RU102815U1

RU102815U1 - LASER DISTANCE SIMULATOR

Info

Publication number: RU102815U1
Application number: RU2010138873/28U
Authority: RU
Inventors: Ольга Романовна Горбачевская; Андрей Валерьевич Лях; Николай Тимофеевич Сидоренко; Анатолий Михайлович Тареев; Татьяна Васильевна Топленикова
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Пеленг"
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2011-03-10

Abstract

1. Имитатор дистанций для лазерного дальномера, содержащий расположенные последовательно приемный оптический модуль, включающий оптически связанные первый ослабитель лазерного излучения, первый объектив и первый световод, волоконно-оптическую линию задержки оптического сигнала и передающий оптический модуль, включающий второй световод и второй объектив, при этом выходной торец второго световода расположен на оптической оси второго объектива в его передней фокальной плоскости, а оси приемного и передающего оптических модулей параллельны между собой, отличающийся тем, что приемный оптический модуль дополнительно содержит прозрачную диафрагму, расположенную в фокальной плоскости приемного объектива, и рассеиватель лазерного излучения, расположенный между прозрачной диафрагмой и первым световодом, волоконно-оптическая линия задержки включает, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала, имеющих различную нормированную оптическую длину и включающих устройства плавной регулировки коэффициента пропускания лазерного излучения. ! 2. Имитатор дистанций для лазерного дальномера по п.1, отличающийся тем, что волоконно-оптическая линия задержки дополнительно содержит устройство дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания, введенное хотя бы в один волоконно-оптический канал. ! 3. Имитатор дистанций для лазерного дальномера по п.2, отличающийся тем, что устройство дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания выполнено в виде оптической системы, встроенной в разрыв оптического волокна, включающей, по меньшей мере, две положительные линзы, обеспечивающие взаимное 1. A distance simulator for a laser range finder, comprising a receiving optical module arranged in series, including an optically coupled first laser attenuator, a first lens and a first optical fiber, an optical fiber delay line of an optical signal and a transmitting optical module including a second optical fiber and a second lens, the output end of the second fiber is located on the optical axis of the second lens in its front focal plane, and the axis of the receiving and transmitting optical modules is parallel flax with each other, characterized in that the receiving optical module further comprises a transparent diaphragm located in the focal plane of the receiving lens, and a laser diffuser located between the transparent diaphragm and the first fiber, the optical fiber delay line includes at least two fiber optical channels having different normalized optical lengths and including devices for smooth adjustment of the transmittance of laser radiation. ! 2. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 1, characterized in that the fiber-optic delay line further comprises a device for discrete fixed changes in transmittance introduced into at least one fiber-optic channel. ! 3. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 2, characterized in that the device for discrete fixed change in transmittance is made in the form of an optical system built into the gap of the optical fiber, including at least two positive lenses, providing mutual

Description

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля параметров лазерных дальномеров прицелов объектов бронетанковой техники, используемым преимущественно в полевых условиях при контроле их технического состояния.The utility model relates to the field of instrumentation, and more specifically to devices for monitoring the parameters of laser rangefinders sights of objects of armored vehicles, used mainly in the field to monitor their technical condition.

Известен имитатор дистанций для лазерного дальномера [1], содержащий расположенные последовательно приемный оптический модуль, включающий оптически связанные ослабитель лазерного излучения, первый объектив и первый световод, волоконно-оптическую линию задержки (ВОЛЗ) оптического сигнала и передающий оптический модуль, включающий второй световод и второй объектив, при этом выходной торец второго световода расположен на оптической оси второго объектива в его передней фокальной плоскости, а оси приемного и передающего оптических модулей параллельны между собой. ВОЛЗ в известном устройстве выполнена в виде волоконно-оптического световода и специфического светоделительного устройства, оптически связанного с приемным и передающим оптическими модулями с одной стороны и с входом и выходом волоконно-оптического световода с другой стороны. Такая система обеспечивает обратно-круговой ход лучей, входящих в нее со стороны передающего канала лазерного дальномера. При подаче на вход ВОЛЗ импульса лазерной энергии на ее выходе образуется множество следующих друг за другом через равные промежутки времени импульсов лазерной энергии разной интенсивности. Интенсивность импульсов убывает в соответствии с фиксированным коэффициентом ослабления ВОЛЗ, а временные промежутки между импульсами и соответственно имитируемые расстояния до объектов кратны фиксированной величине, зависящей от длины волоконно-оптического световода.A known distance simulator for a laser rangefinder [1], comprising sequentially receiving optical module comprising optically coupled laser attenuator, a first lens and a first optical fiber, a fiber optic delay line (FOL) of an optical signal and transmitting optical module including a second optical fiber and a second the lens, while the output end of the second fiber is located on the optical axis of the second lens in its front focal plane, and the axis of the receiving and transmitting optical modules th are parallel to each other. VOLZ in the known device is made in the form of a fiber optic fiber and a specific beam splitter, optically coupled to the receiving and transmitting optical modules on the one hand and with the input and output of the fiber optic fiber on the other hand. Such a system provides a reverse circular motion of the rays entering it from the side of the transmitting channel of the laser rangefinder. When a laser pulse of laser energy is supplied to the FOCL input, a plurality of laser energy pulses of different intensities successive at equal intervals are formed at its output. The intensity of the pulses decreases in accordance with the fixed attenuation coefficient of the fiber optic link, and the time intervals between the pulses and, accordingly, the simulated distances to the objects are multiples of a fixed value, which depends on the length of the optical fiber.

Основными недостатками этого имитатора дистанций для лазерного дальномера являются сложность конструкции, обусловленная использованием сложных светоделительных или призменных элементов в составе ВОЛЗ для формирования пучков лучей различной интенсивности, невысокая точность контроля энергетических параметров лазерного дальномера, обусловленная фиксированным, а не регулируемым, делением энергии подаваемого в приемный канал контролируемого лазерного дальномера излучения и невозможностью настройки требуемых уровней энергии рабочих световых пучков, соответствующих каждой имитируемой дальности, ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью контроля параллельности передающего и приемного каналов лазерного дальномера, а также невысокие эксплуатационные характеристики.The main disadvantages of this distance simulator for a laser rangefinder are the design complexity due to the use of complex beam splitting or prism elements in the FOCL for the formation of beams of rays of various intensities, the low accuracy of controlling the energy parameters of the laser rangefinder, due to the fixed, but not adjustable, division of the energy supplied to the receiving channel controlled laser rangefinder radiation and the inability to adjust the required energy levels of the working their light beams corresponding to each simulated range, limited functionality, due to the inability to control the parallelism of the transmitting and receiving channels of the laser rangefinder, as well as low operational characteristics.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства, повышение точности контроля энергетических параметров лазерного дальномера, расширение его функциональных возможностей и повышение эксплуатационных характеристик.The objective of the utility model is to simplify the design of the device, increase the accuracy of control of the energy parameters of the laser range finder, expand its functionality and increase operational characteristics.

Для выполнения этой задачи в имитаторе дистанций для лазерного дальномера, содержащем расположенные последовательно приемный оптический модуль, включающий оптически связанные первый ослабитель лазерного излучения, первый объектив и первый световод, ВОЛЗ оптического сигнала и передающий оптический модуль, включающий второй световод и второй объектив, при этом выходной торец второго световода расположен на оптической оси второго объектива в его передней фокальной плоскости, а оси приемного и передающего оптических модулей параллельны между собой, приемный оптический модуль дополнительно содержит прозрачную диафрагму, расположенную в фокальной плоскости приемного объектива, и рассеиватель лазерного излучения, расположенный между прозрачной диафрагмой и первым световодом, ВОЛЗ включает, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала, имеющие различную нормированную оптическую длину и включающие устройства плавной регулировки коэффициента пропускания лазерного излучения. ВОЛЗ может дополнительно содержать устройство дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания, введенное хотя бы в один волоконно-оптический канал. Последнее может быть выполнено в виде оптической системы, встроенной в разрыв оптического волокна, включающей, по меньшей мере, две положительные линзы, обеспечивающие взаимное оптическое сопряжение торцов разорванного оптического волокна с параллельным ходом лучей света между ними, между которыми размещен второй ослабитель, установленный с возможностью вывода из хода лучей света. Второй ослабитель может быть выполнен в виде светофильтра. Устройства плавной регулировки коэффициента пропускания лазерного излучения могут быть выполнены в виде регулируемого волоконно-оптического аттенюатора. Для возможности наблюдения выходного торца второго световода в визирный канал контролируемого лазерного дальномера может быть введена система подсветки выходного торца второго световода, выполненная в виде светодиода видимого света и оптического сумматора, встроенного в разрыв второго световода, имеющего волоконный вход для оптической связи со светодиодом.To accomplish this task, in a distance simulator for a laser rangefinder, comprising a receiving optical module arranged in series, including an optically coupled first laser attenuator, a first lens and a first optical fiber, an optical signal fiber optic transmission line and a transmitting optical module including a second optical fiber and a second lens, while the output the end of the second fiber is located on the optical axis of the second lens in its front focal plane, and the axis of the receiving and transmitting optical modules is parallel interconnected, the receiving optical module further comprises a transparent diaphragm located in the focal plane of the receiving lens, and a laser diffuser located between the transparent diaphragm and the first optical fiber, the FOCL includes at least two fiber optic channels having different normalized optical lengths and including devices for smooth adjustment of the transmittance of laser radiation. FOCL may additionally contain a device for discrete fixed changes in transmittance introduced into at least one fiber optic channel. The latter can be made in the form of an optical system built into the gap of the optical fiber, including at least two positive lenses providing mutual optical conjugation of the ends of the torn optical fiber with a parallel path of light rays between them, between which there is a second attenuator, installed with the possibility of output from the course of the rays of light. The second attenuator can be made in the form of a light filter. Devices for smooth adjustment of the transmittance of laser radiation can be made in the form of an adjustable fiber-optic attenuator. In order to be able to observe the output end of the second fiber in the sighting channel of the controlled laser rangefinder, a system for illuminating the output end of the second fiber can be introduced, made in the form of a visible light emitting diode and an optical adder built into the gap of the second fiber with a fiber input for optical communication with the LED.

Выполнение ВОЛЗ, по меньшей мере, из двух волоконно-оптических каналов, имеющих различную нормированную оптическую длину, включающих устройства плавной регулировки коэффициента пропускания лазерного излучения, выполненных в виде регулируемого волоконно-оптического аттенюатора, а также введение хотя бы в один из волоконно-оптических каналов дополнительного устройства дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания, выполненного в виде оптической системы, встроенной в разрыв оптического волокна, включающей, по меньшей мере, две положительные линзы, обеспечивающие взаимное оптическое сопряжение торцов разорванного оптического волокна с параллельным ходом лучей света между ними, между которыми размещен второй ослабитель, упрощает конструкцию имитатора дистанций для лазерного дальномера, так как исключает использование в составе ВОЛЗ для формирования пучков лучей разной интенсивности сложных светоделительных или призменных элементов, к которым предъявляются высокие требования к изготовлению, необходимость трудоемкой юстировки, использование механических переключателей, снижающих надежность имитатора дистанций для лазерного дальномера в процессе эксплуатации. Вместе с этим применение сложных светоделительных или призменных элементов увеличивает массо-габаритные параметры имитатора дистанций для лазерного дальномера, что особенно нежелательно при проектировании устройств для контроля параметров лазерных дальномеров в полевых условиях.The implementation of the fiber optic link from at least two fiber-optic channels having different normalized optical lengths, including devices for smoothly adjusting the transmittance of laser radiation, made in the form of an adjustable fiber-optic attenuator, as well as the introduction of at least one of the fiber-optic channels an additional device for a discrete fixed change in the transmittance, made in the form of an optical system built into the gap of the optical fiber, including at least at least two positive lenses providing mutual optical conjugation of the ends of the torn optical fiber with a parallel path of light beams between them, between which a second attenuator is placed, simplifies the design of a distance simulator for a laser rangefinder, since it eliminates the use of complex optical fibers for the formation of beams of different intensities beam-splitting or prismatic elements, which are subject to high manufacturing requirements, the need for laborious adjustment, the use of fur nical switches, reducing the reliability of the simulator distances for a laser rangefinder in the operation. At the same time, the use of complex beam splitting or prism elements increases the mass-dimensional parameters of the distance simulator for the laser range finder, which is especially undesirable when designing devices for monitoring the parameters of laser range finders in the field.

Введение между прозрачной диафрагмой и первым световодом рассеивателя лазерного излучения, выполнение ВОЛЗ, по меньшей мере, из двух волоконно-оптических каналов, имеющих различную нормированную оптическую длину, включающих устройства плавной регулировки коэффициента пропускания лазерного излучения, выполненных в виде регулируемого волоконно-оптического аттенюатора, и устройство дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания, выполненного в виде оптической системы, встроенной в разрыв оптического волокна, включающей, по меньшей мере, две положительные линзы, обеспечивающие взаимное оптическое сопряжение торцов разорванного оптического волокна с параллельным ходом лучей света между ними, между которыми размещен второй ослабитель, выполненный в виде светофильтра и установленный с возможностью вывода из хода лучей света, повышает точность контроля энергетических параметров лазерного дальномера, так как позволяет регулировать деление энергии пучков лучей, попадающих после прохождения каналов ВОЛЗ в приемный канал контролируемого лазерного дальномера, а также позволяет с высокой точностью проводить настройку требуемых уровней энергии световых пучков в каждом из каналов ВОЛЗ, обеспечивает возможность приведения уровня энергии сигнала, возвращающегося в приемный канал дальномера, до уровня сигнала от цели, находящейся в реальных условиях на заданном расстоянии.The introduction between the transparent diaphragm and the first optical fiber of the laser diffuser, FOCL, at least two fiber optic channels having different normalized optical lengths, including devices for smooth adjustment of the transmittance of laser radiation, made in the form of an adjustable fiber optic attenuator, and a device for discrete fixed changes in transmittance, made in the form of an optical system built into the gap of the optical fiber, include to it, at least two positive lenses, providing mutual optical conjugation of the ends of the torn optical fiber with a parallel path of light rays between them, between which a second attenuator is arranged, made in the form of a filter and installed with the possibility of removing light rays from the path, increases the accuracy of energy control parameters of the laser rangefinder, since it allows you to adjust the division of the energy of the beams of rays that fall after the passage of the VOLZ channels into the receiving channel of the controlled laser range numbers, and also allows you to fine-tune the required energy levels of light beams in each of the FOL channels, provides the ability to bring the energy level of the signal returning to the receiving channel of the range finder to the signal level from the target, which is in real conditions at a given distance.

Введение в приемный оптический модуль прозрачной диафрагмы установленной в фокальной плоскости первого объектива, а также системы подсветки выходного торца второго световода, выполненной в виде светодиода видимого света и оптического сумматора, встроенного в разрыв второго световода, имеющего волоконный вход для оптической связи со светодиодом расширяет функциональные возможности имитатора дистанций для лазерного дальномера и повышает его эксплуатационные характеристики, так как обеспечивает возможность контроля не только энергетических параметров, но и параллельности визирного, приемного и передающего каналов лазерного дальномера, повышает точность, достоверность выполнения проверок лазерного дальномера в течение всего срока эксплуатации имитатора дистанций.The introduction of a transparent diaphragm installed in the focal plane of the first lens into the receiving optical module, as well as a backlight system for the output end of the second fiber, made in the form of a visible light emitting diode and an optical adder built into the gap of the second fiber, having a fiber input for optical communication with the LED expands the functionality distance simulator for a laser rangefinder and improves its operational characteristics, as it provides the ability to control not only energy parameters, but also the parallelism of the sighting, receiving and transmitting channels of the laser rangefinder, increases the accuracy and reliability of the laser rangefinder checks during the entire life of the distance simulator.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена принципиальная схема имитатора дистанций для лазерного дальномера, на фиг.2 - принципиальная схема приемного оптического модуля, на фиг.3 - принципиальная схема передающего оптического модуля с системой подсветки выходного торца второго световода.Figure 1 shows a schematic diagram of a distance simulator for a laser rangefinder, figure 2 is a schematic diagram of a receiving optical module, figure 3 is a schematic diagram of a transmitting optical module with a backlight system of the output end of the second fiber.

Имитатор дистанций для лазерного дальномера состоит из установленных последовательно приемного оптического модуля 1 (фиг.1) ВОЛЗ 2 и передающего оптического модуля 3.The distance simulator for the laser rangefinder consists of a sequentially installed receiving optical module 1 (Fig. 1) VOLZ 2 and a transmitting optical module 3.

На фиг.1 также условно показан контролируемый лазерный дальномер 4, а также ось его канала излучения I, совпадающая с осью выходящего импульса лазерного излучения 5, и ось приемного канала II, совпадающая с осью его визирного канала и осью входящего, задержанного после прохождения имитатора дистанций для лазерного дальномера, импульса лазерного излучения 6.Figure 1 also conditionally shows a controlled laser range finder 4, as well as the axis of its emission channel I, which coincides with the axis of the output laser pulse 5, and the axis of the receiving channel II, which coincides with the axis of its sighting channel and the axis of the input delayed after passing the distance simulator for laser range finder, laser pulse 6.

Приемный оптический модуль 1 (фиг.2) включает оптически связанные ослабитель лазерного излучения 7, первый объектив 8, прозрачную диафрагму 9, рассеиватель лазерного излучения 10 и первый световод 11.The receiving optical module 1 (FIG. 2) includes optically coupled laser attenuator 7, a first lens 8, a transparent diaphragm 9, a laser diffuser 10 and a first optical fiber 11.

Первый ослабитель лазерного излучения 7 в конкретном исполнении представляет собой светофильтр, установленный под углом к оптической оси первого объектива 8, что обеспечивает как ослабление падающего на первый объектив 8 пучка излучения контролируемого лазерного дальномера 4 (фиг.1) так и исключает попадание бликов, отраженных от поверхности светофильтра, в контролируемый лазерный дальномер 4.The first laser attenuator 7 in a specific embodiment is a light filter mounted at an angle to the optical axis of the first lens 8, which ensures both attenuation of the incident radiation beam of the controlled laser range finder 4 (Fig. 1) and eliminates glare reflected from filter surface, in a controlled laser rangefinder 4.

Прозрачная диафрагма 9 (фиг.2) установлена в фокальной плоскости первого объектива 8 и в конкретном исполнении представляет собой стеклянную пластину с непрозрачным покрытием на одном из ее поверхностей, имеющей прозрачное отверстие в его центральной зоне.The transparent diaphragm 9 (Fig. 2) is mounted in the focal plane of the first lens 8 and, in a particular embodiment, is a glass plate with an opaque coating on one of its surfaces having a transparent hole in its central zone.

Рассеиватель лазерного излучения 10 (фиг.2) выполнен в виде молочного стекла, обеспечивает формирование излучения равномерной плотности в плоскости торца первого световода 11.The diffuser of laser radiation 10 (figure 2) is made in the form of milk glass, provides the formation of radiation of uniform density in the plane of the end face of the first fiber 11.

ВОЛЗ 2 (фиг.1) имеет, по меньшей мере, два волоконно-оптических канала, имеющие различную нормированную оптическую длину. В конкретном исполнении ВОЛЗ 2 включает два волоконно-оптических канала. В состав первого волоконно-оптического канала входят общие для двух каналов катушка 12 с оптическим волокном и разветвитель оптический 13, а также устройство плавной регулировки коэффициента пропускания 14 и общий для двух каналов оптический сумматор 15.VOLZ 2 (Fig. 1) has at least two fiber optic channels having different normalized optical lengths. In a specific embodiment, VOLZ 2 includes two fiber optic channels. The first fiber-optic channel includes a coil 12 with an optical fiber common for two channels and an optical splitter 13, as well as a device for smoothly adjusting the transmittance 14 and a common optical adder 15 for two channels.

В состав второго волоконно-оптического канала входит катушка 12 с оптическим волокном, разветвитель оптический 13, катушка 16 с оптическим волокном, устройство плавной регулировки коэффициента пропускания 17, устройство дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания 18 и оптический сумматор 15.The second fiber-optic channel includes a coil 12 with an optical fiber, an optical splitter 13, a coil 16 with an optical fiber, a device for continuously adjusting the transmittance 17, a device for discrete fixed variation in the transmittance 18, and an optical adder 15.

В качестве устройств плавной регулировки коэффициента пропускания лазерного излучения 14 и 17 используются регулируемые волоконно-оптические аттенюаторы.As devices for smooth adjustment of the transmittance of laser radiation 14 and 17 are used adjustable fiber optic attenuators.

Устройство дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания выполнено в конкретном исполнении в виде двух положительных линз 19, 20, встроенных в разрыв оптического волокна, обеспечивающих взаимное оптическое сопряжение торцов разорванного оптического волокна с параллельным ходом лучей света между ними. Между положительными линзами 19, 20 размещен второй ослабитель 21, установленный с возможностью вывода из хода лучей пучка излучения лазера. В качестве ослабителя в конкретном исполнении используется светофильтр.The device of discrete fixed changes in the transmittance is made in a particular design in the form of two positive lenses 19, 20, built into the gap of the optical fiber, providing mutual optical conjugation of the ends of the torn optical fiber with a parallel path of light rays between them. Between the positive lenses 19, 20 there is a second attenuator 21 mounted with the possibility of outputting a laser beam from the beam. A filter is used as a attenuator in a specific design.

Длина оптического волокна катушки 12 должна быть такой, чтобы оптический путь пучка излучения лазерного дальномера 4 в этом волокне был равен двойному расстоянию до цели, установленной на расстоянии D₁. В этом случае время прохождения импульсом лазерного излучения 5 первого волоконно-оптического канала равно времени задержки импульса лазерного излучения 6, поступающего в приемный канал дальномера 4 после отражения от цели, находящейся на расстоянии D₁, относительно выходящего импульса лазерного излучения 5.The length of the optical fiber of the coil 12 should be such that the optical path of the radiation beam of the laser range finder 4 in this fiber is equal to twice the distance to the target set at a distance D ₁ . In this case, the propagation time of the laser radiation pulse 5 of the first fiber optic channel is equal to the delay time of the laser radiation pulse 6 entering the receiving channel of the range finder 4 after reflection from the target at a distance D ₁ relative to the output laser pulse 5.

Суммарная длина оптического волокна катушки 12 и катушки 16 должна быть такой, чтобы оптический путь пучка излучения лазерного дальномера 4 в этом волокне был равен двойному расстоянию до цели, установленной на расстоянии D₂. В этом случае время прохождения импульсом лазерного излучения 5 второго волоконно-оптического канала равно времени задержки импульса лазерного излучения 6, поступающего в приемный канал дальномера 4 после отражения от цели, находящейся на расстоянии D₂, относительно выходящего импульса лазерного излучения 5.The total length of the optical fiber of the coil 12 and coil 16 should be such that the optical path of the radiation beam of the laser range finder 4 in this fiber is equal to twice the distance to the target set at a distance D ₂ . In this case, the propagation time of the laser radiation pulse 5 of the second fiber optic channel is equal to the delay time of the laser radiation pulse 6 entering the receiving channel of the range finder 4 after reflection from the target at a distance D ₂ relative to the output laser pulse 5.

Коэффициенты пропускания k₁ и k₂ каждого из устройств плавной регулировки коэффициента пропускания 14 и 17 выбираются такими, чтобы ослабление пучка лазерного излучения после прохождения первого и второго волоконно-оптических каналов при выведенном из хода лучей втором ослабителе 21 соответствовало ослаблению атмосферы при прохождении расстояний до целей D₁ и D₂ соответственно.The transmission coefficients k ₁ and k _{2 of} each of the devices for smooth adjustment of the transmittance 14 and 17 are selected so that the attenuation of the laser beam after passing through the first and second fiber optic channels when the second attenuator 21 is removed from the beam corresponds to the attenuation of the atmosphere when traveling distances to targets D ₁ and D _2, respectively.

Коэффициент пропускания k₃ устройства дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания 18 при введенном втором ослабителе 21 выбирается таким, чтобы ослабление пучка лазерного излучения после прохождения второго волоконно-оптического канала соответствовало ослаблению атмосферы при прохождении дистанций до целей D₃.The transmittance k _{3 of the} device of the discrete fixed change in the transmittance 18 when the second attenuator 21 is introduced is chosen so that the attenuation of the laser beam after passing through the second fiber-optic channel corresponds to the attenuation of the atmosphere when passing distances to targets D ₃ .

Передающий оптический модуль 3 (фиг.3) включает второй световод 22 и второй объектив 23. Выходной торец второго световода 22 расположен на оптической оси второго объектива 23 в его передней фокальной плоскости. Оси приемного 1 (фиг.1) и передающего 3 оптических модулей параллельны.The transmitting optical module 3 (Fig. 3) includes a second optical fiber 22 and a second lens 23. The output end of the second optical fiber 22 is located on the optical axis of the second lens 23 in its front focal plane. The axis of the receiving 1 (figure 1) and transmitting 3 optical modules are parallel.

Оптический сумматор 15 (фиг.3), являющийся частью ВОЛЗ, встроен в разрыв второго световода 22, имеет волоконный вход для оптической связи со светодиодом видимого света 24. Излучение светодиода 24 посредством оптического сумматора 15 вводится в оптическое волокно 22, обеспечивая подсветку торца второго световода 22 видимым излучением.The optical adder 15 (FIG. 3), which is part of the FOCL, is integrated into the gap of the second fiber 22, has a fiber input for optical communication with the visible light LED 24. The radiation of the LED 24 through the optical adder 15 is introduced into the optical fiber 22, providing illumination of the end of the second fiber 22 by visible radiation.

Работает имитатор дистанций для лазерного дальномера следующим образом.The distance simulator for the laser rangefinder operates as follows.

Заявляемый имитатор дистанций для лазерного дальномера закрепляют на выходе контролируемого дальномера 4 (фиг.1) в кронштейне (на чертеже не показан), обеспечивающем размещение визирного канала II напротив передающего оптического модуля 3, а канала I излучения дальномера - напротив приемного оптическо модуля 1.The inventive distance simulator for a laser rangefinder is fixed at the output of the controlled rangefinder 4 (Fig. 1) in an arm (not shown in the drawing), which ensures that the sighting channel II is opposite the transmitting optical module 3, and the channel I of the rangefinder radiation is opposite the receiving optical module 1.

С помощью специальных контрольно-измерительных устройств и котировочных подвижек (в данной заявке не рассматриваются) добиваются параллельности приемного и передающего оптических модулей имитатора целей лазерного дальномера.Using special control and measuring devices and quotation movements (not considered in this application), they achieve the parallelism of the receiving and transmitting optical modules of the laser rangefinder target simulator.

С помощью котировочных подвижек кронштейна добиваются совмещения вершины прицельной марки визирного канала II контролируемого лазерного дальномера 4 с центром изображения светящегося торца второго световода 22, выставляя тем самым оси рабочих каналов контролируемого дальномера 4 параллельно осям приемного 1 и передающего 3 оптических модулей имитатора дистанций для лазерного дальномера.Using the quotation movements of the bracket, the tops of the reticle of the sighting channel II of the controlled laser range finder 4 are aligned with the image center of the luminous end of the second fiber 22, thereby setting the axis of the working channels of the controlled range finder 4 parallel to the axes of the receiving 1 and transmitting 3 optical distance simulator modules for the laser range finder.

Включают лазер контролируемого дальномера 4. Пучок излучения лазерного дальномера 4 проходит через первый ослабитель лазерного излучения 7 (фиг.2) и падает на первый объектив 8. Фокусированный первым объективом 8 пучок лазерного излучения проходит через прозрачную диафрагму 9, рассеиватель лазерного излучения 10 и падает на торец первого световода 11, проходит оптическое волокно катушки 12 (фиг.1) и разветвителем 13, установленным на выходе оптического волокна катушки 12, делится на два пучка. Первый пучок проходит устройство плавной регулировки коэффициента пропускания 14, оптический сумматор 15 и поступает во второй световод 22, проходит объектив 23 (фиг.3) передающего оптического модуля 3 и попадает в приемный канал II (фиг.1) контролируемого дальномера 4.The laser of the controlled rangefinder is turned on 4. The beam of the laser rangefinder 4 passes through the first laser attenuator 7 (Fig. 2) and falls onto the first lens 8. The laser beam focused by the first lens 8 passes through the transparent diaphragm 9, the laser diffuser 10 and falls on the end face of the first fiber 11, passes the optical fiber of the coil 12 (Fig.1) and a splitter 13 installed at the output of the optical fiber of the coil 12 is divided into two beams. The first beam passes the device for smooth adjustment of the transmittance 14, the optical adder 15 and enters the second fiber 22, passes the lens 23 (figure 3) of the transmitting optical module 3 and enters the receiving channel II (figure 1) of the controlled range finder 4.

Второй пучок лазерного излучения проходит оптическое волокно катушки 16, устройство плавной регулировки коэффициента пропускания 17, линзы 19, 20 устройства дискретного фиксированного изменения коэффициента пропускания 18, оптический сумматор 15 и поступает во второй световод 22 (фиг.3) проходит объектив 23 передающего оптического модуля 3 и также попадает в приемный канал II (фиг.1) контролируемого дальномера 4. Таким образом, на вход приемного канала II контролируемого дальномера 4 поступают два пучка, соответствующие по временным и энергетическим характеристикам пучкам, поступающим в этот канал после отражения от целей, расположенных в реальных условиях соответственно на расстояниях D1 и D2 от контролируемого лазерного дальномера 4.The second beam of laser radiation passes through the optical fiber of the coil 16, the device for smooth adjustment of the transmittance 17, the lens 19, 20 of the device discrete fixed changes in the transmittance 18, the optical adder 15 and enters the second fiber 22 (Fig.3) passes the lens 23 of the transmitting optical module 3 and also falls into the receiving channel II (figure 1) of the controlled range finder 4. Thus, two beams corresponding to the time and energy are received at the input of the receiving channel II of the controlled range finder 4 m characteristics of the beams entering this channel after reflection from targets located in real conditions, respectively, at distances D1 and D2 from the controlled laser range finder 4.

При введении между положительными линзами 19, 20 второго ослабителя 21 на выход приемного канала контролируемого дальномера 4 поступает пучок, соответствующий по временным характеристикам отраженному от цели, расположенной на расстояниях D2, и ослабленный до уровня сигнала от цели, расположенной на расстоянии D₃, что позволяет проводить проверку работоспособности лазерного дальномера 4 при измерении в реальных условиях расстояний до целей, намного превышающих D₁ и D₂.When a second attenuator 21 is introduced between the positive lenses 19, 20, the beam corresponding to the time characteristics reflected from the target located at distances D2 and attenuated to the signal level from the target located at distance D _{3 is} received at the output of the receiving channel of the controlled range finder 21, which allows to verify the performance of the laser rangefinder 4 when measuring in real conditions the distances to targets far exceeding D ₁ and D ₂ .

Таким образом, новое устройство для контроля лазерного дальномера обеспечивает упрощение конструкции устройства, повышение точности контроля лазерного дальномера, расширение его функциональных возможностей и повышение эксплуатационных характеристик.Thus, the new device for monitoring the laser rangefinder simplifies the design of the device, improves the accuracy of control of the laser rangefinder, expands its functionality and improves operational characteristics.

Использованные источники информации:Sources of information used:

1. Патент Великобритании №2141891 А, МПК G01S 17/10, 1985 г (прототип).1. UK patent No. 2181891 A, IPC G01S 17/10, 1985 (prototype).

Claims

1. A distance simulator for a laser range finder, comprising a receiving optical module arranged in series, including an optically coupled first laser attenuator, a first lens and a first optical fiber, an optical fiber delay line of an optical signal and a transmitting optical module including a second optical fiber and a second lens, the output end of the second fiber is located on the optical axis of the second lens in its front focal plane, and the axis of the receiving and transmitting optical modules is parallel flax with each other, characterized in that the receiving optical module further comprises a transparent diaphragm located in the focal plane of the receiving lens, and a laser diffuser located between the transparent diaphragm and the first fiber, the optical fiber delay line includes at least two fiber optical channels having different normalized optical lengths and including devices for smooth adjustment of the transmittance of laser radiation.

2. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 1, characterized in that the fiber-optic delay line further comprises a device for discrete fixed changes in transmittance introduced into at least one fiber-optic channel.

3. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 2, characterized in that the device for discrete fixed changes in transmittance is made in the form of an optical system built into the gap of the optical fiber, including at least two positive lenses providing mutual optical coupling of the ends of the torn optical fiber with a parallel course of light rays between them, between which a second attenuator is installed, installed with the possibility of output from the course of light rays.

4. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 3, characterized in that the second attenuator is made in the form of a light filter.

5. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 1, characterized in that the devices for smoothly adjusting the transmittance of the laser radiation are made in the form of an adjustable fiber optic attenuator.

6. The distance simulator for the laser rangefinder according to claim 1, characterized in that a system for illuminating the output end of the second fiber is introduced, made in the form of a visible light emitting diode and an optical adder, integrated into the gap of the second fiber having a fiber input for optical communication with the LED.