 мкм. Визуализатор 40 может быть выполнен в виде таблетки из антистоксового материала, которая преобразует падающее на него ИК-излучение с длиной волны 1,06 мкм в видимое излучение, например с длиной волны 0,66 мкм.The removable reconciliation device contains placed in its case 35 mounted sequentially and optically coupled light filter 36, a prism AP-90 ° 37, a spectrometer 38 alignment device, a focusing lens 39 and a visualizer 40 of the laser channel radiation. The housing 35 is made with the possibility of mounting on the lenses 10 and 20 of the sight-instrument of guidance and optical coupling of the components 36, 37 and the spectrometer 38 of the alignment device with the optical axes of the laser guidance channel 2 and the sighting channel 3, respectively. The filter 36 can be made of NS-3 glass. A prism-cube can be used as a spectrometer 38 of the alignment device, on the hypotenuse face of which an optical coating is applied having a maximum reflection coefficient for radiation in the spectral range of 0.65-0.67 μm and a maximum transmittance for radiation with a wavelength of 1.06 μm. The visualizer 40 may be made in the form of a tablet of anti-Stokes material, which converts the incident infrared radiation with a wavelength of 1.06 μm into visible radiation, for example with a wavelength of 0.66 μm.
Прицел-прибор наведения тепловизионный работает следующим образом.Thermal imaging aiming device works as follows.
Прицел-прибор наведения тепловизионный размещают с требуемой точностью на посадочное место, предусмотренное на заводе-изготовителе, на пусковой установке с размещенной на ней управляемой ракетой. Пусковая установка может быть снабжена триподом с механизмами ручного управления положением направляющей в пространстве.The thermal imaging aiming device is placed with the required accuracy on the seat provided at the factory, on the launcher with a guided missile placed on it. The launcher can be equipped with a tripod with mechanisms for manual control of the position of the guide in space.
Выполняют подключение прицела-прибора наведения с помощью кабеля к пусковой установке, от которой производится электропитание прицела и выдача сигналов, связанных с пуском ракеты. При подаче напряжения от электронного блока управления 5 на блок индикации прицельной марки 27 оператор в окуляре наблюдает появление прицельной марки, например, перекрестия, форма и яркость которой может управляться органами управления на электронном блоке управления 5.Connect the sight-pointing device with a cable to the launcher, from which power is supplied to the sight and the issuance of signals associated with the launch of the rocket. When applying voltage from the electronic control unit 5 to the display unit of the aiming mark 27, the operator in the eyepiece observes the appearance of the aiming mark, for example, a crosshair, the shape and brightness of which can be controlled by the controls on the electronic control unit 5.
Одновременно с подачей питания электродвигатель 14 с устройством 15 стабилизации скорости вращения приводит во вращение растр 8 оптического модулятора 7, и при достижении скорости его вращения требуемого значения электронный блок управления 5 формирует сигнал готовности прицелаприбора к пуску ракет, который появляется в поле зрения визирного канала, например, в виде мигающего светящегося символа Готов. Предварительно в электронном блоке управления 5 могут быть запрограммированы любые виды прицельных марок и любая необходимая служебная информация.Simultaneously with the power supply, the electric motor 14 with the rotational speed stabilization device 15 drives the raster 8 of the optical modulator 7, and when its speed reaches the required value, the electronic control unit 5 generates a signal that the sighting device is ready to launch missiles, which appears in the field of view of the sighting channel, for example , in the form of a flashing glowing Ready symbol. Previously, in the electronic control unit 5 can be programmed any kind of sighting marks and any necessary service information.
В окуляре 23 прицела-прибора наведения наводчик видит указанные выше прицельные знаки и служебную информацию красного цвета, хорошо различаемую на фоне изображения местности.In the eyepiece 23 of the aiming device, the gunner sees the above sighting signs and red service information, clearly distinguishable from the background of the terrain image.
- 3 033809- 3 033809
В случае неблагоприятных погодных условий либо в условиях низкой освещенности ночью наводчик может использовать для наблюдения местности и прицеливания тепловизионный канал 4, для включения которого необходимо с помощью рычага переместить призму БС-0° 34 в верхнее положение (фиг. 1). Одновременно с перемещением призмы БС-0° 34 электронный блок управления 5 по сигналу с микровыключателя (не показанного на фиг. 1), механически связанного с рычагом перемещения призмы БС0° 34, подает питание на тепловизионный модуль 31 и микродисплей 32. Это обеспечивает наблюдение местности (цели) оператором в визирном канале за счет переноса изображения с микродисплея 32 в визирный канал 3 с помощью второго проекционного объектива 33 и призмы БС-0° 34. Таким образом, тепловизионное изображение местности накладывается на изображение прицельной марки.In case of adverse weather conditions or in low light conditions at night, the gunner can use the thermal imaging channel 4 to observe the terrain and aim, for which it is necessary to use the lever to move the BS-0 ° 34 prism to the upper position (Fig. 1). Simultaneously with the movement of the BS-0 ° 34 prism, the electronic control unit 5, according to the signal from the microswitch (not shown in Fig. 1), mechanically connected with the BS0 ° 34 prism moving lever, supplies power to the thermal imaging module 31 and the microdisplay 32. This ensures the observation of the terrain (targets) by the operator in the sighting channel by transferring the image from the microdisplay 32 to the sighting channel 3 using the second projection lens 33 and the BS-0 ° prism 34. Thus, the thermal image of the area is superimposed on the sighting image ki.
При появлении в поле зрения визирного канала служебного знака Готов наводчик должен удерживать прицельную марку на цели с помощью, например, установленного на пусковой установки трипода с механизмами ручного наведения, и нажать размещенную на пусковой установке кнопку Пуск.When the Ready sign appears in the field of view of the sighting channel, the gunner must hold the reticle on the target using, for example, a tripod with manual guidance mechanisms installed on the launcher, and press the Start button located on the launcher.
После получения от пусковой установки сигнала Сход (т.е. старта ракеты), индикация которого появляется в визирном канале, включается питание лазерного осветителя 6, и далее электронным блоком управления 5 с запрограммируемой временной задержкой запускается привод 19, приводящий в движение подвижные компоненты 16 и 17 панкратической оптической системы 9. Закон движения данных компонентов программируется в электронном блоке управления 5 таким образом, чтобы в плоскости хвостовой части ракеты, содержащей фотоприемник лазерного излучения, обеспечивается постоянный размер изображений пересекающих друг друга внешней и внутренней дорожек растра 8 оптического модулятора 7.After receiving the Descent signal from the launcher (i.e., the launch of the rocket), the indication of which appears in the sighting channel, the power of the laser illuminator 6 is turned on, and then the electronic control unit 5 with a programmable time delay starts the drive 19, which drives the movable components 16 and 17 of the pan-optical optical system 9. The law of motion of these components is programmed in the electronic control unit 5 so that in the plane of the tail of the rocket containing the laser photodetector, the constant size of images intersecting each other of the outer and inner tracks of the raster 8 of the optical modulator 7 is printed.
По истечении промежутка времени, равного максимальному расчетному времени полета ракеты, электронный блок управления 5 дает сигнал на привод 19 для остановки движения подвижных компонентов панкратической системы и последующий их возврат в первоначальное положение. Одновременно с остановкой панкратической системы выключается питание лазерного осветителя 6, и прицел-прибор наведения готов к следующему пуску ракет.After a period of time equal to the maximum estimated flight time of the rocket, the electronic control unit 5 gives a signal to the actuator 19 to stop the movement of the moving components of the pancratic system and their subsequent return to their original position. Simultaneously with the stop of the pancratic system, the power of the laser illuminator 6 is turned off, and the aiming device is ready for the next missile launch.
В данном прицеле-приборе наведения может быть предусмотрен следующий порядок выверки каналов с помощью съемного выверочного устройства. В первую очередь проводят совмещение осей лазерного канала наведения и визирного канала. Для этого съемное выверочное приспособление устанавливают одновременно на первый 10 и второй 20 объективы прицела-прибора наведения тепловизионного. При этом ИК-излучение лазерного канала наведения проходит последовательно через оптические компоненты 36-39 съемного выверочного устройства (фиг. 2) и попадает на визуализатор 40, в котором преобразуется в видимое излучение красного цвета, и с помощью линзы 39 и спектроделителя 38 съемного выверочного устройства попадает в визирный канал прицела-прибора наведения и может наблюдаться в окуляре 23. С помощью органов управления на блоке 5 электронно совмещают положение центра перекрестия прицельной марки с изображением лазерного пятна, тем самым обеспечивается контроль параллельности и совмещение осей лазерного канала наведения 2 и визирного канала 3 прицела.In this guidance sight device, the following order of channel alignment using a removable alignment device can be provided. First of all, the axes of the laser guidance channel and the target channel are combined. For this, a removable alignment device is installed simultaneously on the first 10 and second 20 lenses of the sight-sighting device of the thermal imaging. In this case, the infrared radiation of the laser guidance channel passes sequentially through the optical components 36-39 of the removable reconciliation device (Fig. 2) and enters the visualizer 40, in which it is converted into visible red radiation, and using the lens 39 and the spectrometer 38 of the removable reconciliation device falls into the sighting channel of the aiming device and can be observed in the eyepiece 23. Using the controls on block 5 electronically combine the position of the center of the crosshair of the aiming mark with the image of the laser spot, thereby provides parallelism control and alignment of the axes of the laser guidance channel 2 and the sighting channel 3 of the sight.
После этого проводят совмещение визирного и тепловизионного каналов методом удаленной точки. Для этого в визирном канале фиксируют на местности предмет-ориентир, удаленный на более 500 м, и наводят на него прицельную марку. Затем перемещают призму БС-0° 34 в верхнее положение, что приводит к включению тепловизионного канала и появлению тепловизионного изображения местности в визирном канале. Совмещают электронным образом с помощью электронного блока управления 5 положение тепловизионного изображения вышеуказанного предмета-ориентира с перекрестием визирного канала, что обеспечивает, в конечном счете, параллельность оптических осей всех трех каналов прицелаприбора наведения тепловизионного.After this, the combination of the sighting and thermal imaging channels is carried out using the remote point method. To do this, in the sighting channel fix on the terrain an object landmark located more than 500 m, and aim it at the sighting mark. Then the BS-0 ° 34 prism is moved to the upper position, which leads to the inclusion of the thermal imaging channel and the appearance of the thermal imaging image of the area in the sighting channel. Using the electronic control unit 5, electronically combine the position of the thermal imaging image of the aforementioned landmark with the crosshair of the sighting channel, which ultimately ensures parallel optical axes of all three channels of the thermal imaging aiming device.
Перемещение прицельной марки с помощью электронного блока управления 5 дает возможность ввода режима превышения траектории ракеты с целью обхода ею различных препятствий, наблюдаемых на отдельных участках местности. Это производится следующим образом. Наводчик с помощью органов управления электронного блока управления 5 вводит предполагаемую дальность до цели, которая определяется с помощью внешнего лазерного дальномера либо по дальномерным шкалам прицельной марки. После ввода дальности электронный блок управления 5 после схода ракеты реализует заранее запрограммированное снижение прицельной марки, а наводчик, сопровождая цель с помощью органов управления трипода, вручную заклоняет весь прицел-прибор наведения тепловизионный, включая и ось канала наведения, вверх, что приведет к соответствующему подъему оси лазерного канала наведения и связанной с ней траектории полета ракеты. Далее в ходе полета ракеты прицельная марка автоматически возвращается электронным блоком управления 5 в нулевое положение, и наводчик, удерживая прицельную марку на цели, обеспечивает снижение траектории полета ракеты и поражение цели.Moving the sighting mark using the electronic control unit 5 makes it possible to enter the mode of exceeding the missile trajectory in order to bypass various obstacles observed in individual areas of the terrain. This is done as follows. The gunner using the controls of the electronic control unit 5 enters the estimated range to the target, which is determined using an external laser rangefinder or on the range finder scales of the reticle. After entering the range, the electronic control unit 5 after the rocket descent implements a pre-programmed reduction of the aiming mark, and the gunner, tracking the target with the help of tripod controls, manually bends the entire thermal imaging aiming device, including the axis of the guidance channel, upward, which will lead to a corresponding rise the axis of the laser guidance channel and the associated missile flight path. Further, during the flight of the rocket, the aiming mark is automatically returned by the electronic control unit 5 to the zero position, and the gunner, holding the sighting mark on the target, ensures a reduction in the trajectory of the rocket and hitting the target.
Предлагаемый прицел-прибор наведения тепловизионный содержит все узлы в едином корпусе, что обеспечивает его компактность, уменьшение массогабаритных параметров, повышение механической стабильности параллельности всех оптических каналов. Применение электронного метода совмещения каналов и управления положением прицельной марки позволяет отказаться от дополнительных механических компонентов и органов управления, что также упрощает конструкцию прицела прибора наведе- 4 033809 ния тепловизионного и повышает надежность его работы, а также обеспечивает простой и надежный способ обеспечения полета ракеты с превышением, что позволяет вести стрельбу в условиях сложного рельефа местности.The proposed thermal imaging sighting device contains all the nodes in a single housing, which ensures its compactness, reduction of weight and size parameters, increasing the mechanical stability of parallelism of all optical channels. The use of the electronic method of combining channels and controlling the position of the reticle makes it possible to abandon additional mechanical components and controls, which also simplifies the design of the sight of the thermal imaging device and increases the reliability of its operation, and also provides a simple and reliable way to ensure missile flight in excess that allows you to fire in difficult terrain.
Использование в лазерном осветителе диодного лазера, имеющего в 2-3 раза более высокий к.п.д. по сравнению с лазерами с диодной накачкой, в том числе волоконными лазерами, и в 10-15 раз по сравнению с лазерами с ламповой накачкой, позволяет сократить электропотребление источника питания прицела, уменьшить тепловую нагрузку на оптические компоненты и увеличить число непрерывных последовательных циклов работы прицела.The use of a diode laser in a laser illuminator having a 2–3 times higher efficiency in comparison with diode-pumped lasers, including fiber lasers, and by 10-15 times in comparison with lamp-pumped lasers, it allows to reduce the power consumption of the sight power supply, reduce the thermal load on the optical components and increase the number of continuous sequential cycles of the sight.
Использованные источники информации.Used sources of information.
1. Патент RU № 2375665 С2, F41G 3/06, G02B 23/00.1. Patent RU No. 2375665 C2, F41G 3/06, G02B 23/00.
2. Патент RU № 2191971 С2, F41G 7/00 (прототип).2. Patent RU No. 2191971 C2, F41G 7/00 (prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800158A EA033809B1 (en) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Thermal imaging sight-guidance unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201800158A EA033809B1 (en) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Thermal imaging sight-guidance unit |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201800158A1 EA201800158A1 (en) | 2019-09-30 |
| EA201800158A8 EA201800158A8 (en) | 2019-10-31 |
| EA033809B1 true EA033809B1 (en) | 2019-11-27 |
Family
ID=68000165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201800158A EA033809B1 (en) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Thermal imaging sight-guidance unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA033809B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776633C1 (en) * | 2021-09-22 | 2022-07-22 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Surveillance device: sight with remote control |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2191971C2 (en) * | 2000-11-27 | 2002-10-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Sight-guidance device with radiation channels and manner of test of parallelism of optical axes |
| RU2224206C1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-02-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Optical sight of fire control system (modifications) |
| US20110113949A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-05-19 | Timothy Bradley | Modulation device for a mobile tracking device |
| RU2613767C2 (en) * | 2015-06-25 | 2017-03-21 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Commander sighting and surveillance complex |
-
2018
- 2018-03-15 EA EA201800158A patent/EA033809B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2191971C2 (en) * | 2000-11-27 | 2002-10-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Sight-guidance device with radiation channels and manner of test of parallelism of optical axes |
| RU2224206C1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-02-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Optical sight of fire control system (modifications) |
| US20110113949A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-05-19 | Timothy Bradley | Modulation device for a mobile tracking device |
| RU2613767C2 (en) * | 2015-06-25 | 2017-03-21 | Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Commander sighting and surveillance complex |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776633C1 (en) * | 2021-09-22 | 2022-07-22 | Публичное акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Surveillance device: sight with remote control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201800158A8 (en) | 2019-10-31 |
| EA201800158A1 (en) | 2019-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9057583B2 (en) | Sight system | |
| US20140063261A1 (en) | Portable distance measuring device with a laser range finder, image sensor(s) and microdisplay(s) | |
| KR101972099B1 (en) | Viewer with display overlay | |
| EP0852021B1 (en) | Day and night sighting system | |
| EP2286172B1 (en) | Combination sight | |
| US5204489A (en) | Modular and reconfigurable episcopic sight | |
| US20120097741A1 (en) | Weapon sight | |
| US9151603B2 (en) | Compact folded signal transmission and image viewing pathway design and visual display technique for laser rangefinding instruments | |
| RU2613767C2 (en) | Commander sighting and surveillance complex | |
| WO2018100487A1 (en) | Methods systems circuits components apparatus devices assemblies and computer executable code for aiming a firearm | |
| CN115803581A (en) | Shooting equipment, aiming device, imaging distance measuring device and adjusting method thereof | |
| CN213599935U (en) | Shooting equipment, aiming device and imaging distance measuring device thereof | |
| RU2464601C1 (en) | Aiming device with laser range finder | |
| KR20200038678A (en) | Complex optical sighting device | |
| EA013144B1 (en) | Portable missile launcher sight guidance device | |
| CN107229101B (en) | A kind of non-refrigeration type infrared thermal imagery preset lens | |
| US11002833B2 (en) | Spotting scope with integrated laser rangefinder and related methods | |
| EA033809B1 (en) | Thermal imaging sight-guidance unit | |
| RU2224206C1 (en) | Optical sight of fire control system (modifications) | |
| KR20230171439A (en) | telescopic sight | |
| RU199038U1 (en) | Sight for small arms | |
| RU2313116C1 (en) | Combined sight with laser range-finder | |
| US5264913A (en) | Reduced combiner helicopter sight system | |
| RU2193789C2 (en) | Day and night observation device | |
| EA016373B1 (en) | Combined optical sight for light arming |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KG TJ TM |