RU135107U1

RU135107U1 - DEVICE FOR MONITORING THE POSITION OF THE VISING LINE OF SIGHTS ON THE RUNNING WEAPON

Info

Publication number: RU135107U1
Application number: RU2013128705/12U
Authority: RU
Inventors: Иван Сергеевич Бутримов; Валерий Анатольевич Аксенов
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2013-11-27

Abstract

1. Устройство для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии, содержащее лазер, оснащенный устройством его крепления на оружии, и сетку с контрольной точкой для наведения линии визирования контролируемого прицела, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит коллимационно-измерительный блок, содержащий коллимационный канал с установленной в нем упомянутой сеткой, формирующий удаленное изображение сетки, и измерительный канал с позиционно-чувствительным фотоприемным устройством, фиксирующим положение пятна лазерного излучения, а также устройство вычисления координат лазерного пятна на позиционно-чувствительном фотоприемном устройстве, входом соединенное с выходом позиционно-чувствительного фотоприемного устройства, причем коллимационно-измерительный блок закреплен на опоре на жестком основании, на котором также закреплена опора для установки оружия с контролируемым прицелом, по крайней мере, одна из упомянутых опор выполнена с возможностью угловой и линейной регулировки по вертикали и горизонту для оптического сопряжения контролируемого прицела и лазера с коллимационно-измерительным блоком.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллимационный и измерительный каналы имеют общий объектив, на оптической оси которого установлен светоделительный элемент, а в фокальной плоскости которого в коллимационном канале установлена сетка, а в измерительном канале - позиционно-чувствительное фотоприемное устройство.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллимационный и измерительный каналы имеют раздельные объективы с однозначно ориентированными относительно друг д�1. A device for monitoring the position of the line of sight of sights on small arms, containing a laser equipped with a device for mounting it on the weapon, and a grid with a control point for guiding the line of sight of a controlled sight, characterized in that it further comprises a collimation-measuring unit containing a collimation channel with the aforementioned grid installed in it, forming a remote image of the grid, and a measuring channel with a position-sensitive photodetector fixing the position of the heels and laser radiation, as well as a device for calculating the coordinates of the laser spot on a position-sensitive photodetector device, connected to the output of the position-sensitive photodetector device, the collimation-measuring unit mounted on a support on a rigid base, on which a support for installing weapons with controlled with an eye, at least one of the mentioned supports is made with the possibility of angular and linear adjustment vertically and horizontally for optical coupling adjustable sight and laser with a collimation-measuring unit. 2. The device according to claim 1, characterized in that the collimation and measuring channels have a common lens, on the optical axis of which a beam splitting element is installed, and in the focal plane of which a grid is installed in the collimation channel, and a position-sensitive photodetector in the measuring channel. The device according to claim 1, characterized in that the collimation and measuring channels have separate lenses with uniquely oriented relative to each other

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может использоваться в процессе стрельбовых испытаний прицелов, используемых совместно со стрелковым оружием.The utility model relates to optical instrumentation and can be used in the process of firing tests of sights used in conjunction with small arms.

При проведении стрельбовых испытаний прицелов в составе стрелкового оружия возникает задача периодического контроля сбиваемости прицелов, т.е. определения отклонения углового положения линии визирования относительно ствола оружия.When conducting firing tests of sights as part of small arms, the task of periodically monitoring the knockability of sights, i.e. determining the deviation of the angular position of the line of sight relative to the barrel of the weapon.

Известны следующие контрольно-выверочные приспособления, которые могут использоваться для выполнения данной задачи: лазерный прибор холодной пристрелки, трубка холодной пристрелки, ствольный коллиматор, лазерное пристрелочное устройство.The following control and adjustment devices are known that can be used to accomplish this task: a cold sight laser device, a cold sight tube, a barrel collimator, a laser sighting device.

Лазерный прибор холодной пристрелки (ЛПХП) предназначен для первоначальной установки линии визирования прицела или для проверки ее положения относительно оси канала ствола оружия без стрельбы. ЛПХП представляет собой направляющую в виде цилиндрического стержня-калибра, на котором закреплен электронно-оптический модуль с источником лазерного излучения. (Лазерный прибор холодной пристрелки - Паспорт ЛЦУ-ОМ ТУ-95, 1995 г.). Сущность процесса контроля положения линии визирования прицела заключается в проверке положения точки прицеливания относительно лазерного пятна, являющегося продолжением оси канала ствола оружия в плоскости мишени, расположенной на заданной дистанции.The laser cold shooting device (LPHP) is intended for the initial installation of the sight line of sight or to check its position relative to the axis of the barrel of the weapon without firing. LPHP is a guide in the form of a cylindrical rod-caliber, on which an electron-optical module with a laser radiation source is fixed. (Laser device for cold sighting - Passport LTSU-OM TU-95, 1995). The essence of the process of controlling the position of the sight line of sight is to check the position of the aiming point relative to the laser spot, which is a continuation of the axis of the barrel of the weapon in the target plane located at a given distance.

Указанное устройство имеет следующие недостатки. В процессе приведения оружия к нормальному бою линия визирования неизбежно займет иное положение, чем при первоначальной установке, что приведет к изменению взаимного положения точки прицеливания и лазерного пятна в плоскости мишени. Это приведет к неопределенности положения линии визирования относительно оси канала ствола. Теоретически возможно нанесение соответствующих точек в плоскости мишени: для прицела и лазерного пятна ЛГТХП, однако при этом остается нерешенной задача по точному определению величины смещения точки прицеливания относительно лазерного пятна, т.к. рассматриваемое устройство ЛПХП не имеет отсчетной системы.The specified device has the following disadvantages. In the process of bringing the weapon to normal combat, the line of sight will inevitably take a different position than during the initial installation, which will lead to a change in the relative position of the aiming point and the laser spot in the target plane. This will lead to an uncertain position of the line of sight relative to the axis of the bore. It is theoretically possible to plot the corresponding points in the target plane: for the sight and laser spot LGTHP, however, the problem of accurately determining the magnitude of the shift of the aiming point relative to the laser spot remains unresolved, because the LPHP device under consideration does not have a reference system.

Трубка холодной пристрелки (ТХП) предназначена для пристрелки или проверки пристрелки стрелкового оружия без стрельбы (Трубка холодной пристрелки ТХП - Техническое описание и инструкция по эксплуатации БШ 3.812.022 ТО). ТХП состоит из визирной системы телескопического типа и направляющей в виде цилиндрического хвостовика. Визирная система содержит сетку в виде перекрестия с делениями. Цена одного деления составляет 5 угловых минут. Визирная система с сеткой предназначена для наведения оси канала ствола оружия в пристрелочную мишень, удаленную на расстояние не менее 45 м.Cold sighting tube (TXP) is designed for shooting or checking the shooting of small arms without firing (TXP cold shooting tube - Technical description and instruction manual BSh 3.812.022 TO). TXP consists of a telescopic sighting system and a guide in the form of a cylindrical shank. The sighting system contains a grid in the form of a crosshair with divisions. The price of one division is 5 arc minutes. A targeting system with a grid is designed to guide the axis of the barrel of a weapon into a sighting target that is at least 45 m distant.

Сущность контроля положения линии визирования прицела заключается в наведении прицела в соответствующую контрольную точку на пристрелочной мишени и определении по сетке ТХП величины отклонения оси канала ствола относительно соответствующего перекрестия на той же пристрелочной мишени.The essence of controlling the position of the line of sight of a sight is to aim the sight at the corresponding control point on the sighting target and to determine, on the TXT grid, the deviation of the axis of the barrel channel relative to the corresponding crosshair on the same sighting target.

Недостатками данного контрольного устройства является следующее: отсутствие жесткой связи между пристрелочной мишенью и оружием, что в процессе контроля может привести к сбиванию первоначальной установки оружия; высокие требования по точности позиционирования к устройству наведения оружия в пристрелочную мишень, что не всегда возможно обеспечить имеющимися приспособлениями, например, широко распространенным прицельным станком типа ПС-51, грубая (5 угловых минут) шкала в поле зрения визирного устройства ТХП не обеспечивает требуемой точности определения измеряемой величины, т.к. современные прицельные устройства обеспечивают точность ввода поправок 20 угловых секунд и менее.The disadvantages of this control device are the following: the lack of a rigid connection between the sighting target and the weapon, which in the process of control can lead to the knocking down of the initial installation of weapons; high requirements on the accuracy of positioning to the device for pointing the weapon into the sighting target, which is not always possible to provide with the available devices, for example, the widespread sighting machine of the PS-51 type, a rough (5 arcminutes) scale in the field of view of the THP sighting device does not provide the required accuracy of determination measured value, as modern sighting devices provide accuracy of entering corrections of 20 arc seconds or less.

Ствольный коллиматор (изделие 1П61) предназначен для первоначальной установки линии визирования прицела и для проверки ее положения относительно оси канала ствола оружия без стрельбы (Изделие 1П61 - Техническое описание и инструкция по эксплуатации АЛ5.176.629.ТО). Устройство состоит из оптического коллиматора с кронштейном, к которому крепится цилиндрическая направляющая. В фокальной плоскости объектива коллиматора установлена сетка с ценой деления, составляющей 3,6 угловых минут.The barrel collimator (product 1P61) is intended for the initial installation of the sight line of sight and to check its position relative to the axis of the barrel of a weapon without firing (Product 1P61 - Technical description and operating instructions AL5.176.629.TO). The device consists of an optical collimator with a bracket to which a cylindrical guide is attached. A grid with a division price of 3.6 arc minutes is installed in the focal plane of the collimator lens.

Сущность контроля положения линии визирования при помощи изделия 1П61 заключается в определении положения прицельного знака контролируемого прицела на сетке коллиматора относительно индивидуальной точки выверки, определенной в ходе приведения оружия к нормальному бою (пристрелки).The essence of controlling the position of the line of sight using the 1P61 product is to determine the position of the aiming mark of the controlled sight on the collimator grid relative to the individual reconciliation point determined during the reduction of the weapon to normal combat (shooting).

Изделие 1П61 имеет следующие недостатки: недостаточная точность определения положения линии визирования, вызванная ограниченной дискретностью сетки коллиматора, составляющей 3,6 угловых минут, существенная зависимость результатов измерений от бокового угла наклона коллиматора относительно оси канала ствола оружия, т.к. устройство не имеет точных средств горизонтирования, например, пузырькового уровня.The 1P61 product has the following disadvantages: insufficient accuracy in determining the position of the line of sight, caused by the limited discreteness of the collimator grid of 3.6 arc minutes, the significant dependence of the measurement results on the lateral angle of inclination of the collimator relative to the axis of the barrel of the weapon, because the device does not have accurate leveling means, for example, a bubble level.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является лазерное пристрелочное устройство - ЛПУ «РУБИН» (Руководство по эксплуатации ТУ 9616-003-70530998-03, ООО НТЦ «Лазерные технологии», г.Новосибирск, 2009). Лазерное пристрелочное устройство предназначено для первоначальной установки линии визирования прицела или для проверки ее положения относительно оси канала ствола оружия без стрельбы. ЛПУ содержит лазерный модуль, ствольный стержень и выверочную светоотражающую мишень. Лазерный модуль содержит оптически связанные источник лазерного излучения с длиной волны в видимой (красной) области спектра и объектив, формирующий пучок параллельных лучей, а также котировочный механизм для согласования (обеспечения параллельности) лазерного луча с осью ствольного стержня. Ствольный стержень содержит металлическую ось с центрирующими фторопластовыми поясками для однозначного базирования стержня на внутренней образующей ствола оружия. Выверочная мишень нанесена на светоотражающем покрытии в виде позиционной сетки и предназначена для визуализации лазерного пятна и измерения величин углового рассогласования линии визирования и луча лазера (линии канала ствола).The closest in technical essence to the claimed utility model is a laser sighting device - MPI "RUBIN" (Operation Manual TU 9616-003-70530998-03, LLC Scientific and Technical Center "Laser Technologies", Novosibirsk, 2009). The laser sighting device is intended for the initial installation of the sight line of sight or to check its position relative to the axis of the barrel of the weapon without firing. The medical facility contains a laser module, a barrel rod, and a reconciling reflective target. The laser module contains an optically coupled laser source with a wavelength in the visible (red) region of the spectrum and a lens forming a beam of parallel rays, as well as a quotation mechanism for matching (ensuring parallelism) of the laser beam with the axis of the barrel. The barrel contains a metal axis with centering fluoroplastic belts for unambiguous basing of the rod on the inner generatrix of the barrel of the weapon. The reconciliation target is applied on a reflective coating in the form of a positional grid and is designed to visualize a laser spot and measure the values of the angular mismatch between the line of sight and the laser beam (trunk line).

Принцип действия ЛПУ состоит в формировании лазерного луча по «линии выстрела» стрелкового оружия и в последующем совмещении точки визирования прицела и лазерного луча с соответствующими точками в плоскости выверочной мишени. Цена деления позиционной сетки на выверочной мишени, удаленной на расстояние 25 м, составляет 3,6 угловых минуты.The principle of operation of medical facilities consists in the formation of a laser beam along the “line of fire” of small arms and in the subsequent combination of the sighting point of the sight and the laser beam with the corresponding points in the plane of the target. The cost of dividing a positional grid on a reconciliation target remote to a distance of 25 m is 3.6 arc minutes.

Устройство - прототип имеет следующие признаки, общие с заявляемым устройством: лазерный излучатель, оснащенный устройством его крепления на оружии, и сетку, содержащую контрольную точку для наведения линии визирования контролируемого прицела.The prototype device has the following characteristics common with the claimed device: a laser emitter equipped with a device for mounting it on a weapon, and a grid containing a control point for guiding the line of sight of a controlled sight.

Указанное устройство имеет следующие недостатки.The specified device has the following disadvantages.

1. Ограниченная дискретность сетки выверочной мишени, составляющая 3,6 угловых минут, что не обеспечивает точность определения координат линии визирования современных прицелов.1. The limited discreteness of the grid of the alignment target of 3.6 arc minutes, which does not ensure the accuracy of determining the coordinates of the line of sight of modern sights.

2. Отсутствие жесткой связи между выверочной мишенью и оружием, что в процессе контроля может привести к сбиванию первоначальной установки оружия, и, как следствие, к ошибкам в определении положения линии визирования контролируемого прицела.2. The absence of a rigid connection between the alignment target and the weapon, which in the process of control can lead to a knock down of the initial installation of the weapon, and, as a result, to errors in determining the position of the line of sight of the controlled sight.

3. Недостаточно высокая точность визирования при совмещении лазерного пятна с соответствующей точкой в плоскости выверочной мишени, вызванная ограниченной разрешающей способностью визуального наблюдения.3. Insufficiently high accuracy of sighting when combining a laser spot with a corresponding point in the plane of the alignment target, caused by the limited resolution of visual observation.

4. Необходимо иметь защищенный от стрельбы измерительный участок протяженностью не менее 25 м, располагающийся вблизи от стрелкового тира или стрельбища.4. It is necessary to have a measuring section protected from firing with a length of at least 25 m, located close to the shooting range or shooting range.

Задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего технические результаты: повышение точности контроля положения линии визирования прицелов, установленных на оружии, относительно канала ствола оружия и уменьшение габаритов устройства, т.е. обеспечение компактности устройства.The objective of the utility model is to create a device that provides technical results: improving the accuracy of monitoring the position of the line of sight of sights mounted on weapons relative to the barrel of the weapon and reducing the dimensions of the device, i.e. ensuring the compactness of the device.

Поставленная задача решается следующим образом. В известном устройстве, содержащем лазер, оснащенный устройством его крепления на оружии, и сетку с контрольной точкой для наведения линии визирования контролируемого прицела, в отличии от прототипа выполнено следующее:The problem is solved as follows. In a known device containing a laser equipped with a device for mounting it on a weapon, and a grid with a control point for guiding the line of sight of a controlled sight, in contrast to the prototype, the following is performed:

- введен коллимационно-измерительный блок, содержащий коллимационный канал с установленной в нем упомянутой сеткой, формирующий удаленное изображение сетки, и измерительный канал с позиционно-чувствительным фотоприемным устройством, фиксирующим положение лазерного пятна;- a collimation-measuring unit has been introduced, containing a collimation channel with the aforementioned grid installed, forming a remote image of the grid, and a measuring channel with a position-sensitive photodetector fixing the position of the laser spot;

- введено устройство вычисления координат лазерного пятна, входом соединенное с выходом позиционно-чувствительного фотоприемного устройства;- introduced a device for calculating the coordinates of the laser spot, the input connected to the output of a position-sensitive photodetector;

- коллимационно-измерительный блок закреплен на опоре на жестком основании, на котором также закреплена опора для установки оружия с контролируемым прицелом;- the collimation-measuring unit is fixed on a support on a rigid base, on which a support for installing weapons with a controlled sight is also fixed;

- по крайней мере, одна из упомянутых опор выполнена с возможностью угловой и линейной регулировки по вертикали и горизонту для оптического сопряжения контролируемого прицела и лазера с коллимационно-измерительным блоком.- at least one of the aforementioned supports is made with the possibility of angular and linear adjustment vertically and horizontally for optical coupling of the controlled sight and laser with a collimation-measuring unit.

Коллимационно-измерительный блок содержит два оптических канала - коллимационный и измерительный и может иметь различные реализации: с разобщенными (раздельными) или совмещенными каналами.The collimation-measuring unit contains two optical channels - collimation and measuring, and can have different implementations: with disconnected (separate) or combined channels.

В первом случае коллимационный канал содержит объектив и установленную в его фокальной плоскости сетку, а измерительный канал - объектив и установленное в его фокальной плоскости позиционно-чувствительное фотоприемное устройство. Коллимационный и измерительный каналы жестко связаны между собой, их оптические оси ориентированы друг относительно друга однозначно, преимущественно параллельно.In the first case, the collimation channel contains a lens and a grid installed in its focal plane, and the measuring channel contains a lens and a position-sensitive photodetector installed in its focal plane. The collimation and measuring channels are rigidly interconnected, their optical axes are oriented relative to each other uniquely, mainly in parallel.

Такой коллимационно-измерительный блок может применяться для контроля прицелов, работающих в видимом или инфракрасном диапазоне длин волн. Для контроля дневных и ночных прицелов используется коллимационный канал, работающий в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, а для контроля прицелов, функционирующих на основе принципов тепловидения, используется коллимационный канал, работающий в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне длин волн.Such a collimation-measuring unit can be used to control sights operating in the visible or infrared wavelength range. A collimation channel operating in the visible and near infrared wavelength ranges is used to control day and night sights, and a collimation channel operating in the middle and far infrared wavelengths is used to control sights operating on the basis of thermal imaging principles.

Коллимационный канал формирует удаленное изображение сетки, содержащей контрольную точку для наведения контролируемого прицела. В качестве контрольной точки используется центр перекрестия сетки или иная визирная марка в поле зрения коллимационного канала, обеспечивающая требуемую точность наведения. Измерительный канал предназначен для фиксации положения пятна лазерного излучения в плоскости позиционно-чувствительного фотоприемного устройства с целью последующего определения координат лазерного пятна.The collimation channel forms a remote image of a grid containing a control point for aiming a controlled sight. As a control point, the center of the crosshair of the grid or another target mark in the field of view of the collimation channel is used, which ensures the required accuracy of pointing. The measuring channel is designed to fix the position of the laser spot in the plane of a position-sensitive photodetector for the subsequent determination of the coordinates of the laser spot.

Для контроля дневных и ночных прицелов, работающих только в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, коллимационный и измерительный каналы коллимационно-измерительного блока могут быть совмещены и иметь один общий объектив. На оптической оси объектива установлен светоделительный элемент, а в фокальной плоскости объектива в коллимационном канале установлена сетка, а в измерительном канале - позиционно-чувствительное фотоприемное устройство. Светоделительный элемент позволяет совместить на оптической оси одного объектива сразу два устройства - сетку и фотоприемное устройство. В качестве светоделительного элемента могут использоваться, например, светоделительный кубик, светоделительная пластина, полупрозрачное зеркало.To control day and night sights operating only in the visible and near infrared wavelength ranges, the collimation and measurement channels of the collimation-measuring unit can be combined and have one common lens. A beam splitting element is installed on the optical axis of the lens, and a grid is installed in the focal plane of the lens in the collimation channel, and a position-sensitive photodetector in the measuring channel. The beam splitting element allows you to combine two devices on the optical axis of one lens at once - a grid and a photodetector. As a beam splitting element, for example, a beam splitting cube, a beam splitting plate, a translucent mirror can be used.

Такое конструктивное решение повышает надежность устройства из-за отсутствия смещения одного коллиматора относительно другого, например, при случайных механических воздействиях, при изменении температуры и т.д.Such a constructive solution increases the reliability of the device due to the lack of displacement of one collimator relative to another, for example, under random mechanical influences, when the temperature changes, etc.

Так как в ходе контроля положения линии визирования нет необходимости знать абсолютное значение угла между линией визирования прицела и осью канала ствола оружия, то лазер может базироваться на любой части оружия, обладающей достаточной стабильностью углового положения относительно посадочного места прицела, например, на внутренней поверхности канала ствола, или на его внешней поверхности. Однако, при установке лазера в канале ствола, как реализовано в прототипе, точность измерений может быть снижена из-за неизбежного наличия нагара, образующегося в ходе стрельбы и, как правило, приводящего к изменению углового положения лазерного излучателя относительно первоначального положения, зафиксированного до стрельбы.Since during the control of the position of the line of sight it is not necessary to know the absolute value of the angle between the line of sight of the sight and the axis of the barrel of the weapon, the laser can be based on any part of the weapon that has sufficient stability of the angular position relative to the seat of the sight, for example, on the inner surface of the barrel , or on its outer surface. However, when installing a laser in the barrel, as implemented in the prototype, the measurement accuracy can be reduced due to the inevitable presence of soot formed during firing and, as a rule, leading to a change in the angular position of the laser emitter relative to the initial position recorded before firing.

Крепление на жестком основании опор для установки оружия и коллимационно-измерительного блока может осуществляться различными способами, исключающими их взаимное перемещение друг относительно друга, например, при помощи штифтов, болтов или винтов. Жесткостью крепления опор относительно единого жесткого основания достигается неизменность углового положения оружия с контролируемым прицелом относительно коллимационно-измерительного блока, что является одним из факторов повышения точности измерений по сравнению с прототипом.Mounting on a rigid base of supports for installing weapons and a collimation-measuring unit can be carried out in various ways, excluding their mutual movement relative to each other, for example, using pins, bolts or screws. The rigidity of the mounting of the supports relative to a single rigid base achieves the invariance of the angular position of the weapon with a controlled sight relative to the collimation-measuring unit, which is one of the factors for increasing the accuracy of measurements in comparison with the prototype.

Для совмещения линии визирования контролируемого прицела с контрольной точкой сетки, а также для направления излучения от лазера в объектив измерительного канала, опора для установки коллимационно-измерительного блока и/или опора для установки оружия выполняются регулируемыми путем осуществления поворотов и линейных перемещений в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для установки оружия могут использоваться одна или две опоры.To combine the line of sight of the controlled sight with the control point of the grid, as well as to direct the radiation from the laser into the lens of the measuring channel, the support for installing the collimation-measuring unit and / or the support for installing weapons are adjustable by making turns and linear movements in vertical and horizontal planes . To install weapons, one or two supports can be used.

В качестве приемника лазерного излучения используется позиционно-чувствительное фотоприемное устройство, например, телевизионная камера на основе ПЗС-матрицы (матрицы на основе приборов с зарядовой связью) или КМОП-матрицы (матрицы на основе полевых транзисторов с изолированным затвором с каналами разной проводимости). При выборе позиционно-чувствительного фотоприемного устройства с размером светочувствительного элемента 3,7 мкм и при фокусном расстоянии коллиматора, составляющем 400 мм, угловая разрешающая способность измерительного канала составит около 2 угловых секунд, что в десять раз меньше (точность в десять раз выше), чем точность большинства прицелов для высокоточной стрельбы, и более чем в 100 раз превосходит аналогичный параметр прототипа, составляющий 3,6 угловых минут.As a laser radiation receiver, a position-sensitive photodetector is used, for example, a television camera based on a CCD matrix (matrix based on charge-coupled devices) or a CMOS matrix (matrix based on field-effect transistors with an isolated gate with channels of different conductivity). When choosing a position-sensitive photodetector with a photosensitive element size of 3.7 μm and a collimator focal length of 400 mm, the angular resolution of the measuring channel will be about 2 arc seconds, which is ten times less (accuracy ten times higher) than the accuracy of most sights for precision shooting, and more than 100 times greater than the same parameter of the prototype, amounting to 3.6 angular minutes.

В качестве устройства вычисления координат лазерного пятна на позиционно-чувствительном фотоприемном устройстве может использоваться ЭВМ (персональный компьютер) с соответствующим программным обеспечением, или специализированное вычислительное устройство на основе процессора. Техническая реализация устройства вычисления координат лазерного пятна известна, например, из лазерного интерактивного тира «Ист-Лазер», в котором телевизионная камера регистрирует точки попадания в виде лазерного пятна и передает их в ЭВМ.As a device for calculating the coordinates of a laser spot on a position-sensitive photodetector, a computer (personal computer) with appropriate software or a specialized processor-based computing device can be used. The technical implementation of a device for calculating the coordinates of a laser spot is known, for example, from the East-Laser interactive laser shooting range, in which a television camera registers hit points in the form of a laser spot and transmits them to a computer.

Устройство вычисления координат может дополнительно содержать устройство отображения пятна лазерного излучения и/или его координат, в качестве которого используется монитор ЭВМ или знакосинтезирующий индикатор.The coordinate computing device may further comprise a device for displaying the laser spot and / or its coordinates, which is used as a computer monitor or sign-synthesizing indicator.

Для повышения точности наведения прицела в контрольную точку сетки в частных случаях реализации могут использоваться дополнительные оптические и оптико-электронные приспособления, увеличивающие масштаб наблюдаемого изображения и устанавливаемые со стороны окулярной части контролируемого прицела. В качестве таких приспособлений могут использоваться, например, телескопические и проекционные системы, а также теле- или видеокамеры, обеспечивающие формирование и передачу изображения на внешнее видеоконтрольное устройство - ЭВМ (персональный компьютер).To increase the accuracy of aiming the sight at the control point of the grid in special cases of implementation, additional optical and optoelectronic devices can be used that increase the scale of the observed image and are installed from the ocular part of the controlled sight. As such devices can be used, for example, telescopic and projection systems, as well as television or video cameras, providing the formation and transmission of images to an external video monitoring device - a computer (personal computer).

Лазер имеет длину волны в той области спектра, в которой обеспечивается работа позиционно-чувствительного фотоприемника. Для ослабления лазерного излучения устанавливаются один или несколько ослабляющих светофильтров или диафрагма с точечным отверстием.The laser has a wavelength in the spectral region in which the operation of a position-sensitive photodetector is ensured. To attenuate laser radiation, one or more attenuating filters or a diaphragm with a pinhole are installed.

Пример конкретного выполнения устройства приведен на чертежах.An example of a specific implementation of the device shown in the drawings.

На фиг.1 показано устройство для контроля положения линии визирования прицела, установленного на оружие, с совмещенными коллимационным и измерительным каналами.Figure 1 shows a device for controlling the position of the line of sight of a sight mounted on a weapon, with combined collimation and measuring channels.

На фиг.2 показано взаимное размещение коллимационно-измерительного блока с разобщенными коллимационным и измерительным каналами, лазера и оптического прицела в процессе контроля положения линии визирования прицела, установленного на оружие.Figure 2 shows the mutual placement of the collimation-measuring unit with disconnected collimation and measuring channels, a laser and an optical sight in the process of monitoring the position of the line of sight of the sight mounted on the weapon.

Устройство для контроля положения линии визирования прицела, установленного на оружие (фиг.1), содержит следующие элементы: коллимационно-измерительный блок 1, содержащий объектив 2, светоделительный кубик 3, сетку 4 с осветительной системой 5 и позиционно-чувствительное фотоприемное устройство 6, закрепленный на опоре 7 на жестком основании 8 с помощью винтов 9; лазер 10 с ослабляющим светофильтром 11, закрепленный на кронштейне 12, который однозначно крепится на стволе оружия 13 с оптическим прицелом 14; регулируемая опора 15 для крепления с помощью винтов 9 на жестком основании 8 оружия 13; телевизионную камеру 16, ЭВМ 17 с монитором 18, позволяющим наблюдать изображение 19 сетки 4 и изображение 20 лазерного пятна. ЭВМ 17 (персональный компьютер) соединена с выходом позиционно-чувствительного фотоприемного устройства 6 и с выходом телевизионной камеры 16.A device for monitoring the position of the line of sight of a sight mounted on a weapon (Fig. 1) contains the following elements: a collimation-measuring unit 1 containing a lens 2, a beam-splitting cube 3, a grid 4 with a lighting system 5, and a position-sensitive photodetector 6 fixed on a support 7 on a rigid base 8 with screws 9; a laser 10 with an attenuating light filter 11 mounted on an arm 12, which is uniquely mounted on the barrel of a weapon 13 with an optical sight 14; adjustable support 15 for fastening with screws 9 on a rigid base 8 of the weapon 13; a television camera 16, a computer 17 with a monitor 18, allowing to observe the image 19 of the grid 4 and the image 20 of the laser spot. A computer 17 (personal computer) is connected to the output of a position-sensitive photodetector 6 and to the output of a television camera 16.

Опора 15 выполнена с возможностью угловой и линейной регулировки по вертикали и горизонту для совмещения линии визирования контролируемого прицела 14 с контрольной точкой - перекрестием сетки 4, а также для направления излучения от лазера 10 в объектив 2 измерительного канала.The support 15 is made with the possibility of angular and linear adjustment vertically and horizontally to combine the line of sight of the controlled sight 14 with the control point — the crosshair of the grid 4, as well as to direct the radiation from the laser 10 into the lens 2 of the measuring channel.

Позиционно-чувствительное фотоприемное устройство 6 выполнено в виде телевизионной камеры на основе КМОП-матрицы. Лазер 10 имеет длину волны в видимой области спектра.Position-sensitive photodetector 6 is made in the form of a television camera based on a CMOS matrix. The laser 10 has a wavelength in the visible region of the spectrum.

В устройстве может использоваться коллимационно-измерительный блок, в котором имеются два жестко связанных между собой устройства - коллимационный и измерительный каналы, имеющие собственные объективы с однозначно ориентированными друг относительно друга оптическими осями (фиг.2). В фокальной плоскости объектива 21 коллимационного канала установлена сетка 4, оснащенная осветительной системой 5, а в фокальной плоскости объектива 22 измерительного канала - позиционно-чувствительное фотоприемное устройство 6.The device can use a collimation-measuring unit, in which there are two devices rigidly interconnected - collimation and measuring channels having their own lenses with optical axes uniquely oriented relative to each other (Fig. 2). In the focal plane of the lens 21 of the collimation channel, a grid 4 is installed, equipped with a lighting system 5, and in the focal plane of the lens 22 of the measuring channel, a position-sensitive photodetector 6.

Контроль положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии осуществляется следующим образом.Monitoring the position of the line of sight of sights on small arms is as follows.

Оружие 13 (фиг.1) с закрепленным на нем прицелом 14 устанавливается на регулируемую опору 15 и закрепляется в ней при помощи соответствующих зажимных устройств. На внешней поверхности ствола оружия 13 базируется заранее отъюстированный лазер 10.The weapon 13 (Fig. 1) with the sight 14 mounted on it is mounted on an adjustable support 15 and secured therein by means of corresponding clamping devices. On the outer surface of the barrel of the weapon 13 is based pre-aligned laser 10.

С помощью регулировочных элементов опоры 15 производится наведение контролируемого прицела 14 в центр перекрестия сетки 4 коллимационно-измерительного блока 1, являющимся контрольной точкой для прицеливания. Совмещенное изображение сетки 4 и прицельного знака прицела 14 принимается телевизионной камерой 16, которая передает полученное изображение с увеличением его масштаба на экран монитора 18 ЭВМ 17, что является одним из факторов повышения точности измерения по сравнению с прототипом.Using the adjusting elements of the support 15, the controlled sight 14 is guided to the center of the crosshair of the grid 4 of the collimation-measuring unit 1, which is the control point for aiming. The combined image of the grid 4 and the sighting mark of the sight 14 is received by the television camera 16, which transmits the received image with an increase in its scale to the computer screen 18 of the computer 17, which is one of the factors for increasing the measurement accuracy in comparison with the prototype.

Включается питание лазера 10, лазерный луч попадает на позиционно-чувствительное фотоприемное устройство 6 коллимационно-измерительного блока 1. Изображение пятна лазерного излучения фиксируется в запоминающем устройстве ЭВМ 17, где производится высокоточное определение координат лазерного пятна, что является основным фактором повышения точности измерения координат лазерного луча по сравнению с прототипом.The power of the laser 10 is turned on, the laser beam is incident on the position-sensitive photodetector 6 of the collimation measuring unit 1. The image of the laser radiation spot is recorded in a computer memory 17, where the laser spot coordinates are highly accurately determined, which is the main factor in increasing the accuracy of measuring the coordinates of the laser beam compared to the prototype.

Используя соответствующее программное обеспечение, ЭВМ 17 определяет координаты (X₀, Y₀) лазерного пятна, соответствующие начальному угловому положению линии визирования контролируемого прицела 14 относительно лазерного луча, однозначно связанного со стволом оружия 13. После расчета координат с оружия 13 снимается лазер 10, оружие 13 снимается с опоры 15 и производится очередной этап стрельбовых испытаний. По окончании стрельбы оружие 14 вновь устанавливается на опору 15, лазер 10 вновь базируется относительно канала ствола оружия 13 тем же способом, что и при первоначальной установке, производится повторная наводка оружия 13 с прицелом 14 в контрольную точку сетки 4 и определяются координаты (X₁, Y₁) лазерного пятна, соответствующие текущему угловому положению линии визирования относительно лазерного луча, и т.д. для каждого этапа стрельбовых проверок.Using the appropriate software, the computer 17 determines the coordinates (X ₀ , Y ₀ ) of the laser spot corresponding to the initial angular position of the line of sight of the controlled sight 14 relative to the laser beam that is uniquely associated with the barrel of the weapon 13. After calculating the coordinates of the weapon 13, the laser 10 is removed, the weapon 13 is removed from the support 15 and the next stage of firing tests is performed. At the end of the shooting, the weapon 14 is again mounted on the support 15, the laser 10 is again based on the barrel of the weapon 13 in the same manner as at the initial installation, the gun 13 is re-aimed with the sight 14 at the reference point of the grid 4 and the coordinates are determined (X ₁ , Y ₁ ) a laser spot corresponding to the current angular position of the line of sight relative to the laser beam, etc. for each stage of firing checks.

В общем случае отклонение линии визирования относительно первоначального положения после каждого этапа стрельбовых испытаний определяется в соответствии с нижеследующими формулами:In the General case, the deviation of the line of sight relative to the initial position after each stage of firing tests is determined in accordance with the following formulas:

ΔX_i=X_i-X₀;ΔX _i = X _i -X ₀ ;

ΔY_i=Y_i-Y₀,ΔY _i = Y _i -Y ₀ ,

где ΔX_i, ΔY_i - отклонение линии визирования относительно первоначального положения после i-го этапа стрельбовых испытаний, соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях;where ΔX _i , ΔY _i is the deviation of the line of sight relative to the initial position after the i-th stage of firing tests, respectively, in horizontal and vertical directions;

X_i, Y_i - координаты лазерного пятна после i-го этапа стрельбовых испытаний, соответственно в горизонтальном и вертикальном направлениях.X _i , Y _i - the coordinates of the laser spot after the i-th stage of firing tests, respectively, in horizontal and vertical directions.

Жесткая связь между коллимационно-измерительным блоком 1 и оружием 13, установленными на едином основании 8, минимизирует ошибки, вызванные их взаимными смещениями в процессе контроля, что повышает точность определения положения линии визирования контролируемого прицела 14. При этом устройство по сравнению с прототипом компактно, т.к. не требует защищенного участка местности протяженностью не менее 25 м.A rigid connection between the collimation-measuring unit 1 and the weapon 13 mounted on a single base 8 minimizes errors caused by their mutual displacements during the control process, which increases the accuracy of determining the position of the line of sight of the controlled sight 14. Moreover, the device is compact compared to the prototype .to. does not require a protected area with a length of at least 25 m.

Контроль положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии с использованием коллимационно-измерительного блока с разобщенными коллимационным и измерительным каналами (фиг.2) осуществляется аналогично вышеописанному.Monitoring the position of the line of sight of sights on small arms using a collimation-measuring unit with separated collimation and measuring channels (Fig. 2) is carried out similarly to the above.

Проведенные экспериментальные исследования устройства для контроля положения линии визирования прицелов на стрелковом оружии подтвердили, что оно обеспечивает существенно более высокую точность результатов измерений по сравнению с прототипом.Experimental studies of the device for monitoring the position of the line of sight of sights on small arms have confirmed that it provides significantly higher accuracy of the measurement results compared to the prototype.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить точность контроля положения линии визирования прицелов, установленных на оружии, относительно канала ствола оружия и обеспечить компактность устройства.Thus, the claimed utility model allows to increase the accuracy of monitoring the position of the line of sight of the sights mounted on the weapon relative to the barrel of the weapon and to ensure the compactness of the device.

Claims

1. A device for monitoring the position of the line of sight of sights on small arms, containing a laser equipped with a device for mounting it on the weapon, and a grid with a control point for guiding the line of sight of a controlled sight, characterized in that it further comprises a collimation-measuring unit containing a collimation channel with the aforementioned grid installed in it, forming a remote image of the grid, and a measuring channel with a position-sensitive photodetector fixing the position of the heels and laser radiation, as well as a device for calculating the coordinates of the laser spot on a position-sensitive photodetector device, connected to the output of the position-sensitive photodetector device, the collimation-measuring unit mounted on a support on a rigid base, on which a support for installing weapons with controlled with an eye, at least one of the mentioned supports is made with the possibility of angular and linear adjustment vertically and horizontally for optical coupling guided sight and laser with a collimation-measuring unit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the collimation and measuring channels have a common lens, on the optical axis of which a beam splitting element is installed, and in the focal plane of which a grid is installed in the collimation channel, and a position-sensitive photodetector in the measuring channel.

3. The device according to claim 1, characterized in that the collimation and measuring channels have separate lenses with optical axes uniquely oriented relative to each other, a grid is installed in the focal plane of the lens of the collimation channel, and a position-sensitive photodetector in the focal plane of the lens of the measuring channel .

4. The device according to claim 1, characterized in that the laser is mounted on the barrel of the weapon.

5. The device according to claim 1, characterized in that the laser is installed in the channel of the barrel of the weapon.

6. The device according to claim 1, characterized in that the position-sensitive photodetector is made in the form of a television camera based on a CMOS matrix.

7. The device according to claim 1, characterized in that the position-sensitive photodetector is made in the form of a television camera based on a CCD matrix.

8. The device according to claim 1, characterized in that a computer with appropriate software is used as a device for calculating the coordinates of the laser spot on a position-sensitive photodetector.

9. The device according to claim 8, characterized in that it is additionally equipped with a television camera mounted on the side of the eyepiece of the controlled sight connected to a computer monitor.

10. The device according to claim 1, characterized in that the laser is equipped with an attenuating filter.

11. The device according to claim 1, characterized in that the laser is equipped with an attenuating diaphragm.